一種遠程供電系統的製作方法
2023-05-31 02:53:41 1
專利名稱：一種遠程供電系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信系統中的供電技術，具體涉及一種通信系統中的遠程供電技術。
背景技術：
隨著通信服務需求的不斷增長，在利用現有已經鋪設的用戶線網絡的基礎上，運營商拓展其新的業務到最終的用戶，或者升級原有網絡、優化用戶組合的一種比較通用的做法是將寬帶、窄帶等設備更加移向最終的用戶側，同時，利用若干對雙絞線或者同軸電纜等用戶線作為上行通道。這樣，在用戶側可以分出更多的用戶和業務。
在將寬帶、窄帶等設備移向用戶側時，由於用戶側環境複雜且在多數情況下不方便提供電源等原因，使對這些遠端受電設備的供電成為不易解決的實際問題。
通過用戶線由局端為遠端受電設備提供電源的遠程供電方法已成為運營商擴展用戶、業務的主要技術支撐方案。在採用遠程供電技術後，遠端電源的可靠性和可維護能力得到了很大的提高。遠端供電技術將在越來越多的網絡產品中獲得應用。
目前的遠程供電系統的工作原理如附圖1所示。
在圖1中，局端電源模塊提供的電源可以通過直接佔用用戶線或者通過將電源耦合於用戶線上的方式給遠端受電設備供電。在電源直接佔用用戶線的情況下，遠端受電設備直接接受電源，並工作；在將電源耦合於用戶線的情況下，遠端受電設備需要增加電源和信號的解耦電路。
為提高遠程供電系統的供電可靠性，遠程供電系統一般會採用電源冗餘備份的方法，現有的採用電源冗餘備份的遠程供電系統的實現原理如附圖2所示。
在圖2中，局端電源模塊一般是一個整體設備或者是一個設備中的一個模塊。局端電源模塊對應每對用戶線都設置有各自的整流升壓電路，實現電源升壓，升壓後的電源直接佔用若干對用戶線資源，經過若干對用戶線獨立傳輸；同樣，遠端受電設備的電源內部對應每對用戶線都設置有各自的降壓電路，對每對線上的電源分別進行降壓，降壓後的電源在遠端電源內部合路。
由於在該遠程供電系統中局端電源模塊對每對用戶線都獨立供電，每對用戶線之間相互備份，所以，該系統可以稱之為用戶線備份的遠程供電系統。
圖2中的變壓器、二極體、MOS管的圖示以及由這些圖示組成的電路僅用於說明升壓、降壓等電源變換電路，不表示局端電源模塊、遠端受電設備內部的具體結構和電路特徵。
在用戶線備份的遠程供電系統中，由於局端電源模塊對每對用戶線都獨立供電，在局端電源模塊和遠端受電設備內部對應每對用戶線都設置有各自的整流升壓電路和降壓電路，使遠程供電系統的成本高，當遠端受電設備的數量增加時，遠程供電系統的成本將會更高。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種遠程供電系統，以克服現有技術中存在的遠程供電系統成本高的缺點。
為達到上述目的，本發明提供的一種遠程供電系統，包括一組遠端受電設備和一組局端電源模塊，一個局端電源模塊通過一組用戶線為一個遠端受電設備供電，一個局端電源模塊統一為其對應的一組用戶線提供電源，且所述遠程供電系統設置有備份電源模塊和分別與局端電源模塊、備份電源模塊、遠端受電設備連接的電源切換單元；所述電源切換單元監控局端電源模塊的供電狀態，控制所述備份電源模塊與供電狀態異常的局端電源模塊連接的遠端受電設備連接。
所述一組遠端受電設備包括至少一個遠端受電設備，且所述一組局端電源模塊包括至少一個局端電源模塊。
所述備份電源模塊為一個或多個。
所述備份電源模塊統一為一組用戶線提供電源，為供電狀態異常的局端電源模塊連接的遠端受電設備供電。
所述局端電源模塊、備份電源模塊為可插拔式的局端電源模塊、可插拔式的備份電源模塊。
所述電源切換單元包括監控模塊、控制電路和切換開關；所述切換開關的數量與局端電源模塊的數量、備份電源模塊的數量對應；所述監控模塊監控局端電源模塊的供電狀態，將供電狀態異常信息傳輸至所述控制電路，所述控制電路接收所述供電狀態異常信息，並控制供電狀態異常的局端電源模塊對應的切換開關斷開、控制備份電源模塊對應的切換開關閉合，使備份電源模塊與供電異常的局端電源模塊連接的遠端受電設備連接。
所述切換開關為繼電器或電晶體或MOS管。
所述電源切換單元還設置有耦合電路模塊和信號切換開關，且遠端受電設備中還設置有解耦模塊；所述信號切換開關、耦合電路模塊的數量與局端電源模塊的數量、備份電源模塊的數量對應；一個局端電源模塊對應一個信號切換開關和一個耦合電路模塊；信號切換開關閉合時，該信號切換開關對應的耦合電路將對應的局端電源模塊提供的電源與信號耦合後，通過一組用戶線傳輸至遠端受電設備的解耦模塊。
所述控制電路控制供電狀態異常的局端電源模塊對應的信號切換開關斷開、控制備份電源模塊對應的信號切換開關閉合，使備份電源模塊對應的耦合電路將備份電源模塊提供的電源與供電狀態異常的局端電源模塊對應的信號耦合後，通過一組用戶線傳輸至遠端受電設備的解耦模塊。
所述電源切換單元設置有備份電源切換單元。
通過上述技術方案的描述可知，本發明的局端電源模塊通過統一對若干對用戶線供電，避免了在一個局端電源模塊和一個遠端受電設備中針對若干對用戶線設置不同的整流升壓電路、降壓電路的設計過程，降低了局端電源模塊和遠端受電設備的設計成本；通過設置備份電源模塊、電源切換單元，在局端電源模塊供電異常時，能夠使備份電源模塊及時地為遠端受電設備供電，確保了為遠端受電設備供電的可靠性；通過設置備份電源切換單元，進一步確保了本發明的遠程供電系統的供電可靠性；從而通過本發明提供的技術方案實現了降低遠程供電系統成本，確保遠程供電系統可靠性的目的。
圖1是遠程供電系統的工作原理示意圖；圖2是現有技術的用戶線備份的遠程供電系統的原理示意圖；圖3是本發明的1+N備份的遠程供電系統的原理示意圖一；圖4是本發明的1+N備份的遠程供電系統的原理示意圖二。
具體實施例方式
本發明的遠程供電系統的核心是一個局端電源模塊統一為其對應的一組用戶線提供電源，且所述遠程供電系統設置有備份電源模塊和分別與局端電源模塊、備份電源模塊、遠端受電設備連接的電源切換單元，所述電源切換單元監控局端電源模塊的供電狀態，控制所述備份電源模塊與供電狀態異常的局端電源模塊連接的遠端受電設備連接。
下面基於本發明的核心思想、結合附圖對本發明提供的遠程供電系統做進一步的描述。
圖3是本發明的遠程供電系統的原理示意圖。
在圖3中，本發明的遠程供電系統主要包括N+1個局端電源模塊、N個遠端受電設備、電源切換單元和備份的電源切換單元。N+1個局端電源模塊中可以設定其中一個為備份電源模塊，根據具體情況可以任意設定N+1個局端電源模塊中的一個為備份電源模塊。
本發明的局端電源模塊不針對每對用戶線獨立供電，而是統一對若干對用戶線供電，即局端電源模塊對若干對用戶線統一設置整流升壓電路，一個整理升壓電路對應若干對用戶線，這樣，一個遠端受電設備中也只需要針對若干對用戶線統一設置一個降壓電路即可，從而降低了局端電源模塊和遠端受電設備的設計成本。
上述與一個局端電源模塊連接的若干對用戶線至少為兩對用戶線。
電源切換單元包括監控模塊、控制電路和N+1個切換開關。其中，N+1個切換開關對應N個局端電源模塊和一個備份電源模塊，如切換開關1對應局端電源模塊1、切換開關2對應局端電源模塊2...、切換開關N對應局端電源模塊N、切換開關N+1對應局端電源模塊N+1。
當與某個局端電源模塊對應的切換開關閉合時，該切換開關對應的局端電源模塊通過若干對用戶線與對應的遠端受電設備連接，為該遠端受電設備供電。
各切換開關可以為繼電器或電晶體或MOS管。
在正常情況下，局端電源模塊1在切換開關1閉合時通過若干對用戶線給遠端受電設備1供電，同理，局端電源模塊2...、局端電源模塊N分別給遠端受電設備2...遠端受電設備N供電。這裡，雖然是一個局端電源模塊通過若干對用戶線給一個遠端受電設備供電，但是，從圖3中可看出，一個局端電源模塊通過整流升壓電路統一為若干對用戶線供電，與現有技術中的局端電源模塊單獨為各用戶線供電有顯著的區別。備份電源模塊N+1處於開機待供電狀態，切換開關N+1處於斷開狀態。
設定局端電源模塊N出現故障，監控模塊監測到局端電源模塊N出現供電異常狀態，將局端電源模塊N供電狀態異常的信息傳輸至控制電路，控制電路控制切換開關N處於斷開狀態，同時，將原來處於斷開狀態的切換開關N+1閉合，備份電源模塊N+1與局端電源模塊N對應的若干對用戶線連接，此時，備份電源模塊N+1替代供電狀態異常的局端電源模塊N給遠端受電設備N供電。
為確保遠端受電設備的供電可靠性，本發明的備份電源模塊也可以為多個，如2個、3個等。以避免多個局端電源模塊同時出現供電狀態異常或沒有及時更換供電狀態異常的在備份電源模塊為1個、且設定在任何一個時間內都只有一個局端電源模塊出現故障的情況下，任何一個時間內都只有一個備份電源模塊為N個局端電源模塊備份，因而，本發明的局端電源模塊備份的採用1+N備份方法。由於每一個局端電源模塊都只給一個遠端受電設備供電，所以對本發明的整個系統而言，也是1+N備份的遠程供電系統。
本發明採用1+N備份的遠程供電系統，相對於現有技術中的採用用戶線備份的遠程供電系統來說，為遠端受電設備供電的可靠性依然很高，如果遠端受電設備的負載功率高，則本發明只需採用較多的用戶線，由局端電源模塊統一為這些用戶線提供電源，從而在確保了可靠性供電的同時，降低了遠程供電系統的成本。
為進一步確保對遠端受電設備供電的可靠性，本發明的電源切換單元可以採用1+1備份的設計方式。1+1備份的兩個電源切換單元之間的工作關係可以為主備方式的工作關係，可以為完全同步的工作關係，也可以為其他方式的工作關係。
本發明的局端電源模塊可以設計為插拔式的局端電源模塊，備份電源模塊同樣也可以設計為插拔式的備份電源模塊，使局端電源模塊、備份電源模塊的配置和維護工作非常簡單快捷。
圖3中的局端電源模塊是直接通過用戶線為遠端受電設備供電的，即將用戶線作為專用的電源線為遠端受電設備供電。如果局端電源模塊採用耦合方式通過用戶線為遠端受電設備供電，則本發明的遠程供電系統中需要相應增加耦合模塊，具體如附圖4所示。
在圖4中，本發明的遠程供電系統主要包括N個局端電源模塊、N個遠端受電設備、一個備份電源模塊、電源切換單元和備份的電源切換單元。
電源切換單元包括監控模塊、控制電路、N+1個切換開關、N+1個耦合模塊和N+1個信號切換開關。
每個遠端受電設備中相應設置有解耦模塊。
在正常情況下，解耦模塊1在切換開關1閉合、信號切換開關1時將局端電源模塊1的電源耦合於若干對用戶線中，遠端受電設備1的解耦模塊解耦出局端電源模塊1的電源，提供給遠端受電設備2，同理，局端電源模塊2...、局端電源模塊N分別給遠端受電設備2...遠端受電設備N供電。備份電源模塊N+1處於開機待供電狀態，切換開關N+1、信號切換開關N+1處於斷開狀態。
設定局端電源模塊N出現故障，監控模塊監測到局端電源模塊N出現供電異常狀態，將局端電源模塊N供電狀態異常的信息傳輸至控制電路，控制電路控制切換開關N、信號切換開關N分別處於斷開狀態，同時，將原來處於斷開狀態的切換開關N+1、信號切換開關N+1閉合，備份電源模塊N+1與局端電源模塊N對應的若干對用戶線連接，解耦模塊N+1將備份電源模塊N+1提供的電源與供電狀態異常的局端電源模塊N對應的信號耦合後，通過局端電源模塊N對應的一組用戶線傳輸至遠端受電設備N的解耦模塊，此時，備份電源模塊N+1替代供電狀態異常的局端電源模塊N給遠端受電設備N供電。
增加了耦合模塊、解耦模塊的遠程供電系統就電源冗餘備份的實現過程來說，與上述對圖3的描述基本一致，只是在控制電路增加了對信號控制開關的控制過程及耦合模塊將信號、電源耦合，解耦模塊將信號、電源解耦的過程，在這裡不再詳細描述。本發明不限制耦合模塊對信號、電源耦合進行耦合的方式。
雖然通過實施例描繪了本發明，本領域普通技術人員知道，本發明有許多變形和變化而不脫離本發明的精神，本發明的申請文件的權利要求包括這些變形和變化。
權利要求
1.一種遠程供電系統，包括一組遠端受電設備和一組局端電源模塊，一個局端電源模塊通過一組用戶線為一個遠端受電設備供電，其特徵在於，一個局端電源模塊統一為其對應的一組用戶線提供電源，且所述遠程供電系統設置有備份電源模塊和分別與局端電源模塊、備份電源模塊、遠端受電設備連接的電源切換單元；所述電源切換單元監控局端電源模塊的供電狀態，控制所述備份電源模塊與供電狀態異常的局端電源模塊連接的遠端受電設備連接。
2.如權利要求1所述的一種遠程供電系統，其特徵在於，所述一組遠端受電設備包括至少一個遠端受電設備，且所述一組局端電源模塊包括至少一個局端電源模塊。
3.如權利要求1所述的一種遠程供電系統，其特徵在於，所述備份電源模塊為一個或多個。
4.如權利要求1所述的一種遠程供電系統，其特徵在於，所述備份電源模塊統一為一組用戶線提供電源，為供電狀態異常的局端電源模塊連接的遠端受電設備供電。
5.如權利要求1所述的一種遠程供電系統，其特徵在於，所述局端電源模塊、備份電源模塊為可插拔式的局端電源模塊、可插拔式的備份電源模塊。
6.如權利要求1所述的一種遠程供電系統，其特徵在於，所述電源切換單元包括監控模塊、控制電路和切換開關；所述切換開關的數量與局端電源模塊的數量、備份電源模塊的數量對應；所述監控模塊監控局端電源模塊的供電狀態，將供電狀態異常信息傳輸至所述控制電路，所述控制電路接收所述供電狀態異常信息，並控制供電狀態異常的局端電源模塊對應的切換開關斷開、控制備份電源模塊對應的切換開關閉合，使備份電源模塊與供電異常的局端電源模塊連接的遠端受電設備連接。
7.如權利要求6所述的一種遠程供電系統，其特徵在於，所述切換開關為繼電器或電晶體或MOS管。
8.如權利要求6所述的一種遠程供電系統，其特徵在於，所述電源切換單元還設置有耦合電路模塊和信號切換開關，且遠端受電設備中還設置有解耦模塊；所述信號切換開關、耦合電路模塊的數量與局端電源模塊的數量、備份電源模塊的數量對應；一個局端電源模塊對應一個信號切換開關和一個耦合電路模塊；信號切換開關閉合時，該信號切換開關對應的耦合電路將對應的局端電源模塊提供的電源與信號耦合後，通過一組用戶線傳輸至遠端受電設備的解耦模塊。
9.如權利要求8所述的一種遠程供電系統，其特徵在於所述控制電路控制供電狀態異常的局端電源模塊對應的信號切換開關斷開、控制備份電源模塊對應的信號切換開關閉合，使備份電源模塊對應的耦合電路將備份電源模塊提供的電源與供電狀態異常的局端電源模塊對應的信號耦合後，通過一組用戶線傳輸至遠端受電設備的解耦模塊。
10.如權利要求1至9中任一權利要求所述的一種遠程供電系統，其特徵在於，所述電源切換單元設置有備份電源切換單元。
全文摘要
本發明提供一種遠程供電系統，其核心為一個局端電源模塊統一為其對應的一組用戶線提供電源，且遠程供電系統中設置有備份電源模塊和電源切換單元；電源切換單元監控局端電源模塊的供電狀態，控制備份電源模塊與供電狀態異常的局端電源模塊連接的遠端受電設備連接。本發明不需要在局端電源模塊和遠端受電設備中針對若干對用戶線設置不同的整流升壓電路、降壓電路，通過設置備份電源模塊、電源切換單元，在局端電源模塊供電異常時，能夠使備份電源模塊及時地為遠端受電設備供電，降低了局端電源模塊和遠端受電設備的設計成本，確保了為遠端受電設備供電的可靠性；從而實現了降低遠程供電系統成本，確保遠程供電系統可靠性的目的。
文檔編號H02M3/24GK1859537SQ20051006798
公開日2006年11月8日 申請日期2005年4月30日 優先權日2005年4月30日
發明者秦真, 潘雪峰, 將天利, 周英傑, 李先銀 申請人:華為技術有限公司