專利名稱：一種并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)及其 方法。
背景技術(shù)：
使用在通訊基站的電源 一般根據(jù)系統(tǒng)容量和應(yīng)用場景的不同分為多 機(jī)架大系統(tǒng)電源、單機(jī)架基站電源、嵌入式電源和壁掛式電源等類型。多
機(jī)架大系統(tǒng)電源的容量一般在1000A以上，由多個(gè)交流配電屏、整流器機(jī) 架和直流配電屏并聯(lián)組成，體積龐大，通常需要至少三個(gè)以上的^L拒(標(biāo) 準(zhǔn)機(jī)拒為6 0 Omm和8 0 Omm兩種規(guī)格)才能容納整個(gè)電源系統(tǒng)，因此多機(jī)架 大系統(tǒng)電源主要應(yīng)用于中心機(jī)房等集中供電環(huán)境。嵌入式電源和壁掛式電 源的容量一般在200A以下，且體積較小，經(jīng)常應(yīng)用在較小的基站配套設(shè)備 中。單機(jī)架基站電源的容量一般在IOOA至800A之間，只占用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī) 柜，因此以其相對適中的容量和經(jīng)濟(jì)的空間占用率在各種場合得到了最廣 泛的應(yīng)用。
隨著3G和各類電信增值業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，電信運(yùn)營商提供的各類電信 設(shè)備對基站電源的容量、性能以及經(jīng)濟(jì)性提出了更高的要求，很多運(yùn)營商 都希望基站電源在提供足夠容量的lJ 出上能夠占用盡量少的空間，因此， 很多技術(shù)人員利用單機(jī)架基站電源容量適中和體積較小的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)出可 根據(jù)具體需要實(shí)現(xiàn)靈活配置的并聯(lián)式基站電源。例如，需要的電源容量為
800A以內(nèi)時(shí)，只需配置一個(gè)800A的單機(jī)架基站電源；當(dāng)業(yè)務(wù)量上升到800A 以上，1600A以下時(shí)，4艮容易再并:f關(guān)一個(gè)單^a架基站電源，以達(dá)到節(jié)約初 期投資成本和節(jié)省空間的目的。
然而，目前大多數(shù)單機(jī)架都采用非智能整流器技術(shù)，需要實(shí)現(xiàn)基站電源 的并聯(lián)控制還存在很大的技術(shù)壁壘，實(shí)踐中， 一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)難點(diǎn)就是配 線問題。通過監(jiān)控單元對多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的基站電源進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，大量整流 器信號線全部匯集到監(jiān)控單元，導(dǎo)致配線非常困難，每個(gè)機(jī)架中的一個(gè)整流器至少需要6根信號線與監(jiān)控單元連接，當(dāng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架配置16個(gè)整流 器時(shí)，需要96根信號線，如果再并聯(lián)一個(gè)機(jī)架，則需要192根信號線。如 果運(yùn)營商希望能實(shí)現(xiàn)5個(gè)機(jī)拒并聯(lián)，則有多達(dá)480根信號線接入監(jiān)控單元， 這對于配線、連接器以及監(jiān)控單元的測控能力和維護(hù)檢測，都帶來不可想 象的困難。
一種現(xiàn)有的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)中，包括一個(gè)主監(jiān)控單元和多 個(gè)從監(jiān)控單元，所有機(jī)架直接并聯(lián)且各機(jī)架都配置一個(gè)從監(jiān)控單元，每個(gè) 從監(jiān)控單元只負(fù)責(zé)監(jiān)控本機(jī)架的所有整流器；主監(jiān)控單元和從監(jiān)控單元以 總線，如CAN、 RS485等網(wǎng)絡(luò)互連，且主監(jiān)控單元從各監(jiān)控單元處獲得各個(gè) 機(jī)架中整流器的信息，以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控。然而，這種 監(jiān)控系統(tǒng)在每個(gè)機(jī)架要增加一個(gè)從監(jiān)控單元，其成本較高；且由于每個(gè)從 監(jiān)控單元都要配置一個(gè)總線接口，還存在主從切換和軟件升級的問題，因 此穩(wěn)定性較低。
另 一種現(xiàn)有的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)采用 一種分布式監(jiān)控的方 案，在每個(gè)機(jī)架增加一個(gè)帶有MCU (Microcontroller Unit:微控制單元) 和一個(gè)通過軟件控制的HUB(集線器)，其中，HUB作為一個(gè)筒化的監(jiān)控單元， 用于^:測和控制本才幾架上的所有整流器，并通過總線，如CAN、 RS485等網(wǎng) 絡(luò)與監(jiān)控單元連接，起到一個(gè)上傳下達(dá)的作用。這種監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理 是HUB檢測到機(jī)架中的整流器信息后，通過串口通訊上傳給監(jiān)控單元， 同時(shí)接收來自監(jiān)控單元的命令用于控制各個(gè)整流器。這種監(jiān)控方法仍然存 在一定的弊端，例如HUB需要MCU和軟件的支持，不僅成本較高，而且軟 件的升級、通訊協(xié)議的兼容性以及通訊協(xié)議的4吏一瞼問題等都對監(jiān)控系統(tǒng)的 穩(wěn)定性造成一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種成本低廉、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性 的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)及其方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
提供了 一種并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控單元和至少 一個(gè)機(jī) 架，所述每個(gè)機(jī)架包括HUB和至少一個(gè)整流器；監(jiān)控單元用于通過控制信 號線組向所述HUB發(fā)送控制信號HUB用于接收所述控制信號，通過所述 控制信號選通對應(yīng)的機(jī)架和整流器。所述集線器還用于對所述被選通的整流器進(jìn)行控制，或從所述被選通 的整流器中采集整流器信號后，將所述整流器信號通過整流器信號線組發(fā) 送至所述監(jiān)控單元。
所述監(jiān)控單元包括機(jī)架選通控制模塊和整流器選通控制模塊，所迷
HUB由硬件電路構(gòu)成，包括通道切換模塊，所述通道切換模塊通過信號線 與所述本機(jī)架中的至少一個(gè)整流器交互，所述控制信號包括機(jī)架選通信號 和整流器選通信號，所述控制信號線組包括機(jī)架選通信號線和整流器選通 信號線；機(jī)架選通控制模塊用于輸出機(jī)架選通信號，并通過機(jī)架選通信號 線將所述機(jī)架選通信號發(fā)送至所述通道切換模塊；整流器選通控制模塊用 于輸出整流器選通信號，并通過整流器選通信號線將所述整流器選通信號 發(fā)送至所述通道切換模塊；通道切換模塊用于接收所述機(jī)架選通信號和整 流器選通信號，并4艮據(jù)所述機(jī)架選通信號和整流器選通信號選擇對應(yīng)的整 流器后，從所述對應(yīng)的整流器中采集整流器信號并將其通過整流器信號線 組發(fā)送至所述監(jiān)控單元。
所述HUB還包括機(jī)架選通模塊，所述機(jī)架選通模塊用于接收所述機(jī)架 選通信號，并對所述機(jī)架選通信號進(jìn)行判斷，如果所述機(jī)架被選通則輸出機(jī) 架成功選通信號至所述通道切換4莫塊；通道切換模塊用于根據(jù)所述機(jī)架成 功選通信號和整流器選通信號選擇對應(yīng)的整流器。
所述機(jī)架選通模塊包括比較器，所述比較器中預(yù)設(shè)本機(jī)架所對應(yīng)的單 板選通地址；比較器用于對所述機(jī)架選通信號和所述單板選通地址進(jìn)行比 較，如果所述機(jī)架選通信號與所述單板選通地址一致則輸出機(jī)架成功選通 信號至所述通道切換一莫塊。
所述HUB還包括計(jì)數(shù)器，所述整流器選通信號為節(jié)拍信號；計(jì)數(shù)器用 于接收所述節(jié)拍信號，并根據(jù)所述節(jié)拍信號生成整流器地址信號后，將所 述整流器地址信號輸出至所述通道切換模塊；通道切換模塊還用于根據(jù)所 述機(jī)架選通信號和所述整流器地址信號選擇對應(yīng)的整流器。
所述即B還包括機(jī)架選通模塊，所述機(jī)架選通模塊用于接收所述機(jī)架 選通信號，并對所述4幾架選通信號進(jìn)行判斷，如果所述^L架未^^選通則輸 出機(jī)架失敗選通信號至所述計(jì)數(shù)器；所述計(jì)數(shù)器還用于根據(jù)所述機(jī)架失敗 選通信號自動清零。
所述監(jiān)控單元還包括開關(guān)機(jī)控制模塊，所述HUB還包括尋址鎖存器， 所述尋址鎖存器與所述本機(jī)架中的至少一個(gè)整流器交互，所述控制信號還包括開關(guān)機(jī)控制信號，所述控制信號線組還包括開關(guān)機(jī)控制信號線；開關(guān) 機(jī)控制模塊用于輸出開關(guān)機(jī)控制信號，并通過開關(guān)機(jī)控制信號線將所述開 關(guān)機(jī)控制信號發(fā)送至所述尋址鎖存器；尋址鎖存器用于接收所述開關(guān)機(jī)控 制信號、機(jī)架選通信號和整流器選通信號，并根據(jù)所述機(jī)架選通信號和整 流器選通信號選擇對應(yīng)的整流器后，將所述開關(guān)機(jī)控制信號發(fā)送至所述對 應(yīng)的整流器。
所述監(jiān)控單元還包括調(diào)壓控制模塊，所述HUB還包括驅(qū)動器，所述驅(qū) 動器與所述本機(jī)架中的至少一個(gè)整流器交互，所述控制信號還包括調(diào)壓信 號，所述控制信號線組還包括調(diào)壓信號線；所述調(diào)壓控制模塊用于輸出調(diào) 壓信號，并通過調(diào)壓信號線將所述調(diào)壓信號發(fā)送至所述驅(qū)動器；所述驅(qū)動 器用于接收所述調(diào)壓信號，并將所述調(diào)壓信號發(fā)送至所述本機(jī)架中的至少 一個(gè)整流器。
所述監(jiān)控單元還包括供電控制模塊，所述HUB還包括供電模塊，所述 控制信號還包括電源信號和/或地線信號，所述控制信號線組還包括電源信 號線和/或地線信號線；所述供電控制模塊用于通過電源信號線和/或地線 信號線向所述供電模塊提供電源信號和/或地線信號。
一種并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控方法，監(jiān)控單元對至少一個(gè)機(jī)架中的整流 器進(jìn)行監(jiān)控，包括以下步驟所述監(jiān)控單元通過控制信號線組向所述機(jī)架 中HUB發(fā)送控制信號所述HUB接收所述控制信號，通過所述控制信號選 通對應(yīng)的沖幾架和整流器。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明使HUB與監(jiān)控單元通過控制信號線組和 整流器信號線組組成的總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制信號和整流器信號的交互，HUB 匯集了本機(jī)架上所有整流器信號線，以實(shí)現(xiàn)HUB與各個(gè)整流器之間的信號 交互。該監(jiān)控系統(tǒng)中用于傳輸總線信號的線纜數(shù)量較小，不會在多個(gè)機(jī)沖巨 之間形成復(fù)雜的線纜連接。
監(jiān)控單元向HUB發(fā)起監(jiān)控指令后，純硬件設(shè)計(jì)的HUB直接通過信號線 與整流器進(jìn)行交互，并不需要MCU控制和軟件支持，成本豐支低，且不需要 考慮軟件升級、通訊協(xié)議的兼容性等問題，因此顯著提高了監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn) 定性。
一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，HUB通過比較器實(shí)現(xiàn)對機(jī)架的選擇，通過計(jì) 數(shù)器實(shí)現(xiàn)對整流器的選擇，進(jìn)一步減少了線纜數(shù)量。計(jì)數(shù)器還可根據(jù)機(jī)架 失敗選通信號自動清零，方便下一次正確計(jì)數(shù)。為了減少HUB的供電成本，監(jiān)控單元還可通過總線對HUB進(jìn)行遠(yuǎn)程供電。


圖1為本發(fā)明的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)第一種具體實(shí)施方式
網(wǎng)絡(luò)
構(gòu)架圖2為本發(fā)明的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)第二種具體實(shí)施方式
網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)架圖3為本發(fā)明的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控單元的一種具體實(shí) 施方式示意圖4為本發(fā)明的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)中HUB的一種具體實(shí)施方 式示意圖5為本發(fā)明的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控方法第一種具體實(shí)施方式
示意
圖6為本發(fā)明的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控方法第二種具體實(shí)施方式
示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施進(jìn)行說明。
本發(fā)明的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)和方法中，在每個(gè)機(jī)架中設(shè)有純 硬件設(shè)計(jì)的HUB,監(jiān)控單元與各個(gè)機(jī)架中的多個(gè)整流器實(shí)際上以總線網(wǎng)絡(luò) 的方式進(jìn)行控制信號和整流器信號的交互。監(jiān)控單元將調(diào)壓信號PWM、開 關(guān)機(jī)控制信號SW等控制信號通過控制信號線組發(fā)送至HUB, HUB再將來自 整流器的在位信號EXT、告警信號ALM、電流信號CUR等整流器信號通過整 流器信號線組發(fā)送至監(jiān)控單元，因此，不同的控制信號或整流器信號通過 不同的線纜以總線的形式進(jìn)行傳輸。當(dāng)監(jiān)控單元通過總線向HUB發(fā)出監(jiān)控 指令后，HUB直接通過信號線與整流器進(jìn)行交互，并不需要MCU控制和軟 件支持，成本較低，且不需要考慮軟件升級、通訊協(xié)議的兼容性等問題， 因此顯著提高了監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
如圖l所示，本實(shí)施方式的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控單元 IO和至少一個(gè)機(jī)架，這些機(jī)架相互并聯(lián)設(shè)置，每個(gè)機(jī)架都包括一個(gè)HUB20 和至少一個(gè)整流器30,所述HUB20由純硬件電路構(gòu)成。監(jiān)控單元10用于通過控制信號線組向HUB20發(fā)送控制信號，這些控制信號包括需要對各個(gè) 機(jī)架進(jìn)行選通的機(jī)架選通信號、對每個(gè)機(jī)架中的整流器30進(jìn)行選通的整流 器選通信號、調(diào)壓信號PWM、開關(guān)機(jī)控制信號SW等，相應(yīng)地，控制信號線 組包括機(jī)架選通信號線、整流器選通信號線、調(diào)壓信號線或開關(guān)機(jī)控制信 號線等。HUB20用于接收控制信號，通過所述控制信號選通對應(yīng)的機(jī)架和 整流器30，并對所述被選通的整流器30進(jìn)行控制，或從^皮選通的整流器 30中采集整流器信號后，將其通過整流器信號線組發(fā)送至監(jiān)控單元10，這 些整流器信號包括各個(gè)整流器30需要上報(bào)至監(jiān)控單元10的在位信號EXT、 告警信號ALM、電流信號CUR等，相應(yīng)地，整流器信號線組包括在位信號 線、告警信號線或電流信號線等。本發(fā)明通過總線實(shí)現(xiàn)了 HUB20與監(jiān)控單 元10之間的信息交互，因此線纜數(shù)量較小，不會在多個(gè)機(jī)拒之間形成復(fù)雜 的線纜連接；而且采用純硬件設(shè)計(jì)的HUB20, HUB20匯集了本機(jī)架上所有整 流器信號線，并通過信號線從整流器30中采集整流器信號，或者將控制信 號等發(fā)送至整流器30，與現(xiàn)有技術(shù)中HUB20主動監(jiān)測各個(gè)整流器信號并將 其上報(bào)給監(jiān)控單元10的方式相比，由于減少了 HUB20環(huán)節(jié)的軟件控制，因 此顯著提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
如圖2所示，本實(shí)施方式的監(jiān)控單元10包括機(jī)架選通控制模塊11和 整流器選通控制模塊12，每個(gè)機(jī)架中的HUB20還包括通道切換模塊22,通 道切換模塊22通過信號線與本機(jī)架中的至少一個(gè)整流器30交互，控制信 號線組包括機(jī)架選通信號線和整流器選通信號線。機(jī)架選通控制模塊11 用于輸出機(jī)架選通信號，并通過機(jī)架選通信號線將機(jī)架選通信號發(fā)送至各 個(gè)HUB20中的通道切換模塊22便于選擇對應(yīng)的機(jī)架；整流器選通控制模塊 12用于輸出整流器選通信號，并通過整流器選通信號線將整流器選通信號 發(fā)送至各個(gè)HUB20中的通道切換模塊22便于選擇對應(yīng)的整流器30。
各個(gè)HUB20中的通道切換模塊22用于接收機(jī)架選通信號和整流器選通 信號，并根據(jù)機(jī)架選通信號和整流器選通信號選擇對應(yīng)的整流器30后，從 對應(yīng)的整流器30中采集整流器信號并將其通過整流器信號線組發(fā)送至監(jiān) 控單元IO。本實(shí)施方式中，為了使監(jiān)控模塊10與各個(gè)機(jī)架之間的控制信 號和整流器信號的能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，避免信號千擾，可將其轉(zhuǎn)換成差 分信號對，因此，監(jiān)控單元10還包括第一差分電平轉(zhuǎn)換模塊15,對應(yīng)地， HUB20還包括第二差分電平轉(zhuǎn)換模塊26，第一差分電平轉(zhuǎn)換模塊15和第二 差分電平轉(zhuǎn)換模塊26用于對控制信號和整流器信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后，使其通過控制信號線組或整流器信號線組進(jìn)行傳輸。
本實(shí)施方式中，HUB20中的通道切換模塊22可直接根據(jù)機(jī)架選通信號 和整流器選通信號選擇對應(yīng)的機(jī)架和整流器30， HUB20還可對機(jī)架選通信 號和整流器選通信號分別進(jìn)^f于處理后，使通道切換才莫塊22才艮據(jù)處理后的信 號選擇對應(yīng)的機(jī)架和整流器30。監(jiān)控單元10對機(jī)架進(jìn)行選擇時(shí)， 一種實(shí) 施方式中，HUB20還包括機(jī)架選通模塊21,機(jī)架選通才莫塊21用于接收機(jī)架 選通信號，并對其進(jìn)行判斷，如果得到的機(jī)架選通信號與本機(jī)架相符，則 表明本機(jī)架被選通，輸出機(jī)架成功選通信號，否則表明本機(jī)架未被選通， 輸出機(jī)架失敗選通信號；機(jī)架選通模塊21將機(jī)架成功選通信號輸出至通道 切換模塊22,通道切換模塊22根據(jù)機(jī)架成功選通信號并結(jié)合接收到的整 流器選通信號選擇對應(yīng)的整流器30，并M應(yīng)的整流器30中采集整流器 信號。該實(shí)施方式中，當(dāng)監(jiān)控單元IO通過機(jī)架中的HUB20選擇某一個(gè)機(jī)架 中唯一的整流器30后，通過通道切換模塊22采集來自整流器30的整流器 信號等，這些整流器信號通常會經(jīng)過調(diào)理電路(如整形、隔離、緩沖等)后 進(jìn)入通道切換模塊22,并被通道切換模塊22通過整流器信號線組輸入監(jiān) 控單元10。
一種機(jī)架選通信號的設(shè)置方法為根據(jù)可能并聯(lián)的最大機(jī)架數(shù)M,得 到機(jī)架選通信號所包括地址信號的最小數(shù)量N，其中N>l。g 2M，例如M值為 2時(shí)，機(jī)架選通訊號只需一個(gè)地址信號，即CSAO，如果M值為4，則需要 兩個(gè)地址信號，即CSAO、 /CSA1，當(dāng)8個(gè)機(jī)架并聯(lián)時(shí)、機(jī)架選通信號需要 三個(gè)地址信號/CSAO、 /CSA1、 /CSA2，即監(jiān)控單元10需要增加四根信號線 用于機(jī)架選通信號的輸出，依次類推。
機(jī)架選通模塊21可采用譯碼器等多種方式對機(jī)架選通信號進(jìn)行判斷， 一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，HUB20通過比較器211選通機(jī)架。每個(gè)機(jī)架選通 模塊21包括比較器211，比較器211中預(yù)設(shè)本機(jī)架對應(yīng)的單板選通地址， 比較器211接收機(jī)架選通信號后，將其與預(yù)設(shè)的單板選通地址進(jìn)行比較， 如果機(jī)架選通信號與本機(jī)架對應(yīng)的單板選通信號一致則輸出成功選通信 號，否則輸出失敗選通信號， 一種實(shí)施方式中，比較器211輸出低電平有 效的單板選通信號/CS。
監(jiān)控單元10通過整流器選通信號對某個(gè)機(jī)架上的整流器30進(jìn)行選擇 時(shí)，可通過若干個(gè)地址選通信號直接實(shí)現(xiàn)對整流器30的選擇，但是這樣會
導(dǎo)致總線信號數(shù)量過多，例如當(dāng)一個(gè)電源容量為1500A機(jī)架上配置30個(gè)整要10根傳 輸線，因此不僅成本^1高，且可靠性較低。 一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，HUB20 通過計(jì)數(shù)器23實(shí)現(xiàn)對整流器30的選擇。本實(shí)施方式中，整流器選通信號 為節(jié)拍信號/CP，計(jì)數(shù)器30接收節(jié)拍信號后，根據(jù)節(jié)拍信號生成整流器地 址信號并將其輸出至通道切換模塊22，通道切換模塊22接收整流器地址 信號，結(jié)合機(jī)架選通信號經(jīng)譯碼后選擇對應(yīng)的整流器30，整流器地址信號 的個(gè)數(shù)按照機(jī)架中所包含整流器30的具體數(shù)量而定。為了實(shí)現(xiàn)對本機(jī)架的 多個(gè)整流器30的依次選取，計(jì)數(shù)器2 3每接收一個(gè)節(jié)拍信號/CP就自動加1 ， 便于選擇下一個(gè)整流器30。當(dāng)機(jī)架選通模塊21對機(jī)架選通信號進(jìn)行判斷 后，如果本機(jī)架未被選通則輸出機(jī)架失敗選通信號，該失敗選通信號被輸 出至計(jì)數(shù)器23,計(jì)數(shù)器23根據(jù)機(jī)架失敗選通信號自動清零，方便下一次正 確計(jì)數(shù)。
本實(shí)施方式的監(jiān)控單元IO還包括開關(guān)機(jī)控制模塊13，HUB20還包括尋 址鎖存器23,尋址鎖存器23與本機(jī)架中的至少一個(gè)整流器30交互，控制 信號還包括開關(guān)機(jī)控制信號SW,相應(yīng)地，控制信號線組包含開關(guān)機(jī)控制信 號線。開關(guān)機(jī)控制模塊13用于輸出開關(guān)機(jī)控制信號SW，并通過開關(guān)機(jī)控 制信號線將開關(guān)機(jī)控制信號SW發(fā)送至尋址鎖存器23;尋址鎖存器23接收 開關(guān)機(jī)控制信號SW、機(jī)架選通信號和整流器選通信號后，根據(jù)機(jī)架選通信 號和整流器選通信號選擇對應(yīng)的整流器30，開關(guān)4幾控制信號SW經(jīng)過必要 的調(diào)理電路(例如隔離驅(qū)動)后被發(fā)送至對應(yīng)的整流器30。監(jiān)控單元10 還包括調(diào)壓控制才莫塊14， HUB20還包括驅(qū)動器25，驅(qū)動器25與至少一個(gè) 整流器30交互，控制信號還包括調(diào)壓信號PWM,相應(yīng)地，控制信號線組還 包括調(diào)壓信號線。調(diào)壓控制模塊14用于輸出調(diào)壓信號PWM，并通過調(diào)壓信 號線將其發(fā)送至驅(qū)動器25，驅(qū)動器25接收調(diào)壓信號PWM并將其發(fā)送至本 機(jī)架中少一個(gè)整流器30對其統(tǒng)一進(jìn)行電壓控制。
本實(shí)施方式的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)可借用原監(jiān)控單元10的測 控信號接口實(shí)現(xiàn)控制信號和整流器信號的輸入或輸出，有效節(jié)約了原監(jiān)控 單元10的接口和配線，例如當(dāng)8個(gè)機(jī)架并聯(lián)時(shí)、機(jī)架選通信號需要三個(gè)地 址信號/CSAO、 /CSA1、 /CSA2，此時(shí)整流器信號包括在位信號EXT、告警 信號ALM和電流信號CUR,控制信號包括調(diào)壓信號PWM、開關(guān)機(jī)控制信號 SW，以及增加的節(jié)拍信號/CP和選通信號/CSAO、 /CSA1、 /CSA2，原監(jiān)控單 元10提供至少80個(gè)信號的測控能力，而本實(shí)施方式只借用了其中的9個(gè)信號接口，其余的71個(gè)信號接口還可以用于其他功能的擴(kuò)展。
為了減少HUB20的供電成本，本實(shí)施方式的監(jiān)控單元10可通過總線對HUB20進(jìn)行遠(yuǎn)程供電，該實(shí)施方式中，控制信號還包括電源信號和/或地線信號，控制信號線組還包括電源信號線和/或地線信號線，監(jiān)控單元10還包括供電控制模塊，HUB還包括供電模塊，供電控制模塊通過電源信號線和/或地線信號線向工作電源提供電源信號和/或地線信號。 一種實(shí)施方式中，當(dāng)HUB使用5V電源，電源模塊還包括降壓電路，監(jiān)控模塊10將12V電源信號及地線信號傳送至各個(gè)HUB20后，經(jīng)過減壓電路得到5V的工作電源。
圖3和圖4顯示了 一種具體實(shí)施方式
的并聯(lián)式基站電源監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控單元10和HUB20的配置。假設(shè)某種單機(jī)架基站電源為配置了 16個(gè)48V/50A規(guī)格的整流器30、總電源容量為800A的電源設(shè)備，運(yùn)營商希望能提供1500A容量的單機(jī)架基站電源，并且支持5個(gè)機(jī)架并聯(lián)供電，即達(dá)到1500 x 5 = 7500A的總?cè)萘俊８鶕?jù)具體需求，需要對現(xiàn)有配置進(jìn)行如下改進(jìn)1)首先確定機(jī)架選通信號，由于擴(kuò)展的最大機(jī)架數(shù)量為5，所以，機(jī)架選通信號所包含地址信號的最小數(shù)量N^kg 25， N取值為3時(shí)，需要三個(gè)地址信號/CSAO、 /CSA1、 /CSA2?？梢钥闯觯齻€(gè)地址信號實(shí)際能夠支持8個(gè)并聯(lián)的機(jī)架，最大支持1500Ax8- 12000A的容量，因此超出用戶需求。2 )接著，按照圖3需要對監(jiān)控單元10的硬件電路進(jìn)行改造。
(a)信號借用該實(shí)施方式需要實(shí)現(xiàn)包括控制信號和整流器信號在內(nèi)的9個(gè)總線信號的傳輸，即在位信號EXT、告警信號ALM、電流信號CUR、調(diào)壓信號PWM、開關(guān)機(jī)控制信號SW在內(nèi)的整流器信號，以及增加的節(jié)拍信號/CP和機(jī)架選通信號/CSAO、 /CSA1、 /CSA2，因此，可直接借用監(jiān)控單元10中96個(gè)整流器測控信號中的9個(gè)即可， 一共具有9條信號線。如圖3,整流器信號接收電路用于接收在位信號EXT、告警信號ALM和電流信號CUR,開關(guān)機(jī)控制模塊13用于輸出開關(guān)機(jī)控制信號SW,調(diào)壓控制^t塊14用于輸出調(diào)壓信號PWM，整流器選通控制模塊12用于輸出節(jié)拍信號/CP，機(jī)架選通控制模塊11用于才幾架選通信號/CSAO、 /CSA1、 /CSA2。
(b )差分電平轉(zhuǎn)換本實(shí)施方式在監(jiān)控單元10中增加9個(gè)差分電平轉(zhuǎn)換電路，用于將控制信號和整流器信號以差分方式送到控制信號線組和整流器信號線組組成的總線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，差分轉(zhuǎn)換可以選擇常用的RS485電平轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)。(c )供電控制供電控制模塊將監(jiān)控單元10中的12V電源信號和地 線信號也往至總線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，傳輸電纜和連接器可選用普通配置，例 如使用雙絞線和DB25之類的連接器。
3)接著，參考附圖4設(shè)計(jì)出HUB20的硬件電路，并在每個(gè)機(jī)架上安 裝一個(gè)HUB20，構(gòu)成附圖l所示拓樸圖。本實(shí)施方式的通道轉(zhuǎn)換模塊22包 括三個(gè)子模塊,分別用于對整流器30中不同的整流器信號進(jìn)行采集。其中， 第一通道切換模塊用于采集來自整流器30的在位信號EXT，第二通道切換 模塊用于采集來自整流器30的告警信號ALM、第三通道切換模塊用于采集 來自整流器30的電流信號CUR。
(a) 從總線網(wǎng)絡(luò)取電HUB20從總線網(wǎng)絡(luò)獲得12V電源，用7805芯 片之類的降壓電路降壓后得到HUB20所需要的5V電源。
(b) 差分電平轉(zhuǎn)換選擇類似于MAX485芯片之類的差分電平轉(zhuǎn)換電 路，把控制信號和整流器信號還原成標(biāo)準(zhǔn)的TTL或CMOS電平。
(c) 通過比較器處理機(jī)架選通信號可采用撥碼開關(guān)或跳線之類的 方式在比較器211中預(yù)設(shè)本機(jī)架對應(yīng)的單板選通地址，可選擇74HC688之 類的比較器211，對機(jī)架選通信號進(jìn)行判斷后，輸出一個(gè)低電平有效的單 板選通信號/CS至三個(gè)通道切換^^莫塊。
(d) 通過計(jì)數(shù)器處理整流器選通信號該步驟可采用通用的邏輯芯 片構(gòu)成模32的異步計(jì)數(shù)器即可滿足30個(gè)整流器30的需求，當(dāng)然，也可以 通過復(fù)位清除端或者置入控制端等方法對32模的計(jì)數(shù)器進(jìn)行改造。對節(jié)拍 信號/CP進(jìn)行計(jì)數(shù)后得到整流器地址信號，分別通過地址線AO、 A1…A4輸 出至三個(gè)通道切換模塊。為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，還可進(jìn)一步增加用于傳輸單 板選通信號/CS的反相器，即當(dāng)單板選通信號/CS無效時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。
(e) 構(gòu)造通道切換模塊三個(gè)通道切換模塊都可選擇常用的多通道 模擬開關(guān)(如2個(gè)CD4067等)，就可以實(shí)現(xiàn)32個(gè)整流器信號的檢測，該電 路設(shè)計(jì)還可保證當(dāng)單板選通信號/CS無效時(shí)，通道切換全部斷開。
(f )構(gòu)造尋址鎖存器24:尋址鎖存器24接收單板選通信號/CS和整 流器地址信號，以及來自監(jiān)控單元10的開關(guān)及控制信號SW后，根據(jù)低電平 有效的單板選通信號/CS和整流器地址信號選擇對應(yīng)的整流器30，并其傳 送開關(guān)機(jī)信號SW,該電路設(shè)計(jì)同樣保證在當(dāng)單板選通信號/CS無效時(shí)，鎖 存無效。
(g )構(gòu)造驅(qū)動器25:驅(qū)動器25用于向該機(jī)架中的所有整流器30輸出PWM調(diào)壓信號。
本發(fā)明還保護(hù)了 一種并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控方法，每個(gè)機(jī)架都包括 HUB20和至少一個(gè)整流器30，控制信號和整流器信號分別通過不同的線纜 在控制信號線組和整流器信號線組組成的總線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。監(jiān)控過程 中，監(jiān)控單元10首先通過控制信號線組向HUB20發(fā)送控制信號，HUB20接 收控制信號，通過控制信號選通對應(yīng)的機(jī)架和整流器30，并對被選通的整 流器30進(jìn)行控制，或從#1選通的整流器30中采集整流器信號后，將整流 器信號通過整流器信號線組發(fā)送至監(jiān)控單元10。如圖5所示的一種具體實(shí) 施方式的步驟為
步驟S1G0:監(jiān)控單元10通過控制信號線組發(fā)送機(jī)架選通信號和整流 器選通信號至HUB20，可首先選擇第一個(gè)機(jī)架，對其所包含的整流器30完 成監(jiān)控后，依次選擇其余的機(jī)架，或者可根據(jù)需要只選擇某機(jī)架中的一個(gè) 整流器進(jìn)行監(jiān)控。
步驟S101: HUB "t妄收^L架選通信號和整流器選通信號。 步驟S102:HUB 4艮據(jù)^L架選通信號和整流器選通信號選擇對應(yīng)的整流 器30。
步驟S103: HUB20從被選擇的整流器30中采集整流器信號，并將其通 過整流器信號線組發(fā)送至監(jiān)控單元10。
如圖6所示， 一種實(shí)施方式中，并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控單 元10需要對5個(gè)機(jī)架進(jìn)行依次監(jiān)控，并對每個(gè)機(jī)架中包括的30個(gè)整流器 30進(jìn)行依次監(jiān)控，這種實(shí)施方式有利于監(jiān)控單元10按照一定的順序?qū)Χ?個(gè)機(jī)架中的多個(gè)整流器30進(jìn)行系統(tǒng)、全面地監(jiān)控。其具體監(jiān)控過程為
步驟S200:監(jiān)控程序開始。
步驟S201:監(jiān)控單元10可選擇一個(gè)機(jī)架，例如第一個(gè)才幾架地址為0的 機(jī)架，或者任意一個(gè)機(jī)架。
步驟S202:監(jiān)控單元10通過機(jī)架選通信號線依次輸出每個(gè)機(jī)架對應(yīng)的 機(jī)架選通信號/CSA0、 /CSA1、 /CSA2。例如第一個(gè)機(jī)架地址為0，第二個(gè)機(jī) 架地址為1，以此類推，最后一個(gè)的機(jī)架地址為4,即地址0對應(yīng)著/CSA2、 /CSA1、 /CSA0的信號電平都輸出為低電平(即二進(jìn)制數(shù)"000"),地址1 對應(yīng)著/CSA2、 /CSA1、 /CSA0的信號電平都輸出為低、低、高電平(即二 進(jìn)制數(shù)"001")，依次類推。
步驟S203:選擇一個(gè)機(jī)架后，監(jiān)控單元10即可開始^r測該機(jī)架中第信號，并輸出開關(guān)才幾控制信號SW和調(diào)壓信號PM至該整流器30。
步驟S204:判斷是否監(jiān)控完;^bL架中的所有整流器30,是，則進(jìn)入步驟S206，否則進(jìn)入步驟S205,該步驟由監(jiān)控單元10控制。
步驟S205:監(jiān)控單元10通過整流器選通信號線送出一個(gè)節(jié)拍信號/CP，即輸出一個(gè)低電平有效的脈沖信號后，恢復(fù)成缺省的高電平，此時(shí)計(jì)數(shù)器23根據(jù)節(jié)拍信號/CP自動加1，接著需要選擇下一個(gè)整流器30并返回步驟S203。直到監(jiān)控單元10監(jiān)控完本機(jī)架的30個(gè)整流器30。
步驟S206:判斷是否監(jiān)控完本系統(tǒng)中的所有機(jī)架，是，則進(jìn)入步驟S207,否則進(jìn)入步驟S208,該步驟由監(jiān)控單元IO控制。
步驟S207:監(jiān)控單元10重復(fù)以上步驟對5個(gè)才幾架中的全部整流器30進(jìn)行監(jiān)控。
步驟S208:結(jié)束任務(wù)。
由于本實(shí)施方式的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)中總共有150個(gè)整流器30，數(shù)量較多，用戶還可根據(jù)需要單獨(dú)檢測或控制某一個(gè)整流器30。例如用戶要檢測和控制第4個(gè)機(jī)架中第10號整流器30時(shí)，監(jiān)控單元10送出第4個(gè)機(jī)架地址對應(yīng)的/CSAO、 /CSA1、 /CSA2作為才幾架選通信號，即分別為高、高、低電平，對應(yīng)的地址為0x03;接著，監(jiān)控單元10共送出9個(gè)節(jié)拍信號/CP，計(jì)數(shù)器23加9后使通道切換模塊22自動選擇第10號整流器30,監(jiān)控單元10即可采集第4個(gè)機(jī)架中第10號整流器30的在位信號EXT、告警信號ALM、電流信號CUR等，同時(shí)還可發(fā)送開關(guān)才幾控制信號SW和調(diào)壓信號PWM等至該整流器30。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括監(jiān)控單元和至少一個(gè)機(jī)架，所述每個(gè)機(jī)架包括集線器和至少一個(gè)整流器；監(jiān)控單元用于通過控制信號線組向所述集線器發(fā)送控制信號集線器用于接收所述控制信號，通過所述控制信號選通對應(yīng)的機(jī)架和整流器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述集線器還用于對所 述被選通的整流器進(jìn)行控制，或從所述被選通的整流器中采集整流器信號 后，將所述整流器信號通過整流器信號線組發(fā)送至所述監(jiān)控單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控單元包括機(jī)架 選通控制模塊和整流器選通控制模塊，所述集線器由硬件電路構(gòu)成，包括 通道切換模塊，所述通道切換才莫塊通過信號線與所述本機(jī)架中的至少一個(gè) 整流器交互，所述控制信號包括^L架選通信號和整流器選通信號，所述控 制信號線組包括^^架選通信號線和整流器選通信號線；機(jī)架選通控制模塊用于輸出機(jī)架選通信號，并通過機(jī)架選通信號線將 所述機(jī)架選通信號發(fā)送至所述通道切換模塊；整流器選通控制^^莫塊用于輸出整流器選通信號，并通過整流器選通信 號線將所述整流器選通信號發(fā)送至所述通道切換纟莫塊；通道切換模塊用于接收所述機(jī)架選通信號和整流器選通信號，并根據(jù) 所述機(jī)架選通信號和整流器選通信號選擇對應(yīng)的整流器后，從所述對應(yīng)的 整流器中采集整流器信號并將其通過整流器信號線組發(fā)送至所述監(jiān)控單 元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述集線器還包括機(jī)架 選通模塊，所述機(jī)架選通模塊用于接收所述機(jī)架選通信號，并對所述機(jī)架 選通信號進(jìn)行判斷，如果所述機(jī)架被選通則輸出機(jī)架成功選通信號至所述 通道切換纟莫塊；通道切換模塊用于根據(jù)所述機(jī)架成功選通信號和整流器選通信號選擇 對應(yīng)的整流器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述機(jī)架選通模塊包括 比較器，所述比較器中預(yù)設(shè)本機(jī)架所對應(yīng)的單板選通地址；比較器用于對所述機(jī)架選通信號和所述單板選通地址進(jìn)行比較，如果 所述機(jī)架選通信號與所述單板選通地址一致則輸出才幾架成功選通信號至所 述通道切換纟莫塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述集線器還包括計(jì)數(shù) 器，所述整流器選通信號為節(jié)拍信號；計(jì)數(shù)器用于接收所述節(jié)拍信號，并根據(jù)所述節(jié)拍信號生成整流器地址 信號后，將所述整流器地址信號輸出至所述通道切換模塊；通道切換模塊還用于根據(jù)所述機(jī)架選通信號和所述整流器地址信號選 擇對應(yīng)的整流器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于所述集線器還包括機(jī)架 選通模塊，所述機(jī)架選通模塊用于接收所述機(jī)架選通信號，并對所述機(jī)架 選通信號進(jìn)行判斷，如果所述機(jī)架未被選通則輸出才幾架失敗選通信號至所 述計(jì)數(shù)器；所述計(jì)數(shù)器還用于才艮據(jù)所述機(jī)架失敗選通信號自動清零。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控 單元還包括開關(guān)機(jī)控制模塊，所述集線器還包括尋址鎖存器，所述尋址鎖 存器與所述本機(jī)架中的至少一個(gè)整流器交互，所述控制信號還包括開關(guān)機(jī) 控制信號，所述控制信號線組還包括開關(guān)機(jī)控制信號線；開關(guān)機(jī)控制模塊用于輸出開關(guān)機(jī)控制信號，并通過開關(guān)機(jī)控制信號線 將所述開關(guān)機(jī)控制信號發(fā)送至所述尋址鎖存器；尋址鎖存器用于接收所述開關(guān)機(jī)控制信號、機(jī)架選通信號和整流器選 通信號，并根據(jù)所述機(jī)架選通信號和整流器選通信號選擇對應(yīng)的整流器后， 將所述開關(guān)機(jī)控制信號發(fā)送至所述對應(yīng)的整流器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控 單元還包括調(diào)壓控制模塊，所述集線器還包括驅(qū)動器，所述驅(qū)動器與所述 本機(jī)架中的至少一個(gè)整流器交互，所述控制信號還包括調(diào)壓信號，所述控 制信號線組還包括調(diào)壓信號線；所述調(diào)壓控制才莫塊用于輸出調(diào)壓信號，并通過調(diào)壓信號線將所述調(diào)壓 信號發(fā)送至所述驅(qū)動器；所述驅(qū)動器用于"J妄收所述調(diào)壓信號，并將所述調(diào)壓信號發(fā)送至所述本 機(jī)架中的至少 一個(gè)整流器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l至7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān) 控單元還包括供電控制模塊，所述集線器還包括供電模塊，所述控制信號 還包括電源信號和/或地線信號，所述控制信號線組還包括電源信號線和/ 或地線信號線；所述供電控制模塊用于通過電源信號線和/或地線信號線向所述供電 模塊提供電源信號和/或地線信號。
11. 一種并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控方法，監(jiān)控單元對至少一個(gè)機(jī)架中的整流器進(jìn)行監(jiān)控，其特征在于，包括以下步驟所述監(jiān)控單元通過控制信號線組向所述機(jī)架中集線器發(fā)送控制信號 所述集線器接收所述控制信號，通過所述控制信號選通對應(yīng)的機(jī)架和整流器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)包括監(jiān)控單元和至少一個(gè)機(jī)架，所述每個(gè)機(jī)架包括集線器和至少一個(gè)整流器；所述監(jiān)控單元用于通過控制信號線組向所述集線器發(fā)送控制信號所述集線器用于接收所述控制信號，通過所述控制信號選通對應(yīng)的機(jī)架和整流器。本發(fā)明的并聯(lián)式基站電源的監(jiān)控系統(tǒng)中，用于傳輸信號的線纜數(shù)量較小，并不需要MCU控制和軟件支持，成本較低，且不需要考慮軟件升級、通訊協(xié)議的兼容性等問題，因此顯著提高了監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號H04B1/40GK101656549SQ20091018992
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月1日
發(fā)明者勇 熊 申請人:中興通訊股份有限公司