专利名称：通信基站电源并联监控方法及通信基站电源系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种通信技术，尤其是涉及一种单机架基站电源并联监控方法及通信基站电源系统。
背景技术：
在通信电源中，根据系统容量和应用场景，一般可分为多机架大系统电源、单机架基站电源、嵌入式和壁挂式电源等。其中，多机架大系统电源一般容量较大，在1000A以上，由多个交流配电屏、整流器机架、直流配电屏并联组成。通常情况下，需要至少三个或者以上的机柜(标准机柜为600mm和800mm两种规格)，才能实现一个完整的系统。因而，多机架大系统电源主要用于中心机房等集中供电环境，且占用很大的机房空间。嵌入式电源和壁挂式电源，顾名思义，容量和体积都较小，在200A以下，一般配套设备。随着分布式供电的发展和应用，单机架基站电源，以最合适的容量(100A到800A)、相对经济的空间(一个标准机柜)，得到了用户最广泛的应用。据统计，某电源设备制造商的年销售中，单机架基站电 源占据超过70%以上的发货量，90%以上的发货额。随着3G和其他电信业务的发展，电信运营商大量上马各类设备，希望能有更大容量的基站电源。由于很多基站、机房都是租用的，因此，运营商希望电源设备占用尽量少的空间，多机架大系统电源倍受冷落；可以并联供电、随意扩充容量的单机架基站电源，呼之欲出。比如，当用户需要的容量在800A以内时，只需要一个800A的基站电源机架；当业务量上升到1600A，再并联一个机架即可。节省初期投资、节省空间，扩容方便。基站电源并联，如果只是供电的正负排的短接，电池、负载等并联应用，这种物理连接是很简单的，关键技术和难度最大的是电源监控单元的并联使用，尤其是多个监控单元间的网络互连、业务软件间的协同运作(比如电池管理)，以及后台网管中心的组网。目前，基站电源并联监控主要有三种方法一各个并联电源合为一个电源设备，后台网管中心只与其中的一个监控单元通讯。该监控单元称为主机监控单元，通过内部总线，协调和控制其他所有从机监控单元的运行；接收其他所有从机监控单元的全部信息内容(包括实时数据、告警、参数、控制、历史信息)等，汇集起来，形成一个更大的数据包，与后台网管中心通讯；接收网管中心下发的命令，根据不同的命令地址或ID，分发给各从机监控单元执行。这种集中网管的好处是统一管理、信息完整。但是最大的缺陷是软件非常复杂。主机和各从机间、网管中心和主机间，交互的信息非常多，程序高度复杂化，对存贮空间要求也非常大。比如，主机需要获悉所有从机上的电池温度，才能进行温度补偿。和网管中心间的协议数据量也非常大，如果其中任意一个电源监控数据发生更改,可能主机的软件也要随之修改；当增加新的并联电源后，协议数据量也越来越大，扩展性能非常差；当主机、从机的设备类型不相同、软件不兼容时，这种集中监控方式几乎无法实现(主机需要更改软件、增加支持从机的业务功能,并与本机业务功能进行融合)。另外，当主机故障或退出工作时，整个系统可能瘫痪；除非从机能接管控制，这又造成从机程序的高度复杂化；
方法二 各个并联电源认为是独立的电源设备，其监控单元都单独和后台网管中心通讯。主机和从机间无数据交互。主机根据自身的采样数据、参数配置和控制流程等，完成电池管理和其他控制(主机监控通过内部总线直接控制其他并联电源的整流器、断路器等)。而从机监控则取消了控制功能，只保留了数据采集和记录功能。这种方式相对简单，但是实用性、可靠性方面大打折扣。比如，某从机电池温度过高，需要退出均充；但此时主机的电池温度正常，可能控制所有整流器继续进行均充；方法三各个并联电源认为是独立的电源设备，供电的正负排也不互连。其监控单元都单独和后台网管中心通讯，并执行自身电源设备的监控功能。各个监控单元间也无数据交互，各自独立完成数据采集、告警、显示、通讯和控制、电池管理等功能。 本质上，是多个无相关的电源。这种情况下，实际上不是并联供电，无法共用电源的电池、整流器等资源，无法提升系统的可靠性，业务的扩容也有很多约束。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种通信基站电源并联监控方法及通信基站电源系统，以解决现有通信基站电源并联监控方案产生的问题。为解决以上技术问题，本发明提供了一种通信基站电源并联监控方法，该方法包括将若干个基站电源并联连接，并将各基站电源的监控单元与其他基站电源的监控单元互连，以及与后台网管中心连接；各监控单元对本电源设备进行监测和管理，并在本机为从机时，将需要系统统一或同步的初步管理结果发送给主机申请仲裁；作为主机的监控单元为主机时对从机上报的以及本机的初步管理结果进行系统仲裁得到仲裁结果，并将仲裁结果发送给从机；作为主机和从机的监控单元根据所述仲裁结果进行重载。进一步地，所述监控单元的主、从机状态由系统预先设置，或，由各监控单元执行以下主机竞争步骤确定各监控单元广播和/或接收其他监控单元的申请主机报文；各监控单元根据所述申请主机报以及预置的主机竞争规则竞争主机；竞争为主机的监控单元配置为主机并接受从机的注册；未竞争为主机的监控单元配置为从机，并向主机注册。进一步地，所述各监控单元在未侦听到主机时或收到主机退出的广播报文时，广播所述申请主机报文。进一步地，作为主机的监控单元负责周期性向从机广播时间戳报文，作为从机的监控单元负责接收主机发送的时间戳报文，并根据接收的时间戳报文进行时间同步；各监听单元根据所述时间戳报文侦听主机。进一步地，所述主机竞争规则包括以下一个或特定顺序适用的若干个判断是否曾是主机，曾是主机的优先；比较申请竞争主机的先后，申请最早或最晚的优先；申请主机报文中携带唯一的本机标识，本机标识最小或最大的优先。
进一步地，所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括电池预期状态，所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括以最后一个电池预期状态为系统仲裁结果；或，所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括整流器预期输出的电压值，所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括对于充电电压根据采用“就低不就高”的原则，对于放电电压采用“就高不就低”的原则确定系统仲裁结果；或，所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括整流器预期输出的电流值；所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括采用均流或比例均流的原则确定系统仲裁结果。为解决以上技术问题，本发明还提供了一种通信基站电源系统，该系统包括若干个并联连接的基站电源，各基站电源的监控单元与其他基站电源的监控单元互连，并与后 台网管中心连接，所述监控单元包括本机监管模块，用于对本电源设备进行监测和管理，还用于在本机为从机时，将需要系统统一或同步的初步管理结果发送给主机申请仲裁；系统仲裁模块，在本监控单元为主机时，用于对从机上报的以及本机的初步管理结果进行系统仲裁得到仲裁结果，并将仲裁结果发送给从机；本机重载单元，用于根据所述仲裁结果进行重载。进一步地，所述监控单元的主、从机状态由系统预先设置，或，所述监控单元还包括主机竞争模块，所述主机竞争模块，用于广播和/或接收其他监控单元的申请主机报文，并根据所述申请主机报文以及预置的主机竞争规则竞争主机；竞争为主机时，还用于配置为主机，接受从机的注册，未竞争为主机时，还用于配置为从机，并向主机注册。本发明方法和系统，根据现有应用环境，通过主机监控单元仲裁机制实现电池管理，从而方便、简单地实现多个电源机架并联监控，提供了很大的可靠性、最大程度降低了实现成本，满足电信运营商的需要。
图I为本发明通信基站电源并联监控方法的示意图；图2为各竞争单兀竞争主机的流程不意图；图3为具体的主机竞争的处理流程图；图4为主机仲裁、从机协作，实现电池管理并联监控的流程图；图5为主机仲裁的流程图；图6为本发明通信基站电源系统的模块结构示意图。
具体实施例方式本发明通信基站电源并联监控方法和通信基站电源系统的主要思想是，通过主机监控单元仲裁机制实现电池管理，具体地，由各基站电源的监控单元分别实现对本电源设备的检测和管理，仅将需要系统统一或同步的初步管理结果交由主机仲裁，再由各从机根据仲裁结果实现重载，从而提供一种低成本、高可靠、易实现的并联控制方案。下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明通信基站电源并联监控方法，如图I所示，包括步骤101 :将若干个基站电源并联连接，并将各基站电源的监控单元与其他基站电源的监控单元互连，以及与后台网管中心连接；各个基站电源单独完成交流供电接入、整流器配置、正负排挂接负载、电池等；每个电源配置各自的监控单元，本发明中，各个并联的基站电源都配置各自的监控单元，以实现本电源设备的监测和管理，以及与后台网管中心的通讯；各个电源的正负排互连，优选地，监控单元间通过以太网接口互连，实现主机、从机间的交互；与后台网管中心连接的以太网接口可以复用。以太网接口多用于网络通讯中，各个基站电源监控单元一般通过以太网接口与后台网管中心连接，当然也可以同时通过该接口与其他监控单元(主机、从机)连接，完成仲 裁和并联控制，即实现了复用监控单元间的内部通讯、监控单元与网管的外部通讯共用一个以太网接口。步骤102 :各监控单元对本电源设备进行监测和管理，并在本机为从机时，将需要系统统一或同步的初步管理结果发送给主机申请仲裁；所述监控单元的主、从机状态可以由由系统预先设置；优选地，如图2所示，各监控单元也可在启动后，通过执行以下主机竞争步骤确定主、从机状态步骤201 :各监控单元广播和/或接收其他监控单元的申请主机报文；优选地，所述各监控单元在未侦听到主机时或收到主机退出的广播报文时，广播所述申请主机报文。作为主机的监控单元负责周期性向从机广播时间戳报文，作为从机的监控单元负责接收主机发送的时间戳报文，并根据接收的时间戳报文进行时间同步；各监听单元根据所述时间戳报文侦听主机。步骤202 :各监控单元根据所述申请主机报以及预置的主机竞争规则竞争主机；主机竞争。通过各个监控单元的ID或MAC地址等唯一标识、以及上次是否曾是主机等信息来实现。优先推荐上次为主机的监控单元继续成为主机；如没有曾作为过主机的，可以选择任意优先权限，比如MAC地址小的作为主机；可选地，所述主机竞争规则包括以下一个或特定顺序适用的若干个判断是否曾是主机，曾是主机的优先；比较申请竞争主机的先后，申请最早或最晚的优先；申请主机报文中携带唯一的本机标识，本机标识最小或最大的优先。当然，还可以有其他主机竞争规则，本发明对此不做限定。步骤203 :竞争为主机的监控单元配置为主机并接受从机的注册；未竞争为主机的监控单元配置为从机，并向主机注册。步骤103 :作为主机的监控单元为主机时对从机上报的以及本机的初步管理结果进行系统仲裁得到仲裁结果，并将仲裁结果发送给从机；所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括电池预期状态，所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括以最后一个电池预期状态为系统仲裁结果；或，
所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括整流器预期输出的电压值，所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括对于充电电压根据采用“就低不就高”的原则，对于放电电压采用“就高不就低”的原则确定系统仲裁结果；或，所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括整流器预期输出的电流值；所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括采用均流或比例均流的原则确定系统仲裁结果。需要说明的是，需要系统统一或同步的初步管理结果并不限于以上三个参数，仲裁规则也可灵活设置，并不以上述描述为限。步骤104 :作为主机和从机的监控单元根据所述仲裁结果进行重载。主机把仲裁结果，广播发给所有从机，从机重载该结果作为电池管理的最终结果，控制和输出给整流器，并完成电池管理的控制状态的迁移和管理。 本发明方法中，各个并联电源的业务都是独立运行的，不需要因为场景或用户要求的不同，进行互相配合和定制的修改，减少了程序间的耦合和干扰；各个监控单元电池管理输出进行重载即可；监控单元主机通过竞争得到，并根据所有监控单元的状态进行仲裁，以重载所有监控单元的电池管理输出结果，以进行统一的电池管理。另外，从机有可能接管主机以提高可靠性。下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述假设某公司的电源产品中，主力的单机架基站电源为配置了 16个48V/50A规格的整流器、总容量800A的电源设备。现在某电信运营商希望能提供3000A容量的基站电源，因此,需要支持4个机架并联供电。针对这个应用场景，下面详细描述一下实现细节第一步，物理并联各个基站电源和监控单元；具体步骤如下各个基站电源单独完成交流供电接入、整流器配置、正负排挂接负载、电池等；每个电源配置各自的监控单元，各监控单元只负责本电源设备的监测和管理；各监控单元都有以太网接口与后台网管中心连接；各个电源的正负排互连，监控单元间通过以太网接口互连；与后台网管中心连接的以太网接口可以复用；第二步，主机竞争。具体如图3所示，步骤如下步骤301 :监控单元上电后，先静音Tl时间(如15秒)；这段静音时间可以保证系统运行稳定，并完成一次电池管理。步骤302 :判断是否收到网络中的同步时间戳，即判断是否有运行中的主机，如是，则执行步骤308，否则执行步骤303 ；侦听以太网中有无已在运行的主机监控单元；拥有仲裁权的主机监控单元，会每隔I秒，发送一个同步的时间戳报文；步骤303 :该监控单元广播发送“申请主机”的报文，申请成为主机；该报文包含本监控单元的ID或MAC地址等唯一标识、以及上次是否曾是主机等信息；本例中以MAC地址作为唯一标识，因为要通过以太网通讯，必须具备MAC地址，并且该地址唯一，不需要采用额外的ID作为标识。步骤304 :发送“申请主机”的报文后，该监控单元再次静音T2时间(如3秒)；
步骤305 :判断是否收到网络中的同步时间戳，即是否收到主机发出的同步的时间戳报文，如是，则执行步骤308，否则执行步骤306 ；步骤306 :判断是否收到其他“申请主机”报文，即侦听以太网中有无其他同时申请主机的监控单元，如是则执行步骤307，否则执行步骤309 ；步骤307 :判断发送“申请主机”报文的状态，如本机是曾是主机的监控单元中申请最晚的(包括本监控单元是唯一曾是主机的情形)，或，申请者都不曾是主机，且本机的MAC地址最小，则执行步骤308，否则309 ；首先查看该监控单元是否唯一曾是主机的，如果是该监控单元继续充当主机，其余监控单元充当从机；如果有多个曾经是主机(比如多个曾是其他电源设备中主机的监控单元，一起挪置到一个新的并联电源中，作为各个或主或从的监控单元)，则比较竞争为主机的时间，时间最晚的充当主机，其余监控单元充当从机；如果都不曾是主机，直接比较MAC地址，MAC地址小的监控单元充当主机，其余监控单元充当从机。发送“申请主机”报文 3秒后，新的主机开始发送同步的时间戳报文。步骤308 :自身配置为从机，接收主机发出的同步时间戳，并在第一次收到同步的时间戳报文或接收到广播通知后，向主机注册；步骤309 :自动配置成主机，并广播通知，接收其他从机注册，开始发送同步的时间戳报文。成为主机，会拥有仲裁权，须每隔I秒,广播发送一个同步的时间戳报文；如成为从机,则定时接收主机发出的时间戳报文，同步本机时钟。当主机出现故障或需要退出时，可以主动发起一个退出主机状态的广播报文，通知其他从机竞争主机；或者当主机出现掉电、故障等意外时，其他从机连续15秒(和静音时间保持一致，保证主机意外复位后仍能重新竞争为主机)没有收到主机发出的同步的时间戳报文，从机开始重新竞争主机。重复步骤以上步骤303至309。例如本场景中，1#监控单元MAC地址为00-00-00-00-00-01，2#监控单元MAC地址为 00-00-00-00-00-02，3# 监控单元 MAC 地址为 00-00-00-00-00-03，4# 监控单元 MAC 地址为00-00-00-00-00-04，所有监控单元都不曾充当过主机。静音15秒后，开始发送“申请主机”报文，1#监控单元发出报文后，在3秒内接收到其他3个监控单元发出的报文，在按照上述规则竞争后，1#监控单元成为主机，并在3秒后发出同步的时间戳报文，其余3个监控单元按照上述规则竞争后，将自身配置为从机，并在第一次收到同步的时间戳报文后，向主机注册。时间同步，主机每隔I秒广播发送一个同步的时间戳报文；所有从机据此进行时间同步。当某从机的时间被认为或网管更改后，该从机立刻把更新后的时间送给主机，由主机在下一个时间戳报文中广播给所有从机，实现所有监控单元时间同步更新。本场景中2#从机时间被人为更改为2011-04-1818:00:00，2#从机将时间上送给1#主机，1#主机将改时间包含在同步的时间戳报文中发送给所有从机，将1#、2#、3#、4#时间统一更新为2011-04-1818:00:00，实现可以在任意监控单元上更改时间，而不是一定在主机上更改。第三步，主机仲裁，实现基站电源的并联监控。如图4所示，具体步骤如下步骤401 :1#、2#、3#、4#监控单元运作各自的业务软件，完成数据采集、告警判断、记录保存、菜单显示、控制，以及现场总线通讯等功能；
步骤402 :1#、2#、3#、4#监控单元通过以太网与网管中心独立完成后台通讯；各个监控单元(包括主机、各从机)通过以太网，与网管中心独立完成后台通讯。因此，各监控单元需要配置各自的IP地址等，与网管中心的协议内容和机制都维持不变；不需要监控主机进行组包、分包操作；大大减少了软件更改的复杂度；步骤403 :1#、2#、3#、4#监控单元按照原先的电池管理策略和流程，进行正常的运行和运算；步骤404 :2#、3#、4#等从机间隔T3时间把需要系统统一或同步的电池管理结果送往1#主机；2#、3#、4#等从机监控端元的电池管理运行和运算得到的结果或动作，注意，由于电池管理模块需要重载，因此，电池管理运行和运算得到的结果或动作，只做暂时保存，不能立刻控制输出。每隔T3时间(如I秒钟)把自身电池管理运行、运算得到的结果或动作，尤指预期的电池管理状态(浮充、均充、测试状态)，以及预期的输出电压值(温度补偿后)·和整流器输出电流值等送往主机。如预期要转周期均充了，预期要输出温度补偿后的均充电压为56. OV等等。如果各个电源设备(整流器)类型不同，通常还要送给主机，预期的输出电压值、均流值的范围；其他的电池管理结果可以直接输出，比如容量预估、告警判断、下电控制等个性化的、不需要网络统一和同步执行的结果或动作；步骤405 1#主机每隔T4时间(如3秒)(确保收到所有从机发来的数据)，把所有从机和自身电池管理运行、运算得到的结果数据，进行电池管理的仲裁。监控主机定时处理所有从机和自身电池管理运行、运算得到的结果数据，进行电池管理的仲裁。仲裁策略如下控制状态的变迁(浮充、均充、测试三种状态的切换)，以最后一个变化的控制状态为准。整流器预期输出的电压值，宜根据实际需要自行决定。通常可以采用“就低不就高”的原则。整流器预期输出的电流值，宜根据实际需要自行决定。通常可以采用均流或比例均流(不同整流器)的原则进行。如图5所示，该仲裁的过程如下步骤501 :判断T4时间段内，是否有控制状态变化，如是则执行步骤502，否则执行步骤504 ；步骤502 :取出该时间段内，最晚收到、有变化的控制状态；步骤503 :设置该状态作为仲裁后的控制状态，转执行步骤505 ；步骤504 :原控制状态继续为仲裁后的控制状态；步骤505 :根据控制状态，“就低不就高”原则仲裁输出充电电压；“就高不就低”原则仲裁输出放电电压；步骤506 :根据“均流或比例均流”原则，仲裁出输出电流。以本场景中配置为例电池预期状态(浮充、均充、测试三种状态的切换)，以最后一个变化的控制状态为准例如当前电池控制状态为浮充，1#主机均充周期90天，2#从机均充周期120天，3#、4#从机均充周期180天，1#主机判断周期均充的时间到，将电池管理预期状态设置为均充，2#、3#、4#上送的预期状态仍然为浮充，主机通过仲裁后，最终状态设置为均充，并通过广播命令下发给从机，则所有并联系统都进入均充，相当于整个并联系统的均充周期为90天。如果在2#从机上人为改变电池管理状态为浮充，1#、3#、4#预期状态仍然为均充,收到2#预期状态为浮充，主机仲裁后将最终状态设为浮充，并通过广播命令下发。可以实现在任意设备上更改电池控制状态，而不是一定要在主机上更改。又如，当前电池控制状态为浮充，假设最近的一个T4时间段内，主机在第O. 4秒收到1#从机上送的预期状态为浮充；主机在第O. 9秒收到2#从机上送的预期状态为均充；主机在第I. 4秒收到3#从机上送的预期状态为测试；主机在第I. 6秒收到4#从机上送的预期状态为浮充；主机在第I. 8秒判断出自身电池管理的预期状态为浮充。根据仲裁规则，因此，以“在第I. 4秒收到3#从机上送的预期状态为测试”为准。主机得到的最终控制状态为测试；整流器控制状态的变迁(开关机、休眠、唤醒)各监控单元可自行根据管理结果对整流器状态进行控制，不需要通过主机仲裁。例如后台网管控制2#从机的5号整流器关闭，2#从机可根据实际情况控制是否关闭号整流器。
整流器预期输出的电压值，宜根据实际需要自行决定。先要根据最终的控制状态，采用不同的原则。通常对于充电电压可以采用“就低不就高”的原则，对于放电电压采用“就高不就低”的原则；这是为了保护电池不被过度充电或放电例如，如果主机得到的最终控制状态为浮充状态；1#从机上送的预期浮充电压53. 7V ；2#从机上送的预期浮充电压54. OV ；3#从机上送的预期浮充电压53. IV ；4#从机上送的预期浮充电压53. 5V ;主机自身电池管理的预期浮充电压为53. 7V。根据“就低不就高”的原则，因此主机仲裁的最终浮充电压为53. IV ；又如1#预期浮充电压为52. 5V，2#预期浮充电压为52. 6V，3#预期浮充电压为52. 4V，2#预期浮充电压为52. 7V，经过主机仲裁，最终浮充电压为52. 4V，并通过广播命令下发给从机。如果人为将1#浮充电压更改为53V，2#、3#、4#浮充电压不变，通过主机仲裁后，浮充电压仍然保持52. 4V，更改没有生效。均充电压仲裁方法同上。整流器预期输出的电流值，宜根据实际需要自行决定。通常可以采用均流或比例均流(不同整流器)的原则进行。例如，1#从机上送的预期电流值13. 7A ；2#从机上送的预期电流值15. 3A ；3#从机上送的预期电流值12. 7A ;4#从机上送的预期电流值25. OA ;主机自身电池管理的预期电流值12. 5A。根据各设备上配置的整流器个数，主机计算得到的最终电流值13. 5A ；如采用同一型号整流器，可以采取均流算法，从机直接上送计算出来的预期限流值及所配置的整流器个数给主机，主机仲裁后将最终限流值下发给从机；如果是不同型号的整流器，从机需上送整流器型号、预期限流值、整流器个数，主机仲裁后比例数下发给从机，从机再转化为实际的限流值。1#预期限流值为25A，整流器个数5、2#预期限流值为20A，整流器个数6、3#预期限流值为30A，整流器个数5、4#预期限流值为25A，整流器个数为10，主机按照此公式计算限流值(25*5+20*6+30*5+25*10)/(5+6+5+10) = 22A，仲裁后的最终限流值为22A，主机通过广播命令下发给从机。步骤406:1#主机把仲裁结果，广播发给所有从机，从机重载该结果作为电池管理的最终结果，控制和输出给整流器；步骤407 :2#、3#、4#等从机执行电池管理动作，完成电池管理的控制状态的迁移
和管理；循环重复步骤401到407，完成电池管理的主机仲裁方式的并联监控；
为实现以上方法，本发明还提供了一种通信基站电源系统，该系统包括若干个并联连接的基站电源，如图6所示，各基站电源的监控单元与其他基站电源的监控单元互连，并与后台网管中心连接，所述监控单元包括本机监管模块，用于对本电源设备进行监测和管理，还用于在本机为从机时，将需要系统统一或同步的初步管理结果发送给主机申请仲裁；系统仲裁模块，在本监控单元为主机时，用于对从机上报的以及本机的初步管理结果进行系统仲裁得到仲裁结果，并将仲裁结果发送给从机；本机重载单元，用于根据所述仲裁结果进行重载。所述监控单元的主、从机状态可以由系统预先设置。 优选地，所述监控单元还包括主机竞争模块，所述主机竞争模块，用于广播和/或接收其他监控单元的申请主机报文，并根据所述申请主机报文以及预置的主机竞争规则竞争主机；竞争为主机时，还用于配置为主机，接受从机的注册，未竞争为主机时，还用于配置为从机，并向主机注册。所述主机竞争模块在未侦听到主机时或收到主机退出的广播报文时，广播所述申请主机报文。为了实现时间同步，所述监控单元还包括时间同步模块，本机为主机时，用于周期性向从机广播时间戳报文，本机为从机时，还用于接收主机发送的时间戳报文，并根据接收的时间戳报文进行时间同步；所述主机竞争模块，用于根据所述时间戳报文侦听主机。可选地，所述主机竞争规则包括以下一个或以特定顺序适用的若干个判断是否曾是主机，曾是主机的优先；比较申请竞争主机的先后，申请最早或最晚的优先；申请主机报文中携带唯一的本机标识，本机标识最小或最大的优先。具体地，所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括电池预期状态，所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括以最后一个电池预期状态为系统仲裁结果；或，所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括整流器预期输出的电压值，所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括对于充电电压根据采用“就低不就高”的原则，对于放电电压采用“就高不就低”的原则确定系统仲裁结果；或，所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括整流器预期输出的电流值；所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括采用均流或比例均流的原则确定系统仲裁结果。综上所述，本发明提供的技术，彻底地解决了单机架基站电源多机并联控制，实现扩容供电时，遇到的种种困难和弊端，克服了并联监控中业务软件间的协同运作(尤指电池管理)，及后台网管中心的组网带来的软件复杂度急剧上升、可靠性下降等技术难题，监控单元软件略做改动即可实现，流程也很简单可靠；为实现扩容供电提供了一种低成本、高可靠、易实现的实用的并联控制方案。与现有技术相比，有以下有益效果(I)支持主机、从机电源设备可以不是相同的设备，进行并联监控；扩展性能很好，可以随意扩展；
(2)主机、从机电源监控单元的配置、参数、控制策略都可以不相同；参数也不用同步；维持各自的业务特征和运行模式；(3)主机、从机监控单元间没有大量的数据交互，和后台网管间的通讯协议和机制都维持不变；(4)主机发生故障，机制上保障从机能申请成为新的主机；同时，不影响各个从机与后台网管的通讯；(5)对于用户而言，不关心哪个设备是主机、哪个是从机；用户界面上看到的是各个独立的电源设备能够很好的协同工作。从任何一个设备监控单元上进行参数的修改、或者控制状态的切换，都能够得到正确的反应。比如，可以在某个从机上修改浮充电压、均充周期，只要仲裁有效，都能够如用户所愿执行。针对任何一个设备进行的时间修改，所有设备都能完成时间的同步。而不是象某些并联电源上，只能在主机上，进行参数修改和控制才有效。
(6)现有电源设备的监控单元的软件只需要简单修改，增加主机竞争和仲裁、电池管理模块的重载，即可最终达到并联监控的目的。本发明提供的技术，彻底地解决了单机架基站电源习题多机并联监控的困难，为实现扩容供电提供了一个创新的、实用的解决方案。通过推广后，可以占领巨大的市场份额，带来丰厚的经济利益。本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
权利要求
1.一种通信基站电源并联监控方法，其特征在于，该方法包括 将若干个基站电源并联连接，并将各基站电源的监控单元与其他基站电源的监控单元互连，以及与后台网管中心连接； 各监控单元对本电源设备进行监测和管理，并在本机为从机时，将需要系统统一或同步的初步管理结果发送给主机申请仲裁； 作为主机的监控单元为主机时对从机上报的以及本机的初步管理结果进行系统仲裁得到仲裁结果，并将仲裁结果发送给从机； 作为主机和从机的监控单元根据所述仲裁结果进行重载。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述监控单元的主、从机状态由系统预先设置，或，由各监控单元执行以下主机竞争步骤确定 各监控单元广播和/或接收其他监控单元的申请主机报文； 各监控单元根据所述申请主机报以及预置的主机竞争规则竞争主机； 竞争为主机的监控单元配置为主机并接受从机的注册；未竞争为主机的监控单元配置为从机，并向主机注册。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述各监控单元在未侦听到主机时或收到主机退出的广播报文时,广播所述申请主机报文。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于作为主机的监控单元负责周期性向从机广播时间戳报文，作为从机的监控单元负责接收主机发送的时间戳报文，并根据接收的时间戳报文进行时间同步；各监听单元根据所述时间戳报文侦听主机。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于所述主机竞争规则包括以下一个或特定顺序适用的若干个 判断是否曾是主机，曾是主机的优先； 比较申请竞争主机的先后，申请最早或最晚的优先； 申请主机报文中携带唯一的本机标识，本机标识最小或最大的优先。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于 所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括电池预期状态，所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括以最后一个电池预期状态为系统仲裁结果；或， 所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括整流器预期输出的电压值，所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括对于充电电压根据采用“就低不就高”的原则，对于放电电压采用“就高不就低”的原则确定系统仲裁结果；或， 所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括整流器预期输出的电流值；所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括采用均流或比例均流的原则确定系统仲裁结果。
7.一种通信基站电源系统，其特征在于，该系统包括若干个并联连接的基站电源，各基站电源的监控单元与其他基站电源的监控单元互连，并与后台网管中心连接，所述监控单元包括 本机监管模块，用于对本电源设备进行监测和管理，还用于在本机为从机时，将需要系统统一或同步的初步管理结果发送给主机申请仲裁； 系统仲裁模块，在本监控单元为主机时，用于对从机上报的以及本机的初步管理结果进行系统仲裁得到仲裁结果，并将仲裁结果发送给从机； 本机重载单元，用于根据所述仲裁结果进行重载。
8.如权利要求7所述的通信基站电源系统，其特征在于，所述监控单元的主、从机状态由系统预先设置，或，所述监控单元还包括主机竞争模块，所述主机竞争模块，用于广播和/或接收其他监控单元的申请主机报文，并根据所述申请主机报文以及预置的主机竞争规则竞争主机；竞争为主机时，还用于配置为主机，接受从机的注册，未竞争为主机时，还用于配置为从机，并向主机注册。
9.如权利要求8所述的通信基站电源系统，其特征在于所述主机竞争模块在未侦听到主机时或收到主机退出的广播报文时,广播所述申请主机报文。
10.如权利要求8所述的通信基站电源系统，其特征在于所述监控单元包括时间同步模块，本机为主机时，用于周期性向从机广播时间戳报文，本机为从机时，还用于接收主机发送的时间戳报文，并根据接收的时间戳报文进行时间同步；所述主机竞争模块，用于根据所述时间戳报文侦听主机。
11.如权利要求7所述的通信基站电源系统，其特征在于所述主机竞争规则包括以下一个或以特定顺序适用的若干个 判断是否曾是主机，曾是主机的优先； 比较申请竞争主机的先后，申请最早或最晚的优先； 申请主机报文中携带唯一的本机标识，本机标识最小或最大的优先。
12.如权利要求7所述的通信基站电源系统，其特征在于 所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括电池预期状态，所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括以最后一个电池预期状态为系统仲裁结果；或， 所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括整流器预期输出的电压值，所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括对于充电电压根据采用“就低不就高”的原则，对于放电电压采用“就高不就低”的原则确定系统仲裁结果；或， 所述需要系统统一或同步的初步管理结果包括整流器预期输出的电流值；所述系统仲裁模块根据得到的初步管理结果进行系统仲裁包括采用均流或比例均流的原则确定系统仲裁结果。
全文摘要
本发明涉及一种通信基站电源并联监控方法及通信基站电源系统，该方法包括将若干个基站电源并联连接，并将各基站电源的监控单元与其他基站电源的监控单元互连，以及与后台网管中心连接；各监控单元对本电源设备进行监测和管理，并在本机为从机时，将需要系统统一或同步的初步管理结果发送给主机申请仲裁；作为主机的监控单元为主机时对从机上报的以及本机的初步管理结果进行系统仲裁得到仲裁结果，并将仲裁结果发送给从机；作为主机和从机的监控单元根据所述仲裁结果进行重载。本发明方法和系统通过主机监控单元仲裁机制实现电池管理，从而方便、简单地实现多个电源机架并联监控。
文档编号H04W24/04GK102810908SQ20111015009
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者熊勇, 刘东波 申请人:中兴通讯股份有限公司