本發(fā)明屬于ops電源領(lǐng)域，具體是一種ops電源狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、ops(open?pluggable?specification，開放式可插拔規(guī)范)是intel與顯示器廠商共同制定的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字標(biāo)牌接口規(guī)范。ops內(nèi)部組成是一個(gè)x86架構(gòu)的迷你pc，采用英特爾酷睿處理器，配有內(nèi)存、硬盤、多種輸入輸出接口以及windows操作界面。ops電腦或ops模塊是開放式可插拔電腦模塊，也是一款微型電腦，可以進(jìn)行插拔，使整體布局美觀，廣泛應(yīng)用中在電腦一體機(jī)，電子白板，數(shù)字標(biāo)牌等電子設(shè)備中。

2、目前對(duì)ops模塊的研究主要在于防熱插拔方面，因?yàn)閛ps模塊通常不具備熱插拔功能，電子設(shè)備也不具有對(duì)于ops模塊進(jìn)行熱插拔的防護(hù)裝置，在ops模塊進(jìn)行熱插拔時(shí)容易造成誤操作，對(duì)ops模塊造成損害，故現(xiàn)有技術(shù)主要集中研究熱插拔的防護(hù)裝置，而忽略了ops模塊在運(yùn)行過程中電源狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，且電源管理缺乏智能化，導(dǎo)致功耗增加或設(shè)備故障。

3、因此本發(fā)明提供了一種ops電源狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一；為此，本發(fā)明提出了一種ops電源狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及控制方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)缺乏對(duì)ops電源的智能化管理，導(dǎo)致功耗增加或設(shè)備故障等技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種ops電源狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，包括分析模塊，以及與之相連接的信息采集模塊和電源控制模塊；

3、信息采集模塊：用于采集ops模塊的運(yùn)行數(shù)據(jù)；

4、分析模塊：用于判斷運(yùn)行數(shù)據(jù)是否在對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)；是，則運(yùn)行數(shù)據(jù)正常；否，則運(yùn)行數(shù)據(jù)異常，并發(fā)送運(yùn)行數(shù)據(jù)異常信號(hào)至電源控制模塊；以及，

5、當(dāng)運(yùn)行數(shù)據(jù)正常時(shí)，分析ops模塊輸出的功率是否滿足負(fù)載功率的需求；是，則ops模塊正常工作；否，則生成功率不足信號(hào)并發(fā)送至電源控制模塊；

6、當(dāng)在分析周期內(nèi)ops模塊正常工作時(shí)，判斷ops模塊在分析周期內(nèi)的能耗率是否異常；是，則發(fā)送能耗異常信號(hào)至電源控制模塊；否，則ops模塊正常工作；

7、電源控制模塊：用于當(dāng)接收到異常信號(hào)時(shí)，判斷當(dāng)前是否存在未保存的數(shù)據(jù)；是，則保存數(shù)據(jù)，再切斷電源；否，則直接切斷電源；其中，異常信號(hào)包括運(yùn)行數(shù)據(jù)異常信號(hào)、功率不足信號(hào)和能耗異常信號(hào)。

8、優(yōu)選的，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括輸入/出電流和輸入/出電壓。

9、優(yōu)選的，所述采集ops模塊的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括：

10、分析ops模塊是否為開啟狀態(tài)，通過電流檢測(cè)裝置檢測(cè)輸入/出電流，電壓檢測(cè)裝置檢測(cè)輸入/出電壓；

11、輸入電流和輸入電壓的檢測(cè)位置設(shè)置在ops模塊與供電電源之間的連接點(diǎn)；

12、輸出電流和輸出電壓的檢測(cè)位置設(shè)置在ops模塊的輸出接口和負(fù)載的連接點(diǎn)。

13、本發(fā)明通過實(shí)時(shí)檢測(cè)ops模塊的輸入/出電流和電壓，了解ops模塊的實(shí)際工作參數(shù)，如電流和電壓的穩(wěn)定性，系統(tǒng)能夠立即發(fā)現(xiàn)任何異常波動(dòng)或偏離預(yù)設(shè)范圍的情況。這種實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)制有助于快速識(shí)別潛在的電源故障或性能下降問題，從而提前采取預(yù)防措施，避免設(shè)備因供電問題而損壞或停機(jī)，極大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；以及當(dāng)ops模塊出現(xiàn)故障時(shí)，詳細(xì)的運(yùn)行數(shù)據(jù)能夠?yàn)楣收吓挪樘峁┯辛χС?。通過對(duì)比故障前后的數(shù)據(jù)變化，可以迅速定位問題所在，減少故障診斷時(shí)間，提高維護(hù)效率。此外，長期積累的運(yùn)行數(shù)據(jù)還能為制定預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃提供依據(jù)，進(jìn)一步降低故障發(fā)生率。

14、優(yōu)選的，所述分析ops模塊是否為開啟狀態(tài)，包括：

15、將出廠設(shè)置的ops模塊接入一體機(jī)設(shè)備，根據(jù)ops通道內(nèi)無信號(hào)得出ops模塊處于關(guān)機(jī)狀態(tài)后，獲取電源狀態(tài)檢測(cè)接口的電平值并將電源狀態(tài)檢測(cè)接口的電平值賦值于系統(tǒng)設(shè)置的開關(guān)機(jī)狀態(tài)屬性值；

16、根據(jù)電源狀態(tài)檢測(cè)接口的電平值和開關(guān)機(jī)屬性值，獲取ops模塊當(dāng)前的狀態(tài)；若為開啟狀態(tài)，則不做處理；若為關(guān)機(jī)狀態(tài)，則ops模塊由關(guān)機(jī)狀態(tài)切換為開機(jī)狀態(tài)。

17、本發(fā)明該流程極大地提升了系統(tǒng)的智能化水平，實(shí)現(xiàn)了ops模塊開關(guān)機(jī)的自動(dòng)化管理。無需人工干預(yù)即可準(zhǔn)確判斷ops模塊的狀態(tài)，并在必要時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，減少了運(yùn)維成本，提高了工作效率；當(dāng)檢測(cè)到ops模塊處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)能立即通過電源狀態(tài)檢測(cè)接口的電平值識(shí)別并做出反應(yīng)，迅速將ops模塊從關(guān)機(jī)狀態(tài)切換為開機(jī)狀態(tài)，確保了一體機(jī)設(shè)備的連續(xù)性和高效性，避免了因ops模塊未啟動(dòng)而導(dǎo)致的系統(tǒng)延遲或故障。

18、優(yōu)選的，分析運(yùn)行數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)閾值范圍，包括：

19、從歷史數(shù)據(jù)中提取若干ops模塊運(yùn)行異常時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；將運(yùn)行數(shù)據(jù)從小到大排列，提取運(yùn)行數(shù)據(jù)中的最小值與最大值進(jìn)行均值處理，得到運(yùn)行數(shù)據(jù)的中值；

20、以中值為界限，將運(yùn)行數(shù)據(jù)劃分為兩組，分別標(biāo)記為小運(yùn)行數(shù)據(jù)組和大運(yùn)行數(shù)據(jù)組；分析小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中的最大值，大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中的最小值，得到運(yùn)行數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)范圍。

21、優(yōu)選的，所述分析小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中的最大值，大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中的最小值，得到運(yùn)行數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)范圍，包括：

22、通過公式ci＝ai-ai-1計(jì)算得到小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中ai、ai-1兩數(shù)據(jù)之間的差值ci；判斷ci是否大于預(yù)設(shè)差值；是，則將小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中第i個(gè)以及第i個(gè)之后的數(shù)據(jù)歸為大運(yùn)行數(shù)據(jù)組；否，則將小運(yùn)行數(shù)據(jù)保留；其中，ai為小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中的第i個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，ai-1為小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中的第i-1個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)；i為小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)序號(hào)，i＝0，1，2，…，n，n為正整數(shù)；

23、當(dāng)小運(yùn)行數(shù)據(jù)組未發(fā)生變化時(shí)，則分析大運(yùn)行數(shù)據(jù)組；

24、通過公式dj＝bj+1-bj計(jì)算得到大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中bj、bj+1兩數(shù)據(jù)之間的差值dj；判斷dj是否大于預(yù)設(shè)差值；是，則將小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中第j個(gè)以及第j個(gè)之后的數(shù)據(jù)歸為小運(yùn)行數(shù)據(jù)組；否，則保留；其中，bj為大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中的第j個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，bj+1為大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中的第j+1個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)；j為大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)序號(hào)，j＝0，1，2，…，m，m為正整數(shù)；

25、從處理后的小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中提取最大值，大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中提取最小值，最小值與最大值構(gòu)成運(yùn)行數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)閾值范圍。

26、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)集合的中值將其分為小運(yùn)行/大運(yùn)行數(shù)據(jù)組，便于分析兩組數(shù)據(jù)之間的差異部分，提取小或大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中大于預(yù)設(shè)差值的部分，得到新的小/大運(yùn)行數(shù)據(jù)組，通過從處理后的小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中提取最大值、從大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中提取最小值，最大值與最小值構(gòu)成運(yùn)行數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)閾值范圍；這種閾值設(shè)定方式既考慮了數(shù)據(jù)的整體分布情況，又兼顧了數(shù)據(jù)的局部特征，使得閾值更加合理、有效，同時(shí)減少不必要的計(jì)算量，提升數(shù)據(jù)處理的效率，特別是在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集時(shí)，這種優(yōu)勢(shì)更加明顯；為后續(xù)的數(shù)據(jù)監(jiān)控、異常檢測(cè)等提供了可靠的參考標(biāo)準(zhǔn)。

27、優(yōu)選的，所述當(dāng)運(yùn)行數(shù)據(jù)正常時(shí)，分析ops模塊輸出的功率是否滿足負(fù)載功率的需求，包括：

28、通過公式po＝uo×io計(jì)算得到ops模塊的輸出功率po，判斷ops模塊的輸出功率是否大于負(fù)載所需求的功率且小于負(fù)載的額定功率；是，則ops模塊輸出的功率滿足負(fù)載功率的需求；否，則ops模塊輸出的功率不滿足負(fù)載功率的需求。

29、優(yōu)選的，從歷史數(shù)據(jù)中提取ops模塊正常運(yùn)行時(shí)的若干瞬時(shí)功率，并進(jìn)行均值處理，得到負(fù)載所需求的功率。

30、本發(fā)明該通過直接計(jì)算輸出功率po，能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地獲得ops模塊當(dāng)前的供電能力，基于實(shí)際電壓uo和電流io的測(cè)量方法更加精確可靠，確保了判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性；其次，通過將ops模塊的輸出功率與負(fù)載所需求的功率以及負(fù)載的額定功率進(jìn)行比較，能夠全面評(píng)估ops模塊的供電能力是否既能滿足負(fù)載的基本運(yùn)行需求，又不會(huì)超出負(fù)載的承受范圍。這種雙重判斷標(biāo)準(zhǔn)有效避免了因功率不足導(dǎo)致的負(fù)載運(yùn)行不穩(wěn)定或功率過剩造成的能源浪費(fèi)和潛在的安全隱患；以及，

31、通過從歷史數(shù)據(jù)中提取ops模塊正常運(yùn)行時(shí)的瞬時(shí)功率并進(jìn)行均值處理，來確定負(fù)載所需求的功率，這種方法充分利用了歷史數(shù)據(jù)的價(jià)值，使得負(fù)載功率需求的設(shè)定更加科學(xué)合理，不僅能夠反映負(fù)載在常規(guī)工作狀態(tài)下的平均功率需求，還能夠減少因瞬時(shí)波動(dòng)或異常數(shù)據(jù)對(duì)判斷結(jié)果的影響，提高了判斷的穩(wěn)健性。

32、優(yōu)選的，所述當(dāng)在分析周期內(nèi)ops模塊正常工作時(shí)，評(píng)估分析周期內(nèi)的ops模塊的能耗率，包括：

33、將分析周期劃分為若干相等時(shí)長的子周期，計(jì)算子周期內(nèi)的輸入/出電流的均值，分別標(biāo)記為eir、eio，輸入/出電壓的均值，分別標(biāo)記為eur、euo；

34、通過公式nhl＝(epi-epo)/epi計(jì)算得到子周期內(nèi)ops的能耗率nhl；其中，epi為子周期內(nèi)平均輸入功率，epi＝eur×eir；epo為子周期內(nèi)平均輸出功率，epo＝euo×eio。

35、優(yōu)選的，所述判斷ops模塊在分析周期內(nèi)的能耗率是否異常，包括：

36、根據(jù)子周期的能耗率，建立分析周期內(nèi)ops模塊的能耗率曲線；

37、將能耗曲線與標(biāo)準(zhǔn)能耗曲線設(shè)置在同一坐標(biāo)系中，當(dāng)能耗率曲線圍繞標(biāo)準(zhǔn)能耗曲線上下波動(dòng)時(shí)，則能耗正常，否則，能耗異常。

38、本發(fā)明將分析周期細(xì)分為若干相等時(shí)長的子周期，并分別計(jì)算這些子周期內(nèi)的輸入/輸出電流與電壓的均值，進(jìn)而求得子周期內(nèi)的平均輸入功率和平均輸出功率，以及通過它們計(jì)算得到的能耗率，通過細(xì)分分析周期，能夠更細(xì)致地捕捉ops模塊在不同時(shí)間段內(nèi)的能耗特性，有助于發(fā)現(xiàn)可能存在的瞬時(shí)或局部能耗異常，提高了能耗監(jiān)測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性；以及通過建立能耗率曲線并與標(biāo)準(zhǔn)能耗曲線進(jìn)行對(duì)比分析，可以直觀地判斷ops模塊在整個(gè)分析周期內(nèi)的能耗是否正常，能夠快速識(shí)別出能耗異常的情況，為后續(xù)的故障排查和性能優(yōu)化提供了有力支持。

39、優(yōu)選的，所述當(dāng)接收到異常信號(hào)時(shí)，判斷當(dāng)前是否存在運(yùn)行的數(shù)據(jù)，包括：

40、從后臺(tái)獲取正在運(yùn)行的任務(wù)特征信息，根據(jù)任務(wù)特征信息保存當(dāng)前數(shù)據(jù)并關(guān)閉；其中，任務(wù)特征信息包括任務(wù)類型和任務(wù)狀態(tài)。

41、優(yōu)選的，電源控制模塊還統(tǒng)計(jì)運(yùn)行周期內(nèi)異常信號(hào)的發(fā)生次數(shù)，標(biāo)記為yc；通過公式q＝y(tǒng)c/tz計(jì)算得到單位時(shí)間的故障概率q；根據(jù)單位時(shí)間的故障概率分析ops模塊的使用壽命狀況；其中，tz為運(yùn)行周期時(shí)長。

42、優(yōu)選的，所述根據(jù)單位時(shí)間的故障概率分析ops模塊的使用壽命狀況，包括：

43、提取若干連續(xù)運(yùn)行周期的單位時(shí)間的故障概率，并建立故障概率曲線，當(dāng)故障概率曲線持上升趨勢(shì)，則ops模塊的使用壽命逐漸減少，需及時(shí)更換新的ops模塊。

44、本發(fā)明計(jì)算單位時(shí)間的故障概率，能夠精確反映ops模塊在單位時(shí)間發(fā)生故障的概率，并將連續(xù)運(yùn)行周期的故障概率進(jìn)行擬合得到故障概率曲線，通過分析故障概率的曲線發(fā)展趨勢(shì)，能夠更早地發(fā)現(xiàn)ops模塊的剩余壽命，及時(shí)更換即將達(dá)到使用壽命極限的ops模塊，從而避免非計(jì)劃停機(jī)，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

45、優(yōu)選的，故障概率曲線的橫坐標(biāo)為運(yùn)行周期的編號(hào)，即運(yùn)行周期按時(shí)間先后順序進(jìn)行標(biāo)記，縱坐標(biāo)為單位時(shí)間的故障概率。

46、優(yōu)選的，一種ops電源狀態(tài)控制方法，包括以下步驟：

47、步驟一：采集ops模塊的運(yùn)行數(shù)據(jù)；其中，運(yùn)行數(shù)據(jù)包括輸入/出電流和輸入/出電壓；

48、步驟二：判斷運(yùn)行數(shù)據(jù)是否在對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)；是，則運(yùn)行數(shù)據(jù)正常；并進(jìn)入步驟三；否，則運(yùn)行數(shù)據(jù)異常，并進(jìn)入步驟五；

49、步驟三：當(dāng)運(yùn)行數(shù)據(jù)正常時(shí)，分析ops模塊輸出的功率是否滿足負(fù)載功率的需求；是，則ops模塊正常工作，并進(jìn)入步驟四；否，則功率異常，并進(jìn)入步驟五；

50、步驟四：當(dāng)在分析周期內(nèi)ops模塊正常工作時(shí)，評(píng)估分析周期內(nèi)的ops模塊的能耗率；判斷ops模塊在分析周期內(nèi)的能耗率是否異常；是，進(jìn)入步驟五；否，則ops模塊正常工作；

51、步驟五：當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，判斷當(dāng)前是否存在未保存的數(shù)據(jù)；是，則保存數(shù)據(jù)，再切斷電源；否，則直接切斷電源；其中，異常信號(hào)包括運(yùn)行數(shù)據(jù)異常、功率異常和能耗異常。

52、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

53、1.本發(fā)明從歷史數(shù)據(jù)中提取若干異常歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的中值將其分為小/大運(yùn)行數(shù)據(jù)組，提取小或大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中大于預(yù)設(shè)差值的部分?jǐn)?shù)據(jù)，得到新的小/大運(yùn)行數(shù)據(jù)組，通過從處理后的小運(yùn)行數(shù)據(jù)組中提取最大值、從大運(yùn)行數(shù)據(jù)組中提取最小值，得到運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值范圍；該方法既考慮了數(shù)據(jù)的整體分布情況，又兼顧了數(shù)據(jù)的局部特征，使得閾值更加合理、有效，且為后續(xù)的數(shù)據(jù)監(jiān)控、異常檢測(cè)等提供了可靠的參考標(biāo)準(zhǔn)；

54、2.本發(fā)明通過設(shè)計(jì)了周全的數(shù)據(jù)保護(hù)與電源切斷機(jī)制，接收到異常信號(hào)后，首先判斷是否有未保存的數(shù)據(jù)，確保重要數(shù)據(jù)的安全不丟失，再執(zhí)行電源切斷操作，避免了數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)損壞的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性；綜上所述，本發(fā)明在提升設(shè)備運(yùn)行效率、保障數(shù)據(jù)安全、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排等方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)；

55、3.本發(fā)明將運(yùn)行數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較；當(dāng)運(yùn)行數(shù)據(jù)正常時(shí)，分析ops模塊輸出的功率是否滿足負(fù)載功率的需求；是，則ops模塊正常工作；否，則發(fā)送功率不足信號(hào)至電源控制模塊；若運(yùn)行數(shù)據(jù)異常，并發(fā)送運(yùn)行數(shù)據(jù)異常信號(hào)至電源控制模塊；以及，當(dāng)分析周期內(nèi)ops模塊正常工作時(shí)，評(píng)估分析周期內(nèi)的ops模塊的能耗率；若能耗率出現(xiàn)異常，則發(fā)送能耗異常信號(hào)至電源控制模塊；當(dāng)電源控制模塊接收到異常信號(hào)時(shí)，若存在未保存的數(shù)據(jù)，則保存數(shù)據(jù)，再切斷電源；若不存在，則直接切斷電源；通過分析運(yùn)行數(shù)據(jù)、輸出功率和能耗等方面，全面監(jiān)測(cè)在ops模塊電源狀態(tài)，并進(jìn)行自動(dòng)控制，基于智能電源管理提高設(shè)備能效和穩(wěn)定性。