[0017] 图1是现有的直流输电用机箱的供电单元与监测电路之间的连接关系图；
[0018] 图2是本发明提供的直流控制保护平台机箱监视控制装置与机箱内的设备之间 的连接关系;^意图；
[0019] 图3是本发明提供的直流控制保护平台机箱监视控制装置的结构原理示意图；
[0020] 图4-1为冗余电源上下电管理逻辑单元中的逻辑控制流程图；
[0021] 图4-2为冗余电源上下电管理逻辑单元中的逻辑控制时序图；
[0022] 图5为正电压输入的过欠压比较电路图；
[0023] 图6是负电压输入的过欠压比较电路图；
[0024] 图7-1是过欠压保护控制逻辑单元中的逻辑控制流程图；
[0025] 图7-2是过欠压保护控制逻辑单元中的逻辑控制时序图；
[0026] 图8是风扇转速算法逻辑流程图；
[0027] 图9是风扇失速保护逻辑流程图；
[0028] 图10是运行状态输出逻辑流程图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0030] 由于现有的主机箱内部配置的电源单元为两个冗余设置的电源单元，风冷风扇则 为三台，如图2所示，两台电源单元的四路电压输出均连接至背板的供电电源的输入，背板 输出给本发明提供的直流控制保护平台机箱监视控制装置（以下称监视控制电路）背板电 源信号和背板总线信息，并相应输出控制信号给背板总线；每个电源单元均能够输出给监 视控制电路两路信号，一路表示电源单元交流失电的信号AC_0K、另一路是电源单元内部工 作状态信号DC_0K，监视控制电路输出的PW_0FF1、PW_0FF2控制信号实现分别对两个电源 单元的输出通断控制；FAN_PULSE1~FAN_PULSE3(F1~F3)为三只风扇的转动脉冲信号， 三个风冷风扇将相应的风扇转速信息传输给监视控制电路。监视控制电路根据输入的各个 信息进行分析判断，然后输出相应的状态信息输出信号SYSOK、PWOK、FAN0K，其中，SYSOK表 示机箱背板总线系统工作状态，PWOK表示风电源单元的运行状态，FANOK表示表示风冷风 扇的运行状态。另外RESET按钮提供了系统的人工复位功能。
[0031] 具体的，如图3所示，监视控制电路包括信号转换接口电路、信号逻辑控制单元和 状态输出接口电路。信号转换接口电路包括冗余电源接口电路、背板总线接口电路、风扇测 速接口电路、直流电源过欠压比较电路和复位接口电路，均用以实现信号间电平匹配、信号 滤波和逻辑控制处理结果转换输出。冗余电源信息、背板总线信息、背板电源信息和风扇转 速信息通过信号转换接口电路中的对应的电路连接信号逻辑控制单元上的对应信号输入 端。信号逻辑控制单元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。状态输出接口电路的输入控制端连接信号逻辑 控制单元的控制输出端，用以将机箱冗余电源、背板和风冷风扇等运行状态以触点方式和 LED方式实时进行输出。
[0032] 冗余电源接口电路，每一组控制信号接口包含了两路状态信号输入和一路控制信 号输出。状态信号输入回路包括电阻、电容、电源VDD和电源地。如：1#电源单元中的交流 失电信号AC_0K1输入线路上，经电阻R2上拉后连接至VDD，然后线路上串接电阻R3,最后 线路与电源地之间连接有电容Cl实现阻容滤波，最后输出至信号逻辑控制单元的其中一 个电源信号输入端口；该1#电源单元的内部工作状态信号DC_0K1的输入线路也经与交流 失电信号AC_0K1输入线路相同的处理后输出至信号逻辑控制单元的其中另一个电源信号 输入端口；1#电源单元的控制信号输出回路则包含场效应管和电阻，如信号逻辑控制单元 对第一个电源单元的输出控制信号P0W_0FF1接至MOSFET管Vl的漏极，MOSFET管的栅极 经电阻R3上拉后连接至该电源单元的信号控制端。同理，2#电源单元的信号接口电路与上 述1#电源单元的信号接口电路相同。此冗余电源接口电路中状态高电平"1"表示工作状 态正常，状态低电平"0"表示工作状态异常。控制信号高电平" 1"表示允许电源输出，控制 信号低电平"〇"代表禁止电源输出。另外在该实施例中所有的MOSFET管均为N沟道的半 导体场效晶体管。
[0033] 背板总线接口电路，包含了一路状态信号输入和两路控制信号输出，分别对应三 个端口 ：状态信号端、失电告警信号控制端和总线复位信号控制端。其中，背板输入信号 SYSFAILA为背板总线的状态信号，两路输出控制信号分别为失电告警信号ACFAIL和总线 复位信号SYSREST。其中状态信号SYSFAILA的输入回路包括电阻、电容、电源VDD和电源 地，即总线状态信号SYSFAIL输入经电阻R26上拉后连接至VDD，再经串接电阻Rll，最后线 路与电源地之间连接有电容C9实现阻容滤波，输出至信号逻辑控制单元的背板信号输入 端口。两路控制信号输出的回路则包含场效应管和电阻，如：ACFAIL信号连接至MOSFET管 V3的漏极，MOSFET管的栅极经电阻R9上拉后连接至背板总线的失电告警控制端；总线复 位信号SYSREST的信号输出回路与上述ACFAIL信号的输出回路相同。此背板总线接口电 路中输入状态高电平" 1 "表示总线工作状态正常，状态低电平"〇"表示总线工作状态异常。 控制信号高电平" 1"表示电源有电或无复位请求，状态低电平"〇 "表示电源失电或请求复 位。
[0034] 风扇测速接口电路，包含了三路风扇的转速脉冲输入信号，风扇每转动一周输出 两个一定宽度的脉冲正电平信号。每一信号输入回路均包括两个电阻、电容、磁珠电源VDD 和电源地，例如第一路风扇的脉冲转速信号经电阻R16上拉后连接至VDD，然后依次串接磁 珠 Ll和电阻R13后经电容Cl阻容滤波后输出至信号逻辑控制单元的其中一个风扇信号输 入端口。其中串接磁珠的作用是阻碍和衰减高频信号量，吸收消耗高频能量，降低EMI对电 路的影响。其他两路风扇信号输入线路与上述风扇信号输入线路相同。
[0035] 复位接口电路，由一个微动开关RESET、上拉电阻R12和滤波电容ClO组成，用以实 现系统运行中人工进行的手动复位操作。其中输入信号高电平"1"表示无复位请求，状态 低电平"0"表示请求复位。
[0036] 信号逻辑控制单元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，其中，冗余电源上下电管理逻辑单元用于 根据冗余电源的输入信息进行上下电管理判断，过欠压保护控制逻辑单元用于根据背板电 源信息进行过欠压保护控制，风扇保护控制逻辑单元用于根据风扇转速信息进行风扇保护 逻辑控制，状态输出逻辑单元用于根据输入的冗余电源信息、背板总线信息和风扇转速信 息进行状态判断并由状态输出接口电路将状态判断信息输出。
[0037] 冗余电源上下电管理逻辑单元的输入端信号来自信号转换接口电路中冗余电源 接口电路的两组交流失电信号和电源工作状态信号，输出端控制连接到背板总线的控制信 号端，通过该逻辑单元中设置的电源管理逻辑算法实现对两组电源单元上电、下电时多个 状态的区分及管理，并生成与背板总线接口相适应特定的总线上电、下电时序要求，防止避 免两组电源切换过程对主机系统的干扰或影响。
[0038] 1#电源单元或2#电源单元输出相应的电源工作状态DC_0K1或DC_0K2信号到监 视控制电路。如图4-1所示，DC_0K信号（DC_0K1与DC_0K2经或逻辑后合成的信号）的电 平由低电平" 〇 "变为高电平" 1"时刻起，输出第一信号，该信号从DC_0K信号由低电平" 0 " 变为高电平"1"时刻起为低电平，延时不小于200ms时长，延时达到时，恢复高电平"1"。 另外由于DC_0K信号为DC_0K1或DC_0K2经或门后的合成逻辑信号，因而在一个电源单元 已上电的情况下，对另一路电源单元的上电操作时不会触发新的逻辑。在仅有一个电源单 元带电的情况下，对该电源单元进行下电操作时，电源对应输出的电源失电信号AC_0K1或 AC_0K2由高电平由" 1"变为低电平" 0 "。在AC_0K信号（AC_0K1或AC_0K2经或逻辑后的 合成逻辑信号）由高电平"1"拉低到低电平"〇"时刻起，同步产生失电告警信号ACFAIL，并 将该信号输出给背板总线上的失电告警信号控制端，同时延时不小于5ms的时长，在延时 时间到时输出低电平"〇"的第二信号，以启动总线处理器进行重要数据暂存及功能中止机 制。另外由于AC_0K信号为AC_0K1或AC_0K2经或门后的合成逻辑信号，因而在两组电源 都带电的情况下，对其中任一电源单元的下电操作不会触发新的失电告警信号ACFAIL和 输出低电平信号。第一信号和第二信号经一个与门后输出为SYSREST复位信号，该信号输 出连接到背板总线上的总线复位信号控制端。
[0039] 与图4-1中的逻辑关系对应的时序图为图4-2,图4-2中，SYSREST低电平复位时 间为250ms，下电时数据暂存的允许时间为5ms，其中tl指1#电源从上电后到直流电压输 出的延时时间，t2指2#电源相比1#电源延迟上电的时间，t3指2#电源从上电后到直流电 压输出的延时时间，t4指1#电源失电后到电源给出工作异常的延时时间，t5指1#电源失 电后SYSREST复位信号的低电平最小持续时间，要求不小