[發明專利]多模式多通道的電源實時監控系統及方法

有效

• 申請號: 201510348671.1
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104932380B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 李安陽;白金;楊文生
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二六研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及自動化控制領域，具體地，涉及多模式多通道的電源實時監控系統及方法。

背景技術

一個電路系統的安全來自很多方面，但是電源安全是所有安全的基石。在質量要求越來越高的今天，能否對電源進行實時的監測并控制，將會對整個電路系統的安全起到至關重要的作用。另外在一些生產過程中要對監測到的電壓電流信號進行實時監測，并對監測到的參數進行保存。對于要求保護的監測電源進行斷開等處理操作時，需要一個電源實時監測控制系統來輔助控制。因而本發明想要設計一個通用性較好的電源實時監測控制系統，另外系統自有的控制模塊可以減少人力的投入以及人為操作帶來的安全隱患。

由于現存市面上的一些電源監測電路主要集中在單通道或者多通道電源監測，如一些對可充電電源充電過程監測的電源監測電路；還有一些工作模式固定的電源監測電路，像對電源通道定時進行通道控制的電源監測電路，對電源參數定時采集保存功能的電源監測電路，對電源參數達到保護參數時進行斷開的電源監測電路。同市面上的一些電源監測控制系統相比，本發明電源電路系統的AD采集通道，即模擬信號處理通道模塊的數量高達8個通道，并且還可根據需要進一步增加。本發明對所監測的電源的操作模式有三種：定時對采集的電源通道進行斷開或者接通；對達到設定保護參數的電源進行斷開操作并把斷開時的電源參數顯示在顯示屏幕上；只對達到設定的保護參數的電源參數及時間記錄保存在一個固定文件中，等待工作人員考取參數。系統的工作模式以及電源的保護參數可以通過系統的工作模式及保護參數設置模塊自由設置，增加了系統的應用靈活性。另外本系統不僅可以應用于對電源的電壓、電流參數的監測控制，對于所有涉及到對模擬信號進行監測及控制的領域都具有通用性，工作人員只需將需要監測的模擬信號轉換為電壓或者電流信號后接入本系統即可，然后根據相應的換算關系計算出監測的模擬信號保護值對應的電壓或者電流信號即可。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種多模式多通道的電源實時監控系統及方法。

根據本發明提供的多模式多通道的電源實時監控系統，包括：多路模擬信號處理功能模塊、AD采集模塊、數字信號處理器、顯示屏、工作模式及保護參數設置模塊、電源接口控制模塊、系統供電電源模塊；

-所述多路模擬信號處理功能模塊，用于針對電源采集和監測不同電壓通道的信號；

-所述AD采集模塊，用于將輸入的電壓信號轉換成數字信號；

-所述數字信號處理器，用于處理輸入的數字信號；

-所述顯示屏，用于顯示所測電源參數和電源發生異常時記錄到的電源參數；

-所述工作模式及保護參數設置模塊，用于設置工作模式在定時模式、單次鎖存模式、多次采集模式這三種模式之間的切換，并設置電源的保護參數數值；

-所述電源接口控制模塊，用于實現對接入的電源進行通斷控制；

-所述系統供電電源模塊，用于提供直流電源。

優選地，所述多路模擬信號處理功能模塊包括多個電壓模擬信號處理通道模塊，其中所述電壓模擬信號處理通道模塊包括：電壓信號輸入接口、分壓及限壓電路、線性光電隔離模塊、OP放大電路模塊、限壓保護電路模塊；不同的電壓范圍信號依次通過電壓信號輸入接口、分壓及限壓電路、線性光電隔離模塊、OP放大電路模塊、限壓保護電路模塊后進入AD采集模塊。

優選地，所述多路模擬信號處理功能模塊配置了對應于八個電壓通道的電壓模擬信號處理通道模塊；

這八個電壓通道包括：兩個低電壓通道，采集的電壓范圍為0-30V；兩個中壓通道，采集的電壓范圍為30-100V；一個高電壓通道，采集的電壓范圍為100-150V；三個小信號模擬信號處理通道，電壓采集范圍為0-15V；所述三個小信號模擬信號處理通道用于采集電源的電流信號對應的電壓值。

優選地，所述AD采集模塊包括：采集芯片、電壓參考芯片，多路模擬輸入電壓信號通過采集芯片轉換成相應的數字信號，并以SPI串行接口通訊方式上傳至數字信號處理器；所述電壓參考芯片將系統供電電源模塊的電壓提供給采集芯片。

優選地，所述顯示屏包括：屏幕顯示芯片，當數字信號處理器接收到各個通道的電源參數值并經過運算比較之后通過并行的數據線XD0-XD7輸出給屏幕顯示芯片；同時所述屏幕顯示芯片還被數字信號處理器通過讀寫控制線Rd_cnl進行顯示控制。