CN104635024B - 一种电源线及其监控电流的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源线及其监控电流的方法。该电源线包括：电流检测模块，与火线或零线连接，用于检测火线或零线的电流值；控制模块，用于从电流检测模块获取电流值，并将电流值与预设的电流阈值进行比较；告警模块，用于根据控制模块的比较结果产生告警信息，以实时监控电源线的电流值；供电模块，用于连接火线和零线，并分别与电流检测模块、控制模块以及告警模块连接，以向电流检测模块、控制模块以及告警模块供电。通过上述方式，本发明能够实时监控电源线的电流值，以预防电源线电流过大。

Description

一种电源线及其监控电流的方法

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别是涉及一种电源线及其监控电流的方法。

背景技术

电源分配单元（Power Distribution Unit，PDU）是一种高级电源插板，常应用在机柜里面。在机房和通信硬件领域中，常见的PDU为机柜电源插座，通常有二十多个插孔，用于连接多条电源线。目前的PDU电压/电流可视化技术，在PDU内部集成检测电路以及显示模块，用于检测并显示PDU的负载总功耗、线路总电流以及供电电压，但是无法检测支路电流（接入的各条电源线上的电流）的大小，在总干路电流未超标时，无法预防支路供电电缆因电流过大时产生的线路烧毁。

发明内容

本发明实施例提供了一种电源线及其监控电流的方法，用于实时监控电源线的电流。

第一方面提供一种电源线，其包括铜芯，铜芯中包括火线和零线，该电源线还包括：电流检测模块，与火线或零线连接，用于检测火线或零线的电流值；控制模块，用于从电流检测模块获取电流值，并将电流值与预设的电流阈值进行比较；告警模块，用于根据控制模块的比较结果产生告警信息，以实时监控电源线的电流值；供电模块，用于连接火线和零线，并分别与电流检测模块、控制模块以及告警模块连接，以向电流检测模块、控制模块以及告警模块供电。

结合第一方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，预设的电流阈值包括第一电流阈值、第二电流阈值、第三电流阈值以及第四电流阈值，且第一电流阈值<第二电流阈值<第三电流阈值<第四电流阈值，其中：在电流值小于或等于第一电流阈值时，告警模块产生第一告警信息；在电流值大于第一电流阈值且小于或等于第二电流阈值时，告警模块产生第二告警信息；在电流值大于第二电流阈值且小于或等于第三电流阈值时，告警模块产生第三告警信息；在电流值大于第三电流阈值且小于或等于第四电流阈值时，告警模块产生第四告警信息。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第二种可能的实现方式中，告警模块包括显示单元，用于根据第一告警信息显示第一颜色，根据第二告警信息显示第二颜色，根据第三告警信息显示第三颜色，根据第四告警信息闪烁显示第一颜色、第二颜色和第三颜色。

结合第一方面的第二种可能实现方式，在第三种可能的实现方式中，第一颜色为绿色，第二颜色为黄色，第三颜色为红色。

结合第一方面的第二种可能实现方式，在第四种可能的实现方式中，电源线还包括用于包裹铜芯的透明绝缘层，显示单元设置在铜芯和透明绝缘层之间。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第五种可能的实现方式中，告警模块还包括蜂鸣器，蜂鸣器，用于根据第四警告信息发出警告声。

结合第一方面的实现方式，在第六种可能的实现方式中，电源线还包括显示屏，与电流检测模块连接，用于显示电流值。

第二方面提供一种电源线监控电流的方法，其包括：检测电源线的电流值；将电流值与预设的电流阈值进行比较，并根据比较结果产生告警信息，以实时监控电源线的电流值。

结合第二方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，预设的电流阈值包括第一电流阈值、第二电流阈值、第三电流阈值以及第四电流阈值，第一电流阈值<第二电流阈值<第三电流阈值<第四电流阈值，根据比较结果产生告警信息包括：如果电流值小于或等于第一电流阈值，产生第一告警信息；如果电流值大于第一电流阈值且小于或等于第二电流阈值，产生第二告警信息；如果电流值大于第二电流阈值且小于或等于第三电流阈值，产生第三告警信息；如果电流值大于第三电流阈值且小于或等于第四电流阈值，产生第四告警信息。

结合第二方面的第一种可能实现方式，在第二种可能的实现方式中，该方法还包括：根据第一告警信息显示第一颜色；根据第二告警信息显示第二颜色；根据第三告警信息显示第三颜色；根据第四告警信息闪烁显示第一颜色、第二颜色和第三颜色。

通过上述方案，本发明的有益效果是：本发明通过电流检测模块检测火线或零线的电流值，控制模块将电流值与预设的电流阈值进行比较，告警模块根据比较结果产生告警信息，能够实时监控电源线的电流值，以预防电源线电流过大，并能够保护与电源线连接的电源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明第一实施例的电源线的结构示意框图；

图2是图1中电源线的截面图；

图3是图1中供电模块和电流检测模块的电路图；

图4是图1中电源线连接PDU的示意图；

图5是本发明第一实施例的监控电源线电流的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的电源线的结构示意框图。如图1所示，电源线100包括：电流检测模块101、控制模块102、告警模块103、供电模块104以及铜芯201。其中，铜芯201包括火线203和零线204。所述铜芯201还可以包括地线205。

电流检测模块101与火线203连接，用于检测火线203的电流值，以检测电源线100的电流值，或者，电流检测模块101与零线204连接，以检测零线204的电流值，火线203的电流值与零线204的电流值相同；控制模块102与电流检测模块101连接，用于从电流检测模块101获取电源线100的电流值，并将电流值与预设的电流阈值进行比较；告警模块103与控制模块102连接，从控制模块102获取比较结果，并根据比较结果产生告警信息；供电模块104用于连接所述火线和零线，并分别与电流检测模块101、控制模块102以及告警模块103连接，以向电流检测模块101、控制模块102以及告警模块103供电。例如，当控制模块102判断电流值大于或等于电流阈值时，告警模块103产生告警信息。因此，本实施能够实时监控电源线100的电流值，以预防电源线100电流过大，并能够保护与电源线100连接的电源。

所述控制模块102包括处理器，所述处理器可以是数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现成可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件；所述控制模块还可以包括存储器，所述存储器用于存储所述预设的电流阈值。

其中，预设的电流阈值优选包括第一电流阈值、第二电流阈值、第三电流阈值以及第四电流阈值，且第一电流阈值<第二电流阈值<第三电流阈值<第四电流阈值。在控制模块102判断电流值小于或等于第一电流阈值时，告警模块103产生第一告警信息；在控制模块102判断电流值大于第一电流阈值且小于或等于第二电流阈值时，告警模块103产生第二告警信息；在控制模块102判断电流值大于第二电流阈值且小于或等于第三电流阈值时，告警模块103产生第三告警信息；在控制模块102判断电流值大于第三电流阈值且小于或等于第四电流阈值时，告警模块103产生第四告警信息。在本发明的其他实施例中，本领域普通技术人员完全可以将预设的电流阈值设置为多个电流阈值。告警模块103还包括显示单元109，显示单元109通过颜色的变化区分电源线100的电流值的大小。其中，显示单元109根据第一警告信息显示第一颜色，根据第二警告信息显示第二颜色，根据第三警告信息显示第三颜色，根据第四警告信息闪烁显示第一颜色、第二颜色和第三颜色。

电源线100还包括用于包裹铜芯201的透明绝缘层202。如图2所示，优选地，显示单元109设置在铜芯201和透明绝缘层202之间。

供电模块104用于从电源线100获取电源，并将电源转换为工作电压，以向电流检测模块101、控制模块102以及告警模块103提供工作电压。在图1所示电源线100的基础上，如图3所示，供电模块104用于连接所述火线203和零线204，从电源线100获取电源，其中供电模块104可以包括变压器105以及整流电路106，例如整流器。具体地，变压器105的输入端与电源线100的火线203和零线204连接，获取电源线100的电源（交流高压），并将电源转换为低电压（交流低压）。整流电路106与变压器105的输出端连接，获取低电压，并将低电压转换为工作电压。

可选地，供电模块104还包括开关单元107，开关单元107与整流电路106连接，在供电模块104无需提供工作电压时，开关单元107控制供电模块104停止工作；在供电模块104需要提供工作电压时，开关单元107控制供电模块104工作。

可选的，开关单元107为手动开关，手动开关可用于开启或关闭对单根电源线100的电流监控。此外，开关单元107还可以为遥控开关，可以同时开启或关闭对多根电源线100的电流监控。

进一步地，如图3所示，电流检测模块101可以包括电流检测芯片108以及串联在火线203的电阻Rs，其中电流检测芯片108用于检测电阻Rs两端的电压Vs，并根据以下公式计算得出电阻RS的电流Is：

Is=Vs/Rs。

例如电流检测芯片108的型号为INA139。在本发明的其它实施例中，电流检测模块101可以为电流互感器等实现电流检测功能的器件，电流检测模块101还可以包括功率检测器件，以检测电源线100的功率。此外，电阻Rs还可以串联在零线204上，以检测零线204的电流。

在上述实施例的基础上，如图4所示，电源线100还包括插头301，并通过插头301连接到PDU302上。

可选地，告警模块103还包括蜂鸣器110，用于根据所述第四告警信息产生警告声。

进一步地，电源线100还可以包括显示屏111，用于显示电源线100的电流值。优选地，显示单元109为真空荧光显示屏（Vacuum Fluorescent Display，VFD）。显示单元109通过绿色、黄色以及红色的变化来区分电源线100的电流值的大小，即第一颜色为绿色，第二颜色为黄色，第三颜色为红色，以使电源线100更加美观大方。在本发明的其他实施例中，显示单元109还可以是其他可控显示屏，此外显示单元109可以通过其他颜色或者通过颜色闪烁的频率来区分电源线100的电流值的大小。

以下根据表1进行详细描述。

表1

预设电流阈值	显示单元	蜂鸣器
			第一电流阈值	绿色	不发声
第二电流阈值	黄色	不发声
			第三电流阈值	红色	不发声
第四电流阈值	绿、黄、红闪烁	发声

如表1所示，在控制模块102判断电流值小于或等于第一电流阈值时，告警模块103产生第一告警信息，第一告警信息包括显示单元109显示绿色，其中绿色表示电源线100负载较小；在控制模块102判断电流值大于第一电流阈值且小于或等于第二电流阈值时，告警模块103产生第二告警信息，第二告警信息包括显示单元109显示黄色，其中黄色表示电源线100负载正常；在控制模块102判断电流值大于第二电流阈值且小于或等于第三电流阈值时，告警模块103产生第三告警信息，第三告警信息包括显示单元109显示红色，其中红色表示电源线100负载较大；在控制模块102判断电流值大于第三电流阈值且小于或等于第四电流阈值时，告警模块103产生第四告警信息，第四告警信息包括显示单元109闪烁显示绿黄红三色以及蜂鸣器发出警告声，以警告电源线100的电流过大。例如，电源线100的额定电流为16A，通常指电源线100的电流值不能超过16A，则第一电流阈值为6A，第二电流阈值为9A，第三电流阈值为12A，第四电流阈值为15A。在本发明的其他实施例中，用户可以根据需要，预设多个电流阈值。

在本实施例中，显示屏111和蜂鸣器110可以设置在插头301上。当然，蜂鸣器110也可以设置在铜芯201和透明绝缘层202之间上。电流检测模块101、控制模块102以及供电模块104可以设置在印刷电路板112上，印刷电路板112可以设置在显示屏111的下方，当然印刷电路板112也可以设置在铜芯201和透明绝缘层202之间。

本发明实施提供的电源线100，能够实时监控电源线100的电流值，以预防电源线100电流过大，并能够保护与电源线100连接的PDU302。

请参见图5，是本发明实施例提供的监控电源线100电流的方法流程图，所述方法应用于如本发明图1至图4所示的电源线100。如图5所示，所述方法包括：

901：检测电源线100的电流值；

902：将电流值与预设的电流阈值进行比较，并根据比较结果产生告警信息，以实时监控电源线100的电流值。

在S902中，预设的电流阈值包括第一电流阈值、第二电流阈值、第三电流阈值以及第四电流阈值，第一电流阈值<第二电流阈值<第三电流阈值<第四电流阈值，其中：在电流值小于或等于第一电流阈值时，电源线100产生第一告警信息；在电流值大于第一电流阈值且小于或等于第二电流阈值时，电源线100产生第二告警信息；在电流值大于第二电流阈值且小于或等于第三电流阈值时，电源线100产生第三告警信息；在电流值大于第三电流阈值且小于或等于第四电流阈值时，电源线100产生第四告警信息。其中，电源线100根据第一告警信息显示第一颜色；根据第二告警信息显示第二颜色；根据第三告警信息显示第三颜色；根据第四告警信息显示第四颜色。

综上所述，本发明通过电流检测模块检测电源线的电流值，控制模块将电流值与预设的电流阈值进行比较，告警模块根据比较结果产生告警信息，能够实时监控电源线的电流值，以预防电源线电流过大。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种电源线，包括铜芯，所述铜芯中包括火线和零线，其特征在于，所述电源线还包括：

电流检测模块，与所述火线或所述零线连接，用于检测所述火线或所述零线的电流值；

控制模块，用于从所述电流检测模块获取所述电流值，并将所述电流值与预设的电流阈值进行比较；

告警模块，用于根据所述控制模块的比较结果产生告警信息，以实时监控所述电源线的电流值；

供电模块，用于连接所述火线和零线，并分别与所述电流检测模块、所述控制模块以及所述告警模块连接，以向所述电流检测模块、所述控制模块以及所述告警模块供电；

其中，所述供电模块从所述电源线获取电源，所述供电模块包括变压器和整流电路，所述变压器的输入端与所述火线和零线连接，用于将所述电源转换为低电压，所述整流电路与所述变压器的输出端连接，获取所述低电压，用于将所述低电压转换为工作电压；

所述供电模块还包括开关单元，所述开关单元与所述整流电路连接，在所述供电模块无需提供工作电压时，所述开关单元控制所述供电模块停止工作，在所述供电模块需要提供工作电压时，所述开关单元控制所述供电模块工作。

2.根据权利要求1所述的电源线，其特征在于，所述预设的电流阈值包括第一电流阈值、第二电流阈值、第三电流阈值以及第四电流阈值，且所述第一电流阈值<所述第二电流阈值<所述第三电流阈值<所述第四电流阈值，其中：

在所述电流值小于或等于所述第一电流阈值时，所述告警模块产生第一告警信息；

在所述电流值大于所述第一电流阈值且小于或等于所述第二电流阈值时，所述告警模块产生第二告警信息；

在所述电流值大于所述第二电流阈值且小于或等于所述第三电流阈值时，所述告警模块产生第三告警信息；

在所述电流值大于所述第三电流阈值且小于或等于所述第四电流阈值时，所述告警模块产生第四告警信息。

3.根据权利要求2所述的电源线，其特征在于，所述告警模块包括显示单元，用于根据所述第一告警信息显示第一颜色，根据所述第二告警信息显示第二颜色，根据所述第三告警信息显示第三颜色，根据所述第四告警信息闪烁显示所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色。

4.根据权利要求3所述的电源线，其特征在于，所述第一颜色为绿色，所述第二颜色为黄色，所述第三颜色为红色。

5.根据权利要求3所述的电源线，其特征在于，所述电源线还包括用于包裹所述铜芯的透明绝缘层，所述显示单元设置在所述铜芯和所述透明绝缘层之间。

6.根据权利要求2所述的电源线，其特征在于，所述告警模块还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器，用于根据所述第四告警 信息发出警告声。

7.根据权利要求1所述的电源线，其特征在于，所述电源线还包括显示屏，与所述电流检测模块连接，用于显示所述电流值。