JP6654762B2 - 受電装置、給電装置及び電源供給システム - Google Patents

Description

この発明は、光通信技術に関し、ＬＡＮケーブルを用いてＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）機器に電源を供給する技術であるＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ Ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）は登録商標）において、供給装置から電源を受電する受電装置、受電装置に電源を供給する供給装置、及び、受電装置と供給装置とからなる電源供給システムに関するものである。

ＰｏＥ技術は、給電装置としてのＰＳＥ（Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）装置と受電装置としてのＰＤ（Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｖｉｃｅ）装置から構成され、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．３ａｆで規格化、拡張規格はＩＥＥＥ８０２．３ａｔで規格化されている。

このＰｏＥ技術を用いた電源供給システムにおける受電状態監視の従来技術として、複数のＰｏＥ給電装置と複数のＰｏＥ受電装置とがＬＡＮケーブルで接続され、各ＰｏＥ受電装置の稼働状況を監視すると共に障害を検知したときに復旧措置を行う監視制御装置と複数のＰｏＥ給電装置とがネットワークを介して接続されている障害復旧検知システムがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１８８０７２号公報（第７頁〜１２頁、第１図）

しかしながら、特許文献１では、監視制御装置が、ＰｏＥ受電装置から該ＰｏＥ受電装置に対する装置識別情報の取得ができなかったことで、ＰｏＥ受電装置の稼働状況を判定しているので、ＰｏＥ給電装置とＰｏＥ受電装置とを接続しているＬＡＮケーブルが抜去された場合と、ＰｏＥ受電装置内の電源回路で異常が発生した場合とのいずれでも、ＰｏＥ受電装置から装置識別情報を受け取れなくなり、ＬＡＮケーブルの抜去とＰｏＥ受電装置の異常とを判別できない。そのため、障害が発生した原因を突き止めるための作業に時間がかかり、障害復旧までに時間を要してしまうという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、電源回路とＬＡＮケーブルの抜去とを容易に判別できる受電装置、給電装置及び電源供給システムを得ることを目的としたものである。

この発明に係る受電装置は、通信ケーブルを介して給電装置と通信する受電側通信部と、上記通信ケーブルを介して上記給電装置から供給された電源を受電する第１の受電側電源部と、上記給電装置以外から供給された電源を受電する第２の受電側電源部と、上記第１の受電側電源部の受電状態を監視する監視部とを備え、上記監視部は、上記第１の受電側電源部の出力電圧、及び、上記受電側通信部の出力電圧に基づき、上記第１の受電側電源部の受電状態が異常である場合の原因を判定するようにしたものである。

この発明に係る受電装置は、受電側電源部の出力電圧、及び、受電側通信部の出力電圧に基づき、受電側電源部の受電状態が異常である原因を判定するようにしたので、受電側電源部に原因があるのか、通信ケーブルの抜去なのかを容易に判別できる効果がある。

本発明の実施の形態１に係る電源供給システムを示す全体構成図である。 本発明の実施の形態１に係る警報監視部１０への入力及び警報監視部１０の出力を示す表である。 本発明の実施の形態１に係るＰＤ装置において、ＰＳＥ装置とＰＤ装置間のＰｏＥ電源状態の異常原因を判定する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る電源供給システムを示す全体構成図である。 本発明の実施の形態２に係る警報監視部１０への入力及び警報監視部１０の出力を示す表である。 本発明の実施の形態２に係るＰＤ装置において、ＰＳＥ装置とＰＤ装置間のＰｏＥ電源状態の異常原因を判定する処理を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電源供給システムを示す全体構成図である。図において、１つのＰＤ装置１に対して２つのＰＳＥ装置２−１、２−２が通信ケーブルとしてのＬＡＮケーブル３−１、３−２でそれぞれ接続されている。

ＰＳＥ装置２−１のＰＳＥデバイス４−１から出力される電源がＬＡＮコネクタ５−１、ＬＡＮケーブル３−１、ＬＡＮコネクタ６−１を介してＰＤ装置１の電源回路である第１の受電側電源部としての電源出力断監視部７−１へ供給されている。また、ＰＤ装置１の通信回路である受電側通信部としてのリンク状態監視部８−１とＰＳＥ装置２−１のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信制御部９−１とが、ＬＡＮコネクタ５−１、ＬＡＮケーブル３−１、ＬＡＮコネクタ６−１を介してＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信をしている。

同様に、ＰＳＥ装置２−２のＰＳＥデバイス４−２から出力される電源がＬＡＮコネクタ５−２、ＬＡＮケーブル３−２、ＬＡＮコネクタ６−２を介してＰＤ装置１の電源回路である第２の受電側電源部としての電源出力断監視部７−２へ供給されている。また、ＰＤ装置１の通信回路であるリンク状態監視部８−２とＰＳＥ装置２−２のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信制御部９−２とが、ＬＡＮコネクタ５−２、ＬＡＮケーブル３−２、ＬＡＮコネクタ６−２を介してＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信をしている。

ＰＤ装置１は、正常時には、ＰＳＥデバイス４−１及びＰＳＥデバイス４−２の両方から同時に電源を受電しており、リンク状態監視部８−１、リンク状態監視部８−２、警報監視部１０へは、電源出力断監視部７−１または電源出力断監視部７−２から電源が供給されている。ＰＤ装置１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信制御部９−１及びＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信制御部９−２の両方と、同時にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信をしている。

また、ＰＤ装置１の警報監視部１０の０系、１系は同回路であり、警報監視部１０の０系では、電源出力断監視部７−１及びリンク状態監視部８−１によって、ＰＳＥ装置２−１及びＰＤ装置１間のＰｏＥ電源状態、つまり、電源出力断監視部７−１または電源出力断監視部７−２の受電状態を監視し、警報監視部１０の１系では、電源出力断監視部７−２及びリンク状態監視部８−２によって、ＰＳＥ装置２−２とＰＤ装置１間のＰｏＥ電源状態を監視している。

図２は、本発明の実施の形態１に係る警報監視部１０への入力及び警報監視部１０の出力結果を示す表である。ＰＳＥ装置２−１とＰＤ装置１間のＰｏＥ電源状態は、ＰｏＥ装置２−１とＰＤ装置１間のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信がリンクしているかを監視しているリンク状態監視部８−１からの出力電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗ、及び、ＰＤ装置１でＰｏＥ電源を受電しているかどうかを監視している電源出力断監視部７−１からの出力電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗに基づき、警報監視部１０が判定する。

リンク状態監視部８−１ではＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信がリンクしている状態、つまり、Ｈｉｇｈのときが正常、リンク断の状態、つまり、Ｌｏｗのときが異常とする。また、電源出力断監視部７−１ではＰｏＥ電源を受電している状態、つまり、Ｈｉｇｈのときが正常、受電していない状態、つまり、Ｌｏｗのときを異常とする。

次に、本発明の実施の形態１に係るＰＤ装置１において、ＰＳＥ装置２−１とＰＤ装置１間のＰｏＥ電源状態の異常原因を判定する処理を図３のフローチャートを用いて説明する。

警報監視部１０は、ＰＳＥ装置２−１からＰＤ装置１への電源供給が開始されると、ＰＤ装置１の電源状態に異常がないか監視する（ＳＴ３−１）。

ＳＴ３−１で、警報監視部１０は、電源状態に異常がないときには、ＰＳＥ装置２−１、ＰＤ装置１とも正常に動作していると判断し、監視を継続する（ＳＴ３−２）。

ＳＴ３−１で、警報監視部１０は、電源状態に異常があることを検知すると、リンク状態監視部８−１からの出力電圧、及び、電源出力断監視部７−１からの出力電圧を確認する（ＳＴ３−３）。

ＳＴ３−３で、リンク状態監視部８−１からの出力電圧がＨｉｇｈ、電源出力断監視部７−１からの出力電圧がＬｏｗであれば、警報監視部１０は、ＰＳＥ装置２−１とＰＤ装置１間のＰｏＥ電源状態が異常であると判定し、ＰＳＥ装置２−１またはＰＤ装置１内の電源回路に異常が発生した可能性が高いと判断する（ＳＴ３−４）。

ＳＴ３−３で、リンク状態監視部８−１からの出力電圧がＬｏｗであれば、警報監視部１０は、リンク状態の異常と判定し、その原因がＬＡＮケーブルの抜去による電源断であると推定する（ＳＴ３−５）。

次に、警報監視部１０は、ＰＳＥ装置２−１またはＰＤ装置１内の電源回路に異常がある、あるいは、ＬＡＮケーブル抜去の可能性がある、という情報を、ＰＤ装置１をＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信を用いて上位ネットワークから監視している監視装置に、ＰＳＥ装置２−２等を介して送信する。ＰＳＥ装置２−１またはＰＤ装置１内の電源回路に異常がある、という情報については、ＰＳＥ装置２−１を介して監視装置に送信するようにしてもよい。

実施の形態１では、第１の受電側電源部の出力電圧、及び、受電側通信部の出力電圧に基づき、第１の受電側電源部の受電状態が異常である場合の原因を判定するようにしたことで、例え、監視者がＰＤ装置１を設置している現場にいなくても、監視装置に送信された情報により、ＰＳＥ装置２−１またはＰＤ装置１内の電源回路、あるいは、ＬＡＮケーブルのいずれに対して復旧作業を行えばよいかを知ることができるので、原因の特定時間を短縮でき、さらには障害復旧時間を短縮することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、警報監視部１０が、ＰＳＥ装置２−１とＰＤ装置１間のＰｏＥ電源状態が異常であることから、ＰＳＥ装置２−１またはＰＤ装置１内の電源回路に異常がある可能性が高いと判断したが、実施の形態２では、ＰＳＥ装置２−１またはＰＤ装置１のいずれの電源回路に異常があるかを判定できるようにした。また、実施の形態１では、リンク状態の異常であると判定した場合には、その原因がＬＡＮケーブルの抜去であると判断したが、実施の形態２では、さらに、通信回路のソフトエラーの可能性についても切り分けることができるようにした。

図４は、本発明の実施の形態２に係る電源供給システムを示す全体構成図である。図において、実施の形態１と同一の符号については、実施の形態１と同一であるので説明を省略する。

実施の形態２では、ＰＳＥ装置２−１、２−２からＰＤ装置１へ正常に電圧を供給しているかを確認するために、ＰＳＥ装置２−１、２−２に、ＰＤ装置１へ給電している電圧が規定値以上であるか否かを判定するＰＤ検出部１１−１、１１−２を設ける。
ＰＤ検出部１１−１で、ＰＤ装置１へ給電している電圧が規定値未満であることを検出した場合、ＰＤ検出部１１−１からＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信制御部９−１へ、ＰＤ装置１への給電状態が異常であることを通知する。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信制御部９−１は、ＬＡＮコネクタ５−１、ＬＡＮケーブル３−１、ＬＡＮコネクタ６−１、リンク状態監視部８−１を介して、ＰＤ装置１への給電状態が異常であることをＰＤ装置１の警報監視部１０へ通知する。

また、リンク状態確立部１２−１、１２−２（図１では図示なし）は、ＰＤ装置１の起動とともに起動し、ＬＡＮケーブル３−１がＬＡＮコネクタ６−１に挿入されると、対向装置であるＰＳＥ装置２−１との間でリンクアップする処理を実行するものであり、ＰＳＥ装置２−１、２−２とＰＤ装置１の間のリンクが確立するためには、リンク状態確立部１２−１、１２−２が正常に動作している必要がある。
実施の形態２では、さらに、そのリンク状態確立部１２−１、１２−２をリセットするリセット実施部１３−１、１３−２を設ける。

図５は、本発明の実施の形態２に係る警報監視部１０への入力及び警報監視部１０の出力を示す表である。ＰＳＥ装置２−１とＰＤ装置１間のＰｏＥ電源状態は、ＰｏＥ装置２−１とＰＤ装置１間のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信がリンクしているかを監視しているリンク状態監視部８−１からの出力電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗ、ＰＤ装置１でＰｏＥ電源を受電しているかを監視している電源出力断監視部７−１からの出力電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗ、及び、リンク状態監視部８−１から出力されるＰＤ検出部１１−１の情報信号に基づき、警報監視部１０が判定する。

次に、本発明の実施の形態２に係るＰＤ装置１において、ＰＳＥ装置２−１とＰＤ装置１間のＰｏＥ電源状態の異常原因を判定する処理を図６のフローチャートを用いて説明する。

警報監視部１０は、ＰＳＥ装置２−１からＰＤ装置１への電源供給が開始されると、ＰＤ装置１の電源状態に異常がないか監視する（ＳＴ６−１）。

ＳＴ６−１で、警報監視部１０は、電源状態に異常がないときには、ＰＳＥ装置２−１、ＰＤ装置１とも正常に動作していると判断し、監視を継続する（ＳＴ６−２）。

警報監視部１０は、電源状態に異常があることを検知すると、リンク状態監視部８−１からの出力電圧を確認する（ＳＴ６−３）。

ＳＴ６−３で、リンク状態監視部８−１からの出力電圧がＨｉｇｈであれば、ＰＳＥ装置２−１からの給電状態、及び、電源出力断監視部７−１からの出力電圧を確認する（ＳＴ６−４）。

ＳＴ６−４で、ＰＳＥ装置２−１からの給電状態が異常であれば、警報監視部１０は、ＰＳＥ装置２−１の異常と判定し、ＰＳＥ装置２−１内の電源回路であるＰＳＥデバイス４−１に異常が発生した可能性が高いと判断する（ＳＴ６−５）。

ＳＴ６−４で、ＰＳＥ装置２−１からの給電状態が正常で、電源出力断監視部７−１からの出力電圧がＬｏｗであれば、警報監視部１０は、ＰＤ装置１の異常と判定し、ＰＤ装置１内の電源回路に異常が発生した可能性が高いと判断する（ＳＴ６−６）。

また、ＳＴ６−３で、リンク状態監視部８−１からの出力電圧がＬｏｗであれば、警報監視部１０は、リンク状態の異常と判定する。
ここで、リンク状態の異常の原因として、ケーブル抜去による電源断の他にリンク状態確立部１２−１、１２−２にソフトエラーが発生している可能性も考慮する。
実施の形態２では、ＳＴ６−３で、リンク状態監視部８−１からの出力電圧がＬｏｗであれば、警報監視部１０からリセット実施部１３−１へ、リンク状態確立部１２−１をリセットさせるように命令する。

警報監視部１０は、リンク状態確立部１２−１がリセットされた後、リンク状態監視部８−１からの出力電圧を確認し（ＳＴ６−７）、リンク状態監視部８−１からの出力電圧がＨｉｇｈになっていれば、リンク状態確立部１２−１をリセットしたことで復旧したことからリンク状態確立部１２−１でソフトエラーが発生していたと判定する（ＳＴ６−８）。
ＳＴ６−７で、リンク状態監視部８−１からの出力電圧が継続してＬｏｗである場合には、その原因がＬＡＮケーブル抜去と推定する（ＳＴ６−９）。

次に、警報監視部１０は、ＰＳＥ装置２−１のＰＳＥデバイス４−１またはＰＤ装置１内の電源回路に異常がある、あるいは、ＬＡＮケーブル抜去の可能性がある、という情報を、ＰＤ装置１をＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信を用いて上位ネットワークから監視している監視装置に、ＰＳＥ装置２−２等を介して送信する。ＰＳＥ装置２−１またはＰＤ装置１内の電源回路に異常がある、という情報については、ＰＳＥ装置２−１を介して監視装置に送信するようにしてもよい。

実施の形態２では、受電側通信部の受信した電源供給状態に基づき、第１の受電側電源部の受電状態の異常である場合の原因が給電装置にあるか第１の受電側電源部にあるかを判定するように構成することで、例え、監視者がＰＤ装置１を設置している現場にいなくても、監視装置に送信された情報により、ＰＳＥ装置２−１のＰＳＥデバイス４−１またはＰＤ装置１内の電源回路、あるいは、ＬＡＮケーブルのいずれに対して復旧作業を行えばよいかを知ることができるので、原因の特定時間を短縮でき、さらには障害復旧時間を短縮することができる。

さらに、実施の形態２では、受電側通信部の出力電圧が異常である場合、リンク状態確立部をリセットさせて、受電側通信部が復旧状態を確認することにより、ＬＡＮケーブルの抜去と、リンク状態確立部１２−１、１２−２のソフトエラーとを切り分けることができる。

１ ＰＤ装置
２ ＰＳＥ装置
３ ＬＡＮケーブル
４ ＰＳＥデバイス
７ 電源出力断監視部
８ リンク状態監視部
９ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）通信制御部
１０ 警報監視部
１１ ＰＤ検出部
１２ リンク状態確立部
１３ リセット実施部

Claims (5)

1. 通信ケーブルを介して給電装置と通信する受電側通信部と、
   上記通信ケーブルを介して上記給電装置から供給された電源を受電する第１の受電側電源部と、
   上記給電装置以外から供給された電源を受電する第２の受電側電源部と、
   上記第１の受電側電源部の受電状態を監視する監視部とを備え、
   上記受電側通信部及び上記監視部は、上記第１の受電側電源部及び上記第２の受電側電源部の少なくともいずれかから電源が供給され、
   上記監視部は、上記第１の受電側電源部の出力電圧、及び、上記受電側通信部の出力電圧に基づき、上記第１の受電側電源部の受電状態が異常である場合の原因を判定することを特徴とする受電装置。
2. 上記受電側通信部は、上記給電装置から上記第１の受電側電源部への電源供給状態を受信し、
   上記監視部は、上記受電側通信部の受信した上記電源供給状態に基づき、上記第１の受電側電源部の受電状態の異常である場合の原因が上記給電装置にあるか上記第１の受電側電源部にあるかを判定することを特徴とする請求項１記載の受電装置。
3. 上記給電装置とのリンクアップを実行するリンク状態確立部をさらに備え、
   上記監視部は、上記受電側通信部の出力電圧が異常である場合、上記リンク状態確立部をリセットさせることを特徴とする請求項１または２に記載の受電装置。
4. 通信ケーブルを介して受電装置へ電源を供給する供給側電源部と、
   上記通信ケーブルを介して上記受電装置と通信する給電側通信部と、
   上記受電装置への電源供給状態が異常である場合に、上記給電側通信部を介して上記受電装置への電源供給状態が異常である旨を上記受電装置へ通知する電源状態監視部とを備えた給電装置。
5. 通信ケーブルを介して受電装置へ電源を供給する供給側電源部と、
   上記通信ケーブルを介して上記受電装置と通信する給電側通信部と、
   上記受電装置への電源供給状態が異常である場合に、上記給電側通信部を介して上記受電装置への電源供給状態が異常である旨を上記受電装置へ通知する電源状態監視部とを有
   する給電装置、及び、
   上記通信ケーブルを介して給電装置と通信する受電側通信部と、
   上記通信ケーブルを介して上記給電装置から供給された電源を受電する第１の受電側電源部と、
   上記給電装置以外から供給された電源を受電する第２の受電側電源部と、
   上記第１の受電側電源部の受電状態を監視する監視部とを有し、
   上記受電側通信部及び上記監視部は、上記第１の受電側電源部及び上記第２の受電側電源部の少なくともいずれかから電源が供給され、
   上記受電側通信部は、上記給電装置から上記第１の受電側電源部への電源供給状態を受信し、
   上記監視部は、上記第１の受電側電源部の出力電圧、上記受電側通信部の出力電圧、及び、上記受電側通信部の受信した上記電源供給状態に基づき、上記第１の受電側電源部の受電状態が異常である場合の原因を判定する受電装置、
   からなる電源供給システム。

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