专利名称：施工现场的视频服务器用ups系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源系统，具体地说是一种带管理电路的UPS系统，更具体地说是一种应用在施工现场的视频服务器用UPS系统。
背景技术：
随着网络技术、视频技术的飞速发展，视频监控已经被广泛应用在交通管理、社区管理、现场作业等各个领域，为保证监控的实时和连续，监控设备的电源是一个非常关键的问题，为保证连续供电，不间断电源(以下称UPS)也已经被广泛应用。 —般来说，UPS与市电网连接，在市电正常的时候对UPS内部的蓄电池进行充电，市电断开时UPS的蓄电池再对外供电。因为UPS都应用在比较重要的场合，在市电不稳定的情况下为设备提供稳定可靠的电源，保证数据的及时性和完整性，因此UPS不仅需要很高
的可用性，还要具有在无人值守的情况下自动处理各种电源问题的能力，最大限度地保护
数据不受影响，也要保护自身的蓄电池不被损坏。现有技术中对UPS的管理和监控主要是计算机通过串口或网络，硬件构成主要有配置串口的计算机或配置网卡的计算机、snmp卡、网线，这样能够达到智能控制的效果，但是需要配备的硬件成本较高，并且许多场合没有通用的计算机，比如施工现场。 现在有许多施工现场都应用了远程视频显示系统，该系统在施工现场设置摄像机和视频服务器，传输施工现场作业的视频数据到总部。然而施工现场的电源不稳定，且需要配置UPS在无人值守的环境下应用。目前市场上有些UPS可以实现在蓄电池即将耗尽前自动关机，但是在市电恢复后，必须有人干预才能开机，达不到智能控制的效果；而且，视频服务器使用的3G拨号模块还存在一个非常严重的问题在断电后很短的时间内市电恢复，立刻重拨号时容易死机，要求在关机3分钟内市电恢复时，不自动启动，等3分钟后再启动，但是目前市场上的UPS，都不具备延时启动功能。

实用新型内容本实用新型提供一种施工现场的视频服务器用UPS系统，克服现有技术中UPS自动化程度低、控制方式复杂、控制设备昂贵的问题，努力提供一种结构简单、价格低廉、可在无人值守的条件下自动转换状态的施工现场视频服务器用UPS系统。 为解决上述问题采取的技术方案是，本实用新型结构中包括UPS和UPS管理电路，UPS管理电路中包括对UPS的在线检测电路和配电管理电路，其关键在于，在线检测电路包括外网监测电路、UPS电池电压监测电路和UPS输出电压监测电路，配电管理电路包括控
制开关电路、延时保护电路，控制开关电路由同步总开关和四个继电器组成，且四个继电器
分别接在外网监测电路、UPS电池电压监测电路、UPS输出电压监测电路以及延时保护电路
中，外网监测电路检测到市电电压异常时，便将外网电压信号通过控制开关电路中的继电
器送至UPS启动开关控制电路；UPS电池电压监测电路检测到蓄电池电压过低时，便将UPS
蓄电池的欠压信号通过另一继电器传送至延时保护电路输入端，并对延时保护电路加电，
3延时保护电路通过输出高电平对其输出端所接的继电器加电，以切断UPS启动开关控制电路实现延时保护。 UPS上设置插接式接线端口母头插座，UPS管理电路上设置配套的插接式接线端口公头插座以实现系统的连接，总开关的各个分开关借助电路实现切换状态同步，且分别设置有手动开、手动关、自动切换状态共三种控制状态。 本实用新型所提供的施工现场的视频服务器用UPS系统，不但简单易操作，相对于采用PC计算机串口或网络对UPS进行控制的管理方式来说，也大大降低了成本。在施工现场无人值守的条件下，本实用新型可以自动检测市电是否正常，判断接入市电还是蓄电池；可以检测UPS的蓄电池是否即将耗尽，并在耗尽之前关闭UPS保护蓄电池；还能够针对3G模块短时间重拨号容易死机的缺陷设定延时启动，即在UPS的蓄电池即将耗尽时进入关机保护状态，为时三分钟，若在三分钟内市电恢复正常，则延时电路可以确保三分钟过后启动视频服务器，避免了视频服务器死机造成的数据丢失。

图1为本实用新型的管理电路结构框图； 图2为本实用新型的连接方式示意图； 图3为本实用新型中UPS管理电路的电路图； 图4为本实用新型中UPS管理电路的5V电压产生电路； 图5为本实用新型中UPS管理电路的外网监测电路； 图6为本实用新型中UPS管理电路的电池电压监测电路； 图7为本实用新型中UPS管理电路的输出电压监测电路； 图8为本实用新型中UPS管理电路的延时保护电路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。 参见图l，施工现场的视频服务器用UPS系统，结构中包括UPS和UPS管理电路，所述的管理电路结构中包括对UPS的在线检测电路和配电管理电路，其特征在于在线检测电路包括外网监测电路a、 UPS电池电压监测电路b、和UPS输出电压监测电路d，配电管理电路包括控制开关电路、延时保护电路c，控制开关电路由同步总开关K-l，K-2，K-3，K-4和四个继电器Jl， J2， J3， J4组成，且四个继电器Jl， J2， J3， J4分别接在外网监测电路a、UPS电池电压监测电路b、UPS输出电压监测电路d、以及延时保护电路c中，外网监测电路a将外网电压信号通过控制开关电路中的继电器Jl送至UPS启动开关控制电路e， UPS电池电压监测电路b将UPS蓄电池的欠压信号通过继电器J2传送至延时保护电路c输入端，延时保护电路c通过输出高电平对继电器J4加电切断UPS启动开关控制电路e实现延时保护。[0019] UPS上设置插接式接线端口母头插座15， UPS管理电路上设置配套的插接式接线端口公头插座16以实现系统的连接。所述的插接式接线端口为9针D型接口，其中针1、针2通过总开关K-l连接市电和外网监测电路a ;针3、针4通过总开关K-2连接UPS启动开关和UPS启动开关控制电路e ;针5、针6通过总开关K-3连接UPS电池和UPS电池电压监测电路b、延时保护电路c ;针7、针8通过总开关K-4连接UPS输出端和UPS输出电压监测电路d。 总开关K-l， K-2， K-3， K_4的各个分开关借助电路实现切换状态同步，且分别设置有手动开12、手动关11、自动切换10状态共三种控制状态。 图3至图8为本实用新型中UPS管理电路的一种具体实施方式
，其中Ul为L7085CV芯片，U2为LM339N电压比较器芯片。电路模块f接入市电网，经变压器变压、桥式整流器整流之后，输入L7085CV芯片产生5V基准电压。外网监测电路a是由分压电阻、电压比较器LM339N和三极管连接构成的组合逻辑电路，作用是将市电电压和基准电压进行比较，通过电压比较器输出逻辑O或逻辑1信号控制三极管的导通和截止，从而达到控制继电器Jl吸合或断开的目的；UPS电池电压监测电路b依然采用了电压比较器LM339N将电池电压和基准电压进行比较，输出信号控制三极管的导通和截止，达到控制继电器J2吸合或断开的目的；延时保护电路c是通过集成电路芯片NE555N、外围的组容元件、作为负载的继电器J4构成的一个可调节定时器电路，所设置的延时保护时间为三分钟；UPS输出电压监测电路d是检测输出220V交流电的模块，主要是将经电容分压后的输出电压经桥式整流器整流后接入继电器J3，输出正常时继电器J3吸合，否则继电器J3断开。 总开关K-1， K-2， K-3， K-4拨到"手动开12"状态，控制开关电路中所有模块均不加电，直接接通UPS启动开关，此时UPS为打开状态，和未安装管理电路一样；总开关K-1，K-2， K-3， K-4拨到"手动关ll"状态，控制开关电路中所有模块均不加电，UPS启动开关也断开，此时UPS关闭；总开关拨到"自动切换IO"状态时，管理电路中各个模块才按照前面所述的流程自动检测市电、自动检测UPS蓄电池电压、自动关闭UPS、自动进入延时保护及关机等待状态。
以下结合附图对管理电路的工作状态中各个开关的情况作详细描述。[0024] 初始状态 4个继电器均不加电，Jl-l、 J2-l、 J3-l、 J3-2、 J4-2常开结点断开；J1_2、 J4-1常闭结点闭合。 正常市电供应的情况下将开关拨到"自动切换IO"状态，或者是在等待市电的情况下，市电供应恢复正常时，外网监测电路a检测市电电压供应是否正常，若电压在正常范围内，可以启动UPS，则将Jl吸合；J1-1闭合，Jl-2断开，J1-1闭合使UPS启动开关接通，UPS打开，UPS输出220V电压，J3吸合，J3-l、J3-2闭合；采集蓄电池的电压是否正常的UPS电池电压监测电路b开始工作，但无论电池电压高低，电路b的输出不发生作用，原因是Jl-2常闭结点断开，J2没有电源，延时保护电路c不加电，不工作，此时继电器状态为[0027] Jl-l、 J3-l、 J3-2、 J4-l闭合；J1_2、 J2_l、 J4-2断开。 若此时市电停电或市电供应电压不正常时外网监测电路a检测到电压问题，断开J1，J1-1断开，J卜2闭合，由于J3-1仍处于闭合状态，UPS保持打开状态；Jl-2的闭合使UPS电池电压检测电路b工作输出有效，电源系统进入蓄电池供电状态，蓄电池电压可以满足供电需要时，保持此状态。 此时继电器的状态为，Jl-l、 J2-l、 J4-2断开，Jl-2、 J3_l、 J3_2、 J4-1闭合。[0030] 蓄电池供电过程中可能出现2种状况，一种是市电恢复正常，一种是UPS电池电压检测电路b检测到蓄电池即将耗尽。 第一种情况时，Jl吸合，Jl-l闭合、Jl-2断开，电源系统回到市电供电的最初状态； 第二种情况时，蓄电池电压过低致使J2吸合，J2-l吸合，延时保护电路c工作，电路进入延时保护状态，电路c输出为正负电平脉冲，时长3分钟的正脉冲为J4加电，J4吸合，常闭点J4-l断开，UPS启动开关断开，J4-2吸合；此时，即使市电恢复正常，Jl-l闭合，UPS开关仍不能启动，因为J4-l是断开的。UPS关闭，UPS停止输出电压，J3断开，J3-l断开、J3-2断开；电池电压监测电路b断电使J2断开，因此J2-l断开，此时电路a不工作、电路b不工作、电路c因J4-2的吸合自锁而保持工作状态，直到高电平跳转，延时保护状态退出，J4断开，J4-l吸合，J4-2断开，电源管理器进入等待市电状态，此时，若市电恢复正常，则外网监测电路a开始工作，Jl吸合，恢复初始状态。 本实用新型所提供的施工现场的视频服务器用UPS系统，不但简单易操作，相对于采用PC计算机串口或网络对UPS进行控制的管理方式来说，也大大降低了成本。在施工现场无人值守的条件下，本实用新型可以自动检测市电是否正常，判断接入市电还是蓄电池；可以检测UPS的蓄电池是否即将耗尽，并在耗尽之前关闭UPS保护蓄电池；还能够针对3G模块短时间重拨号容易死机的缺陷设定延时启动，即在UPS的蓄电池即将耗尽时进入关机保护状态，为时三分钟，若在三分钟内市电恢复正常，则延时电路可以确保三分钟过后启动视频服务器，避免了视频服务器死机造成的数据丢失。
权利要求一种施工现场的视频服务器用UPS系统，结构中包括UPS和UPS管理电路，所述的管理电路结构中包括对UPS的在线检测电路和配电管理电路，其特征在于在线检测电路包括外网监测电路(a)、UPS电池电压监测电路(b)和UPS输出电压监测电路(d)，配电管理电路包括控制开关电路、延时保护电路(c)，控制开关电路由同步总开关(K-1，K-2，K-3，K-4)和四个继电器(J1，J2，J3，J4)组成，且四个继电器(J1，J2，J3，J4)分别接在外网监测电路(a)、UPS电池电压监测电路(b)、UPS输出电压监测电路(d)以及延时保护电路(c)中，外网监测电路(a)将外网电压信号通过控制开关电路中的继电器(J1)送至UPS启动开关控制电路(e)，UPS电池电压监测电路(b)将UPS电池的欠压信号通过继电器J2传送至延时保护电路(c)输入端，延时保护电路(c)通过输出高电平对继电器(J4)加电切断UPS启动开关控制电路(e)实现延时保护。
2. 根据权利要求1所说的施工现场的视频服务器用UPS系统，其特征在于UPS上设 置插接式接线端口母头插座(15)， UPS管理电路上设置配套的插接式接线端口公头插座 (16)。
3. 根据权利要求2所说的施工现场的视频服务器用UPS系统，其特征在于所述的插 接式接线端口为9针D型接口，其中针(1)、针(2)通过总开关(K-l)连接市电和外网监测电 路(a);针(3)、针(4)通过总开关(K-2)连接UPS启动开关和UPS启动开关控制电路(e); 针(5)、针(6)通过总开关(K-3)连接UPS电池和UPS电池电压监测电路(b)、延时保护电 路(c);针(7)、针(8)通过总开关(K-4)连接UPS输出端和UPS输出电压监测电路(d)。
4. 根据权利要求1所说的施工现场的视频服务器用UPS系统，其特征在于总开 关(K-l， K-2， K-3， K-4)的各个分开关借助电路实现切换状态同步，且分别设置有手动开 (12)、手动关(11)、自动切换(10)状态三种控制状态。
5. 根据权利要求1所说的施工现场的视频服务器用UPS系统，其特征在于延时保护 电路(c)是通过集成电路芯片555、外围的阻容元件、作为负载的继电器(J4)构成的一个可 调节定时器电路。
6. 根据权利要求5所说的施工现场的视频服务器用UPS系统，其特征在于延时保护 电路(c)所设置的延时保护时间为三分钟。
7. 根据权利要求1所说的施工现场的视频服务器用UPS系统，其特征在于外网监测 电路(a)是由分压电阻、电压比较器LM339N和三极管连接构成的组合逻辑电路。
8. 根据权利要求1所说的施工现场的视频服务器用UPS系统，其特征在于UPS电池电 压监测电路(b)是由分压电阻、电压比较器LM339N和三极管构成的组合逻辑电路。
9. 根据权利要求1所说的施工现场的视频服务器用UPS系统，其特征在于UPS输出电 压监测电路(d)主要由桥式整流器、阻容元件和二极管组成。
专利摘要一种施工现场的视频服务器用UPS系统，结构中包括UPS和UPS管理电路，其关键的改进在于，UPS管理电路中设置的各个电路模块能够做到在无人值守的情况下自动检测外网电压，并且在外网不正常的情况下自动检测UPS蓄电池电压，蓄电池电压过低将视频服务器关机，并设有延时保护模块，若视频服务器关机不足三分钟禁止在市电恢复正常时启动UPS，以防止视频服务器死机造成数据丢失。
文档编号G01R19/00GK201536257SQ20092010456
公开日2010年7月28日 申请日期2009年9月21日 优先权日2009年9月21日
发明者唐红, 孙焱, 张小娟, 邢瑞彪, 邵军 申请人:中铁六局集团有限公司;北京中铁天易科技发展有限公司