CN103792872A - 用于浪涌保护器的监控装置、浪涌保护器及医疗设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于浪涌保护器的监控装置，包括：至少一个采集模块（2）；一个微程序控制器（3），对非正常状态的数据存储；一个电源模块（1），在设备掉电后能够继续为微程序控制器（3）提供电源，以使其有足够的时间记录瞬间状态；和一个输出单元（4）。当设备再次上电时，微程序控制器（3）自检上一次掉电时浪涌保护器的状态以及浪涌保护器的历史的非正常状态，从而进行输出信号处理，只要自检到上一次掉电时保护器功能失效，或者历史记录已记录了故障信息，那么就输出故障信号到输出单元（4）。本申请还公开了一种包括所述监控装置的浪涌保护器以及一种医疗设备。

Description

用于浪涌保护器的监控装置、浪涌保护器及医疗设备

技术领域

本发明涉及一种浪涌保护器技术领域，尤其涉及一种用于浪涌保护器的监控装置、一种浪涌保护器、以及一种包括该浪涌保护器的医疗设备。 

背景技术

由于短路、电源切换、大型发动启动或者雷电等原因，在回路或者通信线路中可能突然产生尖峰电流或电压，即浪涌。因此，在电子设备、仪器仪表和通讯线路中已广泛安装浪涌保护器，以有效地吸收突发的巨大能量，避免浪涌对设备产生损害。在受到浪涌的冲击后，虽然能够为设备提供保护，但是浪涌保护器自身尤其是浪涌保护器的主体单元可能会烧坏。因此，为保证作为安全保障装置的浪涌保护器的有效性，及时知道浪涌保护器是否还能起作用或者是否快要失效了是非常重要的，否则设备就可能处于失去保护的危险状态。 

然而现实中，有时正在使用的浪涌保护器由于经历了瞬间浪涌已烧坏或即将烧坏，浪涌保护器已丧失了保护功能，如果没有被觉察而仍在继续使用，结果常常导致产生设备安全事故。因而，对浪涌保护器的状态进行实时监测是极其有必要的，要充分解决浪涌保护器已丧失了保护功能但没有被觉察到这一问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出了一种用于浪涌保护器的监控装置，用以更可靠地对浪涌保护器的状态进行实时监测，对非正常状态做历史记录，从而有效地消除浪涌保护器已丧失了保护功能但仍在继续使用这样的缺陷。本发明实施例还要提出一种浪涌保护器，用以消除浪涌保护器已丧失了保护功能但仍在继续使用这样的缺陷。本发明实施例还要提出一种包括该浪涌保护器的医疗设备。 

根据本发明一实施例，提供了一种用于一浪涌保护器的监控装置，包括： 

至少一个采集模块，用于采集反映浪涌保护器工作状态的信号； 

一个微程序控制器，用于对采集模块所采集的信号进行判断，并且对判断 为非正常状态的数据进行存储，以及用于在该监控装置掉电后记录浪涌保护器的瞬间状态； 

一个电源模块，在该监控装置掉电后能够继续为微程序控制器提供电源，使微程序控制器有足够的时间记录浪涌保护器的瞬间状态；和 

一个输出单元，用于输出来自微程序控制器的信号； 

其中，当监控装置再次上电时，微程序控制器能够自检上一次掉电时浪涌保护器的瞬时状态以及浪涌保护器的非正常状态的历史记录，并且在自检到上一次掉电时浪涌保护器的瞬时状态为功能失效、或者历史记录记录了报警或故障信息时，输出报警或故障信号到输出单元。 

根据一种实施方式，所述电源模块在设备掉电后能够继续为微程序控制器提供至少200ms优选为300ms的电源。 

可选地，所述采集模块采集的信号为温度、磁、光、红外线和电动力中的至少一种。 

根据一种实施方式，所述采集模块的采集传感器是T型热电偶。 

优选地，微程序控制器、电源模块、输出单元以及除采集传感器之外的采集模块集成于一控制印刷电路板（PCB）。 

可选地，所述微程序控制器将所述非正常状态的数据和瞬时状态写入一非易失性存储器。 

根据一种实施方式，还包括至少一个继电器，所述微程序控制器触发所述继电器以通过输出单元输出信号。 

根据本发明另一实施例，还提供了一种浪涌保护器，包括一主体单元，其特征在于，还包括上述任一种监控装置。 

可选地，所述监控装置安装于浪涌保护器的壳体内。 

可选地，所述监控装置除采集模块的采集传感器之外的部分能够嵌入一设备的控制电路中。 

可选地，该浪涌保护器的主体单元包括压敏电阻、抑制二级管、气体放电管、放电间隙和扼流线圈中的一种或多种。 

根据本发明又一实施例，提供了一种医疗设备，包括一电源分配***，该电源分配***内安装有一如上所述的浪涌保护器。 

优选地，所述输出单元将报警或故障信号提供给医疗设备的控制中心。 

优选地，所述医疗设备进一步包括一接触器，用于根据输出单元的报警或 故障信号来断开医疗设备的主电源。 

本发明实施例的监控装置电路简单，能够实时监控浪涌保护器状态，自动提供报警和故障信号给采用浪涌保护器的设备的控制中心。而且，本发明实施例的监控装置能够记录在没有掉电时所采集的浪涌保护器的非正常状态，并且在设备掉电后记录浪涌保护器的瞬间状态，同时能够在设备掉电后自动保存状态信息，有利于设备再一次重新启动时根据信息记录对浪涌保护器的功能进行自动检测，从而判断浪涌保护器是否已经失效或即将失效，因此本发明实施例能够充分监控浪涌保护器在任何时候出现的非正常状态，从而能够更安全、准确地实现浪涌保护器的保护功能。 

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中： 

图1示意性示出本发明实施例用于浪涌保护器的监控装置的原理图。 

图2示出本发明实施例浪涌保护器及其监控装置的一种实施例的示意图。 

图3和图4分别是安装有本发明实施例的监控装置的浪涌保护器的两种实施例的示意图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。 

图1示意性示出本发明实施例用于浪涌保护器的监控装置的原理图。由图可见，本发明实施例的用于浪涌保护器的监控装置包括四个基本单元，即一个电源模块1、至少一个采集模块2、一个微程序控制器（MCU）3和一个输出单元4。配备有本发明实施例的监控装置的浪涌保护器可安装于各种设备，例如医疗设备、通讯设备等。 

下面具体说明各基本单元的功能和操作。 

电源模块1在监控装置掉电（例如安装有浪涌保护器的设备由于浪涌而掉电，导致监控装置掉电）后能够继续为MCU 3提供电源，使MCU 3有足够的时间记录浪涌保护器的瞬间状态。例如，电源模块1在掉电后能够继续为MCU 3提供至少200毫秒（ms）的电源，电源的时间可以从200ms-600ms的范围内选 择，优选为300ms。 

采集模块2采集温度、磁、光、红外线和电动力等信号中的至少一种，具体采用何种信号可根据特定的需要和设计进行选择。采集模块2的采集传感器能够感测反映浪涌保护器工作状态的信号，优选布置于浪涌保护器内部。例如，采集传感器选用常见的T型热电偶，温度范围为0-300℃。而MCU 3实时接收该热电偶的温度信号。 

MCU 3用于对所采集的数据进行处理和判断，并且对判断为非正常状态的数据进行存储。MCU 3还用于在该监控装置掉电后记录浪涌保护器的瞬间状态。 

更具体地说，MCU 3处理所采集的信号，对采集来的信号进行判断，并且输出实时的状态信息。例如，设采集到的温度变量为T，当50℃<T<80℃时，判断为非正常状态的数据，通过输出单元4输出报警信号；当T≤50℃时，判断为正常状态的数据；而当T≥80℃时，判断为非正常状态的数据即已出现故障，同时输出报警或故障信号。对于所采集的信号的判断标准，可以根据检测对象、所采用的传感器以及不同器件之间的位置关系的具体情况来进行规定，这是本领域技术人员通过常规方法就可以确定的。 

MCU 3还可以进行数据记录，即，记录在监控装置没有掉电时所采集的浪涌保护器的非正常状态，例如报警、故障信息，并且在监控装置掉电后记录浪涌保护器的瞬间状态，并将这些记录写入非易失性存储器（例如可擦写编程的只读存储器EPROM）保存。 

当设备再次上电时，MCU 3能够自检上一次掉电时浪涌保护器的瞬时状态以及浪涌保护器的非正常状态的历史记录，从而进行输出信号处理。例如，对于设备上一次掉电，自检结果为浪涌保护器的瞬时状态为功能未失效，那么MCU 3不输出故障信号。如果上次掉电后，无论是否已经排除浪涌高压故障，只要自检到上一次掉电时浪涌保护器的瞬时状态为功能失效，或者自检到历史记录已记录了报警或故障信息，那么MCU 3就输出报警或故障信号到输出单元4，输出单元4输出来自MCU 3的报警或故障信号，从而能够避免浪涌保护器已失效但不为人所知，而仍继续使用这样的状况，保证能够安全可靠地利用浪涌保护器保护设备。 

输出单元4输出来自MCU 3的报警和故障开关量信号，以用于警示。进一步，输出单元4同时还可以提供信号驱动外部保护装置。例如，输出单元4可将信号提供给设备的控制中心。另外，还可以驱动一个接触器来直接断开设备 的主电源，以在报警或故障的情况下对设备提供可靠的安全保护。 

某些传统的浪涌保护器存在下述缺点：1.工作状态无法得到实时监控；2.设备掉电后，浪涌保护器不能记录瞬间状态，并且也不能记录浪涌保护器已经产生的失效信号，因而在设备再次启动时，无法根据历史记录信息判断是否能继续使用设备。 

由上述对本发明实施例用于浪涌保护器的监控装置的描述可知，该监控装置电路简单，能够实时监控浪涌保护器状态，自动提供报警和故障信号给设备***控制中心。 

而且，该监控装置能够记录在没有掉电时所采集的浪涌保护器的非正常状态，并且在设备掉电后记录浪涌保护器的瞬间状态，同时能够在设备掉电后自动保存状态信息，有利于设备再一次重新启动时根据信息记录对浪涌保护器的功能进行自动检测，由此判断浪涌保护器是否已经失效或即将失效，因此本发明实施例能够充分监控浪涌保护器在任何时候出现的非正常状态，从而能够更安全、准确地实现浪涌保护器的保护功能。 

本发明实施例的监控装置及具有该监控装置的浪涌保护器所能起到的可靠保护作用对于电子设备和通讯线路等具有重要的意义，比如在医疗设备领域，对于输电安全的要求很高，安装本发明的监控装置和浪涌保护器能够大大增强设备的安全系数。 

图2示出本发明实施例用于浪涌保护器及其监控装置的一种实施方式的示意图。在图示的左侧为浪涌保护器的主体单元SP，在图示的右侧为监控装置的控制印刷电路板。其中，该浪涌保护器的主体单元SP可以包括压敏电阻、抑制二级管、气体放电管、放电间隙和扼流线圈中的一种或多种。 

图中示出主体单元SP包括四个压敏电阻R1、R2、R3和R4，这四个压敏电阻接有与三相电连接的四线L1、L2、L3和N。主体单元SP的功能是当电路输入瞬间高压或者设备内部LC电路产生高压时，使高压连接到大地，避免高压进入设备，从而保护设备。在图示中，将温度传感器TS放置于R2的与R3邻近的纵向内壁，该温度传感器TS例如为T型热电偶。 

印刷电路板带有一个MCU。接口X1（包括X1(1)和X1(2)）连接热电偶TS而采集信号t，X2（包括X2(1)和X2(2)）为电源模块，连接24V直流电源，在设备及监控装置掉电时继续为MCU提供不少于300ms的电源，X3和X4为输出单元，其中X3（包括X3(1)和X3(2)）为浪涌保护器报警输出，X4（包括X4(1) 和X4(2)）为浪涌保护器故障输出。例如，当50℃<T<80℃时，MCU触发继电器K1，通过X3输出报警信号；而当T≥80℃时，MCU触发继电器K2，通过X4输出故障信号。另外，X4能接一组驱动信号给接触器或者其它执行机构以切断主电源。 

当掉电或者设备关闭时，MCU能自动保存浪涌保护器最新的报警和错误状态，使设备在重新启动时能对浪涌保护器状态进行对报警和故障信号的自动检测，避免了保护器失效后继续使用而造成重大安全事故。例如，当应用于CT的电源分配***（PDS）时，在设备启动时，可以根据信息对该电源分配***功能自检。 

报警和错误信号可以实时反映给设备控制中心，根据设备对电源保护的要求以及相关的产品标准进行故障处理。例如，当应用于CT的电源分配***时，当电网产生瞬间高压以及断相而产生反向瞬间高压时，此保护器能够实时地将信息反馈给CT***，CT***将根据信号进行相关的保护，同时将这些信息记录下来，以便产品维修。 

图3和4分别是安装有本发明实施例的监控装置的浪涌保护器的两种实施方式的示意图，其中仍以压敏电阻形式的浪涌保护器来进行示例性说明。 

如图3所示，将本发明实施例监控装置的控制印刷电路板PCB作为浪涌保护器的一个附件安装于浪涌保护器的壳体内，从而将监控功能嵌入到浪涌保护器的内部。 

图4示出本发明实施例监控装置的另一种配置形式。此配置形式中，浪涌保护器提供信号（例如温度）输出接口X1（包括X1(1)和X1(2)），将控制印刷电路板PCB的功能（所述监控装置的除采集模块的采集传感器之外的部分）嵌入一设备的控制电路里面，其中该设备安装有上述浪涌波保护器。 

尽管在图2-4所示实施例中浪涌保护器是以压敏电阻为例说明采集模块，但是本领域技术人员应当能够知晓，采用其它采集模块来采集磁、光、红外线、电动力等信号。 

本发明实施例还提供一种医疗设备，诸如CT设备、MRI设备或者X光机等。这种医疗设备包括一电源分配***，该电源分配***内安装有一如上所述的浪涌保护器。 

如上所述，监控装置的输出单元4可以将报警或故障信号提供给医疗设备的控制中心。 

医疗设备还可以进一步包括一接触器，用于根据输出单元4的报警或故障信号来断开医疗设备的主电源。 

以上对本发明的用于浪涌保护器的监控装置以及采用该监控装置的浪涌保护器的优选实施方式进行了说明，如上所述，对于本发明的监控装置和浪涌保护器的具体特征如形状、尺寸可根据上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。另外，本领域技术人员还可以对上述披露的各种实施方式的特征进行组合和变更，以实现本发明之目的为准。 

本申请公开了一种用于浪涌保护器的监控装置，包括：至少一个采集模块；一个微程序控制器，对采集的数据处理和判断，对非正常状态的数据存储；电源***一个电源模块，在设备断电掉电后能够继续为微程序控制器提供电源，以使其有足够的时间记录瞬间状态；和一个输出单元。微程序控制器进行数据记录，即，记录在没有掉电时所采集的非正常状态，在设备掉电后记录浪涌保护器的瞬间状态，并将这些记录写入EPROM保存。当设备再次上电时，微程序控制器自检上一次掉电时浪涌保护器的状态以及浪涌保护器的历史的非正常状态，从而进行输出信号处理，只要自检到最近一次上一次断电掉电时保护器功能失效，或者历史记录已记录了故障信息，那么就输出故障信号到输出单元。本申请还公开了一种包括所述监控装置的浪涌保护器以及一种医疗设备。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (12)

1.一种用于一浪涌保护器的监控装置，包括：

至少一个采集模块（2），用于采集反映浪涌保护器工作状态的信号；

一个微程序控制器（3），用于对采集模块（2）所采集的信号进行判断，并且对判断为非正常状态的数据进行存储，以及用于在该监控装置掉电后记录浪涌保护器的瞬间状态；

一个电源模块（1），在该监控装置掉电后能够继续为微程序控制器（3）提供电源，使微程序控制器（3）有足够的时间记录浪涌保护器的瞬间状态；和

一个输出单元（4），用于输出来自微程序控制器（3）的信号；

其中，当监控装置再次上电时，微程序控制器（3）能够自检上一次掉电时浪涌保护器的瞬时状态以及浪涌保护器的非正常状态的历史记录，并且在自检到上一次掉电时浪涌保护器的瞬时状态为功能失效、或者历史记录记录了报警或故障信息时，输出报警或故障信号到输出单元（4）。

2.如权利要求1所述的监控装置，其中，所述电源模块（1）在设备掉电后能够继续为微程序控制器（3）提供至少200ms优选为300ms的电源。

3.如权利要求1所述的监控装置，其中，所述采集模块（2）采集的信号为温度、磁、光、红外线和电动力中的至少一种。

4.如权利要求1所述的监控装置，其中，所述采集模块的采集传感器是T型热电偶。

5.如权利要求1-4中任一项所述的监控装置，其中，微程序控制器（3）、电源模块（1）、输出单元（4）以及除采集传感器之外的采集模块（2）集成于一控制印刷电路板（PCB）。

6.如权利要求1所述的监控装置，其中，还包括至少一个继电器（K1,K2），所述微程序控制器（3）触发所述继电器以通过输出单元（4）输出信号。

7.一种浪涌保护器，包括一主体单元，其特征在于，还包括如权利要求1-7中任一项所述的监控装置。

8.如权利要求7所述的浪涌保护器，其中，所述监控装置安装于浪涌保护器的壳体内。

9.如权利要求7所述的浪涌保护器，其中，所述监控装置除采集模块的采集传感器之外的部分能够嵌入一设备的控制电路中。

10.一种医疗设备，包括一电源分配***，该电源分配***内安装有一如权利要求7-9中任一项所述的浪涌保护器。

11.如权利要求10所述的医疗设备，其中，所述输出单元（4）将报警或故障信号提供给医疗设备的控制中心。

12.如权利要求10所述的医疗设备，其中，所述医疗设备进一步包括一接触器，用于根据输出单元（4）的报警或故障信号来断开医疗设备的主电源。

Images