一种多路电源智能监控系统及方法
【专利说明】一种多路电源智能监控系统及方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及智能监控系统，尤其涉及电源设备实时监控系统及方法。
【背景技术】
[0003]随着航天航空技术的迅速发展，产品的性能得到了很大地提高，先进的用电设备得到广泛的应用，因此，对电源的要求也越来越高。性能可靠的电源监控系统对整个设备的安全运行至关重要，对于重要的机电设备在工作过程中，需要一套能够直观监测电路工作状况的设备，这样当设备或产品在运行过程中出现故障时，能迅速切断电源和负载设备之间的连接，以保护设备。目前，在国内市场上相关的国产产品还未形成规模，现有的部分产品或多或少存在些问题。主要缺点是精度不高、容易误触发、人机界面不够友好、操作不方便等；也有些国外产品，性能比较好，但是价格过于昂贵。而对于多路电源的监控一般技术上面比较难于实现，节点过多将会造成控制线路的冗余和实时相应性能不够。因此，针对上述问题，本文提出了一种多路电源智能监控系统。
【发明内容】
[0004]本发明解决的主要问题是多路电源节点比较多，缺乏对多路电源进行智能监控的系统及方法；为解决所述问题，本发明提供一种多路电源智能监控系统及方法。
[0005]本发明提供的多路电源智能监控系统，包括:上位PC机、通信协议转换模块、电源保护卡；所述电源保护卡包括DSP处理器；所述DSP处理器采集外部电源系统各路电源采样点的电压值和电流值；所述上位PC机通过通信协议转换
模块向DSP处理器发送采集命令；所述DSP处理器根据所述采集命令向上位PC机发送采样值。
[0006]进一步，所述电源保护卡还包括ADC，所述ADC将所述DSP处理器采集到的电压值和电流值由模拟信号转化为数字信号，并经DSP处理器标定后送入SRAM区存放。
[0007]进一步，所述电源保护卡还包括多路过载自动保护电路，所述多路过载自动保护电路在外部电源系统发生故障时，对发生故障的电源进行保护。
[0008]进一步，所述通信协议转换模块包括CAN通信卡，所述CAN卡用于和上位PC机以及电源保护卡进行通信。
[0009]进一步，所述上位PC机对各路外部电源的电压状态和电流状态进行监控、并判断电压值状态和电流值状态是否正常，并将判断结果通过通信的方式传输到各个电源的节点。
[0010]本发明还提供一种多路电源智能监控的方法，包括:
步骤一、所述DSP处理器采集各路外部电源的电压值和电流值，ADC将所述电压值和电流值由模拟信号转化为数字信号，存储于SRAM区； 步骤二、所述上位PC机通过通信协议转换模块向DSP处理器发送采集命令；所述DSP处理器根据所述采集命令向上位PC机发送采样值；
步骤三、所述上位PC机对各路外部电源的电压值状态和电流值状态进行监控，并判断电压值状态和电流值状态是否正常，并将判断结果通过通信的方式传输到各个电源的节点。
[0011]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
本发明的通信协议转换模块采用CAN总线与DSP处理器通讯，多路电源智能节点最多可以达到256个点，大大地提高了监控的对象。由于所设计的电源保护卡主处理器采用了DSP芯片，提高了系统精度，同时工作性能稳定、可靠，且具有良好的人机交互界面，操作简便。
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例所提供的多路电源智能监控系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0013]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
[0014]请参阅图1，本发明提供的多路电源智能监控系统包括:上位PC机1、通信协议转换模块2、电源保护卡3 ;所述电源保护卡包括DSP处理器31 ;所述DSP处理器31采集外部电源系统4各路电源采样点的电压值和电流值；所述上位PC机I通过通信协议转换模块2向DSP处理器31发送采集命令；所述DSP处理器31根据所述采集命令向上位PC机I发送采样值。
[0015]在本发明的优选实施例中，所述电源保护卡3还包括ADC和多路过载自动保护电路32，所述ADC将所述DSP处理器采集到的电压值和电流值由模拟信号转化为数字信号，并经DSP处理器标定后送入SRAM区存放；所述多路过载自动保护电路在外部电源系统发生故障时，对发生故障的电源进行保护。当上位机通过通信协议转换模块向DSP处理器31发送采集命令时，DSP处理器31即暂停A/D采集转化，转向上位机发送已标定的A/D采样值，并通过外围电路自动实现对电源系统的自动控制和保护；所述外部电源4是为设备负载5提供供电的设备；所述设备负载5为加电的对象。
[0016]所述上位PC机I还对各路电源的电压值状态和电流值状态进行监控，并作出判断，并将判断结果通过通信的方式传输到各个电源的节点；所述通信协议转换模块2包括CAN通信卡，用于和上位PC机以及电源保护卡进行通信；
同时本发明系统设计软件包含上位机交互软件以及下位DSP处理器软件设计。其中DSP处理器程序设计采用模块化设计思想，集成多路A/D基准内部设定和数据采集、保存、标定、系统中电源过流信息记录、与上位机通信传输数据及过流信息、板卡数码管显示和人工开启等。上位机人机交互采用当前流行的虚拟仪器LABVIEW实现多路数据实时显示，与下位机CAN总线进行通讯，过流信息显示、记录以及报表输出打印等功能，界面友好，操作方便。
[0017]综上所述，由于采用了 CAN总线和DSP处理器，提高了对电源的电压和电流的智能监控，可以实时地同时对256路电源进行加电和切断，通过上位机并将该测量的电压、电流能够及时的对电源设备的故障进行处理，确保电源设备不会被烧坏。
【主权项】
1.一种多路电源智能监控系统，其特征在于，包括:上位PC机、通信协议转换模块、电源保护卡；所述电源保护卡包括DSP处理器；所述DSP处理器采集外部电源系统各路电源采样点的电压值和电流值；所述上位PC机通过通信协议转换模块向DSP处理器发送采集命令；所述DSP处理器根据所述采集命令向上位PC机发送采样值。
2.依据权利要求1所述的多路电源智能监控系统，其特征在于，所述电源保护卡还包括ADC，所述ADC将所述DSP处理器采集到的电压值和电流值由模拟信号转化为数字信号，并经DSP处理器标定后送入SRAM区存放。
3.依据权利要求1所述的多路电源智能监控系统，其特征在于，所述电源保护卡还包括多路过载自动保护电路，所述多路过载自动保护电路在外部电源系统发生故障时，对发生故障的电源进行保护。
4.依据权利要求1所述的多路电源智能监控系统，其特征在于，所述通信协议转换模块包括CAN通信卡，所述CAN卡用于和上位PC机以及电源保护卡进行通信。
5.依据权利要求1所述的多路电源智能监控系统，其特征在于，所述上位PC机对各路外部电源的电压状态和电流状态进行监控、并判断电压值状态和电流值状态是否正常，并将判断结果通过通信的方式传输到各个电源的节点。
6.采用上述权利要求中任意一项所提供的多路电源智能监控系统进行多路电源监控的方法，其特征在于，包括: 步骤一、所述DSP处理器采集各路外部电源的电压值和电流值，ADC将所述电压值和电流值由模拟信号转化为数字信号，存储于SRAM区； 步骤二、所述上位PC机通过通信协议转换模块向DSP处理器发送采集命令；所述DSP处理器根据所述采集命令向上位PC机发送采样值； 步骤三、所述上位PC机对各路外部电源的电压值和电流值状态进行监控，并判断电压值状态和电流值状态是否正常，并将判断结果通过通信的方式传输到各个电源的节点。
【专利摘要】本发明的一种多路电源智能监控系统包括上位PC机、通信协议转换模块、电源保护卡、外部电源、设备负载，其中，上位PC机用于各路电源的电压和电流状态的监控，并作出判断，并将判断结果通过通信的方式传输到各个电源的节点；通信协议转换模块包括CAN通信卡，用于和上位PC机以及电源保护卡进行通信；电源保护卡包括DSP处理器，用于实时采集多路电源回路的采样点电压值和电流值，经内部高精度ADC转化并经过DSP标定后送入SRAM区存放，当上位机通过通信协议转换模块向DSP发送采集命令时，DSP即暂停A/D采集转化，转向上位机发送已标定的A/D采样值，并通过外围电路自动实现对电源系统的自动控制和保护。
【IPC分类】G05B19-04
【公开号】CN104698873
【申请号】CN201310654000
【发明人】王军, 孟光韦, 赵亮, 王萌, 李林, 戚键龙, 张剑
【申请人】上海机电工程研究所
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月9日