一种直流控制保护平台机箱监视控制装置的制造方法

文档序号:9451998阅读:380来源:国知局
一种直流控制保护平台机箱监视控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种直流控制保护平台机箱监视控制装置。
【背景技术】
[0002] 直流控制保护平台主机是直流控制和保护系统的核心设备。直流控制保护平台主 机一般为插件化设计和和箱体式机架结构,机箱内除配置处理器、通信及I/O等功能插件 外,箱体自身也配备有总线背板、电源供给及指示等基础支撑部件。该基础支撑部分是机箱 可靠运转的基本和前提,一旦出现故障就会导致主机的故障或停机,影响整个控制保护系 统的可靠运行,因而对机箱内基本辅助系统的监视和控制也十分重要。具体的说,机箱一方 面提供功能插件的直流电源供给和数据连通通道,另一方面也提供符合系统总线运行所需 的时序控制信号和状态输出信号,如在电源上电、下电过程,或在机箱功能插件、电源单元 及背板电压发生异常或故障或时的响应机制。为此,要求机箱本身除具备快速准确的状态 检测、故障处理和状态输出能力外,还具备上电、下电、背板电压异常及电源故障时的功能 或时序约束机制。处理不及时、不合理及时序紊乱会导致直流控制系统主机运行故障或死 机、运行数据损坏或丢失、硬件损伤,从而造成严重的设备损坏和经济损失。
[0003] 通常的直流输电用机箱内部仅配置有一组供电单元,如图1所示,在进行机箱监 视时,只对该组供电单元进行监测,对机箱内的其他设备不进行有效地监测。而且,伴随高 压、特高压直流输电工程及柔性输电工程应用可靠性、安全性以及更高处理能力的提升,对 直流控制保护平台机箱更高可靠性及更多功能的需求也应势而生。例如机箱电源单元要求 采用冗余配置的双电源单元供电方式,以有效降低因电源故障造成的系统停机停运而带来 的安全问题和经济损失。增加风冷风扇系统并配置有实时测速功能以应对处理器插件工作 频率提升而引出的散热问题。增加背板直流电源过欠压保护,以防止超出工作电压范围时 对器件的损伤和导致系统运行的异常或紊乱,同时还需要提升检测性能,灵活扩展功能,增 强集成度以缩小占用空间。
[0004] 所以,当电源采用冗余配置后,将无可避免出现对双组供电电源进行检测和如何 实现两组电源并行工作时上电、下电及切换的处理机制问题;增加风扇测速、过欠压检测功 能后,则会增加对风扇故障、过欠压故障的检测及处理机制问题,但是现有技术中的监测技 术并不能进行上述检测,从而也在一定程度上限制了系统应用功能及领域的拓展。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的是提供一种直流控制保护平台机箱监视控制装置,用以解决现有的 监测装置无法对机箱进行有效监测的问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明的方案包括一种直流控制保护平台机箱监视控制装置, 包括信号逻辑控制模块和状态输出模块,所述信号逻辑控制模块上设有用于采样连接冗余 电源信息的电源信号输入端、用于控制连接冗余电源的电源控制信号输出端、用于采集背 板总线信息的背板信号输入端、用于控制连接背板总线的背板控制信号输出端、用于采集 背板电源信息的过欠压保护信号输入端、用于采集风扇转速信息的风扇信号输入端;所述 信号逻辑控制模块包括冗余电源上下电管理逻辑单元、过欠压保护控制逻辑单元、风扇保 护控制逻辑单元和状态输出逻辑单元,所述冗余电源上下电管理逻辑单元用于根据所述冗 余电源信息进行上下电管理判断,所述过欠压保护控制逻辑单元用于根据所述背板电源信 息进行过欠压保护控制,所述风扇保护控制逻辑单元用于根据所述风扇转速信息进行风扇 保护逻辑控制,所述状态输出逻辑单元用于根据所述冗余电源信息、背板总线信息和风扇 转速信息进行状态判断并由所述状态输出模块将相应的状态判断信息输出。
[0007] 所述监视控制装置还包括信号转换模块,所述冗余电源信息、背板总线状态信息、 背板电源信息和风扇转速信息通过所述信号转换模块对应连接所述信号逻辑控制模块上 的信号输入端。
[0008] 所述冗余电源为两个冗余设置的供电电源:第一供电电源和第二供电电源,所述 冗余电源信息为第一供电电源的第一交流失电信号和第一工作状态信号,和第二供电电源 的第二交流失电信号和第二工作状态信号;所述冗余电源上下电管理逻辑单元中的控制逻 辑为:所述第一工作状态信号和第二工作状态信号依次经过第一或门、第一延时模块和第 一非门后输出第一信号;所述第一交流失电信号和第二交流失电信号依次经过第二或门和 第二延时模块后输出第二信号,所述第一信号和第二信号连接第一与门的输入端,第一与 门的输出端控制连接所述背板总线上的总线复位信号端;所述第二或门的输出端还控制连 接所述背板总线上的失电告警信号端。
[0009] 所述信号转换模块包括一个过欠压比较模块,所述背板电源信息通过所述过欠压 比较模块连接所述过欠压保护信号输入端,所述过欠压比较模块由若干个过欠压比较单元 构成,所述背板电压信息中的电压信息与所述过欠压比较单元一一对应,所述过欠压比较 单元包括第一比较器和第二比较器,电压信息通过第一分压电路连接到所述第一比较器的 反相输入端,电压信息通过第二分压电路连接到所述第二比较器的反相输入端,所述第一 比较器的同相输入端和第二比较器的同相输入端均连接第一基准电压源,所述第一比较器 的输出端通过第一反相器控制连接第一开关管,所述第一开关管的一极为该电压信息对应 的过电压输出信号,另一极接地;所述第二比较器的输出端控制连接第二开关管,所述第二 开关管的一极为该电压信息对应的欠电压输出信号,另一极接地。
[0010] 所述第一比较器的输出端还控制连接第三开关管,电源VDD依次通过所述第三开 关管和第一反馈电阻连接到所述第一比较器的反相输入端;所述第二比较器的输出端还控 制连接第四开关管,电源VDD依次通过所述第四开关管和第二反馈电阻连接到所述第二比 较器的反相输入端。
[0011] 所述背板电源信息中的负电压信号对应的过欠压比较单元包括第三比较器和第 四比较器,所述负电压信号连接第三分压电路的一端,第三分压电路的另一端连接一个偏 移基准电压,所述第三分压电路的分压点连接到所述第三比较器的反相输入端,所述负电 压信号连接第四分压电路的一端,第四分压电路的另一端连接所述偏移基准电压,所述第 四分压电路的分压点连接到所述第四比较器的反相输入端,所述第三比较器的同相输入端 和第四比较器的同相输入端均连接第二基准电压源,所述第三比较器的输出端通过第二反 相器控制连接第五开关管,所述第五开关管的一极为该负电压信号对应的过电压输出信 号,另一极接地;所述第四比较器的输出端控制连接第六开关管,所述第六开关管的一极为 该负电压信号对应的欠电压输出信号,另一极接地;所述第三比较器的输出端还控制连接 第七开关管,电源VDD依次通过所述第七开关管和第三反馈电阻连接到所述第三比较器的 反相输入端;所述第四比较器的输出端还控制连接第八开关管,电源VDD依次通过所述第 八开关管和第四反馈电阻连接到所述第四比较器的反相输入端。
[0012] 所有的背板电源信息的过电压输出信号和欠电压输出信号连接第二与门的输入 端,所述第二与门的输出端输出三个信号,第一个信号输入给背板总线上的失电告警信号 端,第二个信号通过第三延时模块输入给背板总线上的总线复位信号端,第三个信号依次 通过第四延时模块和第二非门后输入给冗余电源的控制端。
[0013] 所述信号转换模块包括风扇测速单元,风扇转速信息输入给所述风扇测速单元, 风扇测速单元根据设定测速算法进行风扇状态检测,并输出相应转速状态信息,所述设定 测速算法为:当转速信息满足一个设定转速区间时,输出转速正常状态信息;当转速信息 不满足所述设定转速区间时,输出转速异常状态信息。
[0014] 所述转速状态信息均输入给所述风扇保护控制逻辑单元进行逻辑判断,所述风扇 保护控制逻辑单元中包括两种控制判断逻辑方法,这两种控制判断逻辑方法择一使用,第 一种控制判断逻辑方法为:任意一个状态信息为转速异常状态信息时,所述风扇保护控制 逻辑单元输出相应的控制信号;第二种控制判断逻辑方法为:至少两个状态信息为转速异 常状态信息时,所述风扇保护控制逻辑单元输出相应的控制信号。
[0015] 所述第一交流失电信号、第一工作状态信号、第二交流失电信号、第二工作状态信 号、背板总线状态信息和转速状态信息输入给所述状态输出逻辑单元,所述状态输出模块 包括第一 LED,第二LED、第三LED和第四LED ;所述状态输出逻辑单元中的逻辑判断方法 为:当第一交流失电信号或第一工作状态信号不满足条件时,输出相应的控制信号,使第一 LED变为相应的颜色;当第二交流失电信号或第二工作状态信号不满足条件时,输出相应 的控制信号,使第二LED变为相应的颜色;当第一交流失电信号、第一工作状态信号、第二 交流失电信号或第二工作状态信号不满足条件时,输出相应的PWOK控制信号;当第一工作 状态信号和第二工作状态信号均不满足条件时、或背板总线状态信号不满足条件时,输出 相应的控制信号,使第三LED变为相应的颜色,同时输出相应的SYSOK控制信号;当所述转 速状态信息中至少有一个不满足条件时,输出相应的控制信号,使第四LED变为相应的颜 色,同时输出相应的FANOK控制信号。
[0016] 本发明提供的直流控制保护平台机箱监视控制装置中,不但能够对电源单元的电 源信息进行监测和判断,而且增加了对冗余电源信息、背板总线信息和风扇转速信息的采 集、检测和判断,并根据判断结果进行相应的输出控制,该装置能够全方位地对机箱进行安 全检测,防止了出现遗漏其中的一部分故障检测造成的机箱故障运行的情况,进一步防止 了机箱及其其他设备的损坏。
【附图说明】
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