信号处理方法、微型断路器、控制方法及系统与流程

1.本技术实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种信号处理方法、微型断路器、控制方法及系统。


背景技术：

2.2019年开始，5g网络的建设在全球兴起，5g网络比4g网络提供了更高的带宽、更低的时延和更多的连接，但是其微站数量也远多于4g，使得5g网络的供电电源在选址、部署和维护方面实现的难度呈指数式上升，建设和运行成本也大幅增加。
3.为了节省建设成本和运行成本，各5g网络运营商对通过共享合作的方式来建设5g网络达到了共识。如此一来，单个站点就会包括多个运营商和多个不同服务等级（sla）的5g或4g设备。单个站点中的通信电源一般支持二十多个负载分路，每个负载分路由各个5g运营商根据需要定义名称、容量、授权负载接入、分路计量和远程控制通断等，为了实现这些功能，需要一个关键部件——智能空开，智能空开可以实现用电设备的在线监测和远程控制，大幅提高安全用电的管理水平。
4.然而，目前智能空开的解决方案要么尺寸过大，对站点内宝贵的空间资源占用过多，要么需要通过软件来实现，实现的成本较高。


技术实现要素：

5.本技术实施例的主要目的在于提出一种信号处理方法、微型断路器、控制方法及系统，使得智能空开的尺寸较小，占用较少的站点空间资源；同时，不需要软件来实现，实现的成本较低。
6.为实现上述目的，本技术实施例提供了一种信号处理方法，应用于微型断路器，微型断路器与外部的控制器通过总线连接，信号处理方法包括：接收控制器发送的地址；若地址与微型断路器中的预置地址对应，则接收控制器发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器。
7.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种微型断路器，微型断路器通过总线与外部的控制器连接，微型断路器包括控制模块，控制模块用于接收控制器发送的地址，若地址与微型断路器中的预置地址对应，则接收控制器发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器。
8.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种控制方法，应用于控制器，控制器通过总线与若干个微型断路器连接，控制方法包括：发送目标微型断路器的地址，根据地址选通目标微型断路器；向目标微型断路器发送控制信号或接收目标微型断路器采集的信号。
9.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种控制器，控制器与若干个微型断路器通过总线连接，控制器用于发送目标微型断路器的地址，根据地址选通目标微型断路器；向目标微型断路器发送控制信号或接收目标微型断路器采集的信号。
10.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种智能空开系统，包括若干个微型断
路器、总线和控制器，控制器通过总线与每一微型断路器连接；控制器用于发送目标微型断路器的地址和控制信号，接收目标微型断路器发送的采集信号；微型断路器用于在地址与自身预置的地址对应时，接收控制信号或将采集信号发送至控制器。
11.本技术提出的微型断路器，由于微型断路器是通过总线来接收外部的控制器发送的信号的，并根据控制器发送的信号进行控制或将采集信号发送至控制器，因此微型断路器可以在结合控制器及总线完成智能空开功能的情况下，自身不需要处理器等尺寸较大的模块，从而可以减小微型断路器的尺寸，减少对站点空间资源的占用；同时，微型断路器可以通过外部的控制器发送的信号来实现采集信号的发送或电路的通断等控制，实现较简单，不需要软件来实现，也不需要独立的处理器，因此实现的成本低。
附图说明
12.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。
13.图1是本发明实施例提供的信号处理方法的流程示意图；图2是本发明实施例提供的微型断路器、控制器及智能空开系统的原理示意图；图3是本发明实施例提供的控制方法的流程示意图；图4是本发明实施例提供的智能空开系统的具体示例图；图5是本发明实施例提供的微型断路器电路的具体示例图；图6是本发明实施例提供的微型断路器中控制模块的原理示意图；图7是本发明实施例提供的微型断路器中数字采集模块的原理示意图；图8是本发明实施例提供的微型断路器中数字控制模块的原理示意图；图9是本发明实施例提供的微型断路器中模拟采集模块的原理示意图；图10是本发明实施例提供的微型断路器中模拟控制模块的原理示意图；图11是本发明实施例提供的智能空开系统中控制器轮询微型断路器的第一流程图；图12是本发明实施例提供的智能空开系统中控制器轮询微型断路器的第二流程图。
具体实施方式
14.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
15.在一个实施例中，涉及一种信号处理方法，应用于微型断路器，微型断路器与外部的控制器通过总线连接，通过接收控制器发送的地址，若该地址与微型断路器中的预置地址对应，则接收控制器发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器。
16.本发明实施例提供的信号处理方法的具体流程如图1所示，至少包括但不限于以
下步骤：s101：接收控制器发送的地址。
17.s102：若地址与微型断路器中的预置地址对应，则接收控制器发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器。
18.当微型断路器为多个时，微型断路器具有与其它微型断路器不同的唯一的预置地址，从而控制器可以通过发送不同的地址信号来控制不同的微型断路器。
19.微型断路器采集的信号可以包括开关量采集、电流的采集和温度的采集等，其中，开关量采集是指采集微型断路器的开关状态，电流的采集是指采集微型断路器对应负载的电流，温度的采集是指采集微型断路器的温度。通过采集这些信号发送至控制器，可以使控制器根据这些采集信号控制微型断路器的通断，从而实现空开的功能。相应地，控制器发送的控制信号主要是控制微型断路器通断的信号，也可以是其它的控制信号，例如故障指标灯的控制信号。在实现空开功能的情况下，微型断路器采集的信号和控制器发送的控制信号具体可以根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不做限制。
20.由于微型断路器是通过总线来接收外部的控制器发送的信号的，并根据控制器发送的信号进行控制或将采集信号发送至控制器，因此微型断路器可以在结合控制器及总线完成智能空开功能的情况下，自身不需要处理器等尺寸较大的模块，从而可以减小微型断路器的尺寸，减少对站点空间资源的占用；同时，微型断路器可以通过外部的控制器发送的信号来实现采集信号的发送或电路的通断等控制，实现较简单，不需要通过软件来实现，也不需要独立的处理器，因此实现的成本低；另外，由于微型断路器在外部的控制器发送的地址信号与自身的预置地址对应时才接收控制信号或发送采集的信号，因此通过预置地址的区分可以使微型断路器与其它微型断路器并联于总线下一起使用，实现多路负载的功能。
21.在一个具体的例子中，s101中，接收控制器发送的地址，包括：接收控制器发送的第一节拍信号；在s102之前，还包括：对第一节拍信号进行计数，根据计数得到第一地址；在接收到控制器发送的地址锁存信号时，将第一地址锁存为地址。
22.微型断路器可以包括地址计数器，从而在接收到第一节拍信号（clock pulse，简称cp）时，对第一节拍信号进行计数；微型断路器还可以包括锁存器，从而在接收到控制器发送的地址锁存信号（block lock enable，简称ble）时，对计数的地址进行锁存；微型断路器还可以包括比较器，其中比较器一端存有预置地址，另一端是锁存的地址（第一地址），通过比较器可以判断锁存的地址与预置地址是否相等。可以理解的是，微型断路器只要实现上述相应的功能即可，本发明实施例对微型断路器具体包括的元器件及电路不做限制。
23.通过对接收到第一节拍信号进行计数，再将计数的地址与预置地址进行比较，可以确定自身的地址是否与控制器输出的地址相符，使控制器可以通过节拍信号来发送微型断路器的地址，进而选通相应的微型断路器；另外，微型断路器在接收到地址锁存信号时，可以确定控制器已通过节拍信号发送完相应的地址。
24.在一个具体的例子中，微型断路器包括若干通道，每一通道对应一个通道地址；s102中，接收控制器发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器，包括：接收控制器发送的第二节拍信号；对第二节拍信号进行计数，根据计数得到第二地址；将第二地址和地址(第一地址)进行逻辑与，得到目标通道地址；根据目标通道地址选通微型断路器对应的通道；根据选通的通道接收控制器发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器。
25.为了微型断路器对节拍信号进行准确的计数，可选地，控制器可在发送第二节拍信号之前，发送一个复位信号（reset，简写rst），以清除计数器（包括地址计数器和通道计数器）以及选通逻辑等。
26.通过在地址与预置地址相等时，继续接收控制器发送的节拍信号进行通道地址的计数，可以结合地址与第二地址得到目标通道地址，根据目标通道地址实现微型断路器相应通道的选通，可以复用节拍信号来进行微型断路器和通道的选通，使微型断路器的实现较为简单，不需要使用软件而只通过纯硬件的电路来实现，降低实现的成本。
27.在一个具体的例子中，微型断路器包括模拟采集通道；上述根据选通的通道接收控制器发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器，包括：在被选通的通道为模拟采集通道时，将采集的模拟信号进行电压频率转换，得到转换后的模拟信号；在接收到控制器发送的通道锁存信号时，将转换后的模拟信号发送至控制器。
28.模拟信号在通过电压频率转换后，得到的转换后的模拟信号为公共测控信号（common channel signal，简称ccs）。由于微型断路器采集的模拟信号为电压信号，因此需要将电压信号通过电压频率转换，转换为频率信号在总线上传输。微型断路器可以包括电压频率转换模块，从而可以将模拟信号进行电压频率转换，方便控制器进行相应的采集。由于转换后模拟信号变为频率信号，而频率信号相对于数字信号会持续较长时间，因此，为了使控制器更方便采集微型断路器发送的频率信号，控制器可先发送通道锁存信号；相应地，微型断路器在接收到通道锁存信号后，将转换后的模拟信号（公共测控信号）通过总线发送至控制器。
29.通过将微型断路器采集的模拟信号进行电压频率转换，可以使采集的模拟信号通过总线以频率的形式传输给控制器，方便控制器对微型断路器模拟信号的采集；而在接收到通道锁存信号之后再发送转换后的模拟信号，也可以使控制器更方便地收集持续较长的频率信号。
30.在一个具体的例子中，微型断路器包括模拟控制通道；上述根据选通的通道接收控制器发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器，包括：在被选通的通道为模拟控制通道时，接收控制器在发送的无效的通道锁存信号后发送的模拟控制信号，模拟控制信号是经过电压频率转换后的频率信号；在接收到控制器发送的通道锁存信号时，将模拟控制信号进行电压频率转换，得到转换后的模拟控制信号；根据转换后的模拟控制信号进行控制；在接收到控制器再次发送的无效的通道锁存信号时，结束本次控制过程。
31.其中，接收控制器在发送的无效的通道锁存信号后发送的模拟控制信号，是指在接收模拟控制信号之前，先接收控制器发送的无效的通道锁存信号。
32.上述模拟控制的原理是：控制器先发送一个无效的通道锁存信号，保证总线的信号不误进入控制通道，然后在总线发送模拟控制信号；在信号稳定后，再通过通道锁存信号进行锁存；最后再次输出一个无效的通道锁存信号，结束本次的模拟控制。控制器在发送这几个信号时，之间可以设置一定的延时，以保障信号能完整的传输，以及满足锁存器一定的时序要求。
33.与前述例子相似，控制器输出的模拟控制信号为电压信号，需要通过电压频率转换后转换为频率信号在总线上传输；微型断路器在接收到相应的模拟控制信号后，再通过电压频率转换为电压信号，进行相应的模拟控制。
34.通过在接收模拟控制信号之前，接收一个无效的通道锁存信号，可以保证总线的信号不误进入控制通道，以方便模拟控制信号的正常接收；通过通道锁存信号，可以使模拟控制信号接收比较稳定；而通过再次输出的无效通道锁存信号，可以结束本次的模拟控制；通过上述过程，微型断路器可以通过外部的控制器发送的信号来实现模拟控制，实现较简单，不需要通过软件来实现，降低了实现成本。另外，通过电压频率转换，可以使控制器方便输出模拟控制信号，也能使微型断路器在接收到以频率传输的模拟控制信号再次转换为电压信号，实现微型断路器的模拟控制。
35.在一个具体的例子中，微型断路器包括数字采集通道；根据选通的通道接收控制器发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器，包括：在被选通的通道为数字采集通道时，将采集的数字信号发送至控制器。
36.由于数字信号可以直接在总线上传输，因此在被选通的通道为数字采集通道时，微型断路器可以将采集的数字信号直接发送至控制器。
37.通过在被选通的通道为数字采集通道时，将采集的数字信号发送至控制器，可以实现控制器对微型断路器的数字信号的采集。
38.在一个具体的例子中，微型断路器还包括数字控制通道；根据选通的通道接收控制器发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器，包括：在被选通的通道为数字控制通道时，接收控制器在发送无效的通道锁存信号后发送的数字控制信号；在接收到控制器发送的通道锁存信号时，根据数字控制信号进行控制；在接收到控制器再次发送的无效的通道锁存信号时，结束本次控制过程。
39.上述数字控制的原理与前述例子中模拟控制的原理基本相同，区别在于，由于数字信号可以直接在总线上传输，因此控制器发出的数字控制信号不需要进行电压频率的转换，相应地，微型断路器也不需要将数字控制信号进行电压频率的转换。
40.通过在接收数字控制信号之前，接收一个无效的通道锁存信号，可以保证总线的信号不误进入控制通道，以方便数字控制信号的正常接收；通过通道锁存信号，可以使数字控制信号接收比较稳定；而通过再次输出的无效通道锁存信号，可以结束本次的模拟控制；通过上述过程，微型断路器可以通过外部的控制器发送的信号来实现数字控制，实现较简单，不需要通过软件来实现，降低了实现成本。
41.此外，本领域技术人员可以理解，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
42.在一个实施例中，涉及一种微型断路器20，如图2所示，微型断路器20通过总线40与外部的控制器30连接，微型断路器20包括控制模块，控制模块用于接收控制器30发送的地址，若地址与微型断路器20中的预置地址对应，则接收控制器30发送的控制信号或将采集的信号发送至控制器30。
43.由于微型断路器20是通过总线40来接收外部的控制器30发送的信号的，并根据控制器30发送的信号进行控制或将采集信号发送至控制器30，因此微型断路器20可以在结合控制器30及总线40完成智能空开功能的情况下，自身不需要处理器等尺寸较大的模块，从而可以减小微型断路器20的尺寸，减少对站点空间资源的占用；同时，微型断路器20可以通
过外部的控制器30发送的信号来实现采集信号的发送或电路的通断等控制，实现较简单，不需要通过软件来实现，也不需要独立的处理器，因此实现的成本低；另外，由于微型断路器20在外部的控制器30发送的地址信号与自身的预置地址对应时才接收控制信号或发送采集的信号，因此通过预置地址的区分可以使微型断路器20与其它微型断路器20并联于总线40下一起使用，实现多路负载的功能。
44.在一个具体的例子中，控制模块用于接收控制器30发送的第一节拍信号，对第一节拍信号进行计数，根据计数得到第一地址；在接收到控制器30发送的地址锁存信号时，将第一地址锁存为地址。
45.在一个具体的例子中，微型断路器20包括若干通道，每一通道对应一个通道地址；控制模块还用于在地址与预置地址相等时，继续接收控制器30发送的第二节拍信号，对第二节拍信号进行计数，根据计数得到第二地址；将第二地址和地址进行逻辑与，得到目标通道地址，根据目标通道地址选通微型断路器20对应的通道。
46.在一个具体的例子中，微型断路器20还包括模拟采集模块，模拟采集模块对应若干通道地址；控制模块还用于在目标通道地址与模拟采集模块的通道地址对应时，选通模拟采集模块；模拟采集模块用于在被选通时，将采集的模拟信号进行电压频率转换，得到转换后的模拟信号；接收控制器30送的通道锁存信号，在接收到通道锁存信号时，将转换后的模拟信号发送给控制器30。
47.在一个具体的例子中，微型断路器20还包括模拟控制模块，模拟控制模块对应若干通道地址；控制模块还用于在目标通道地址与模拟控制模块的通道地址对应时，选通模拟控制模块；模拟控制模块用于在被选通时，接收控制器30在发送无效的通道锁存信号后发送的模拟控制信号，在接收到控制器30发送的通道锁存信号时，将模拟控制信号进行电压频率转换，得到转换后的模拟控制信号，根据转换后的模拟控制信号进行控制；在接收到控制器30再次发送的无效的通道锁存信号时，结束本次控制过程，其中，模拟控制信号为控制器30发送的频率信号，频率信号是经过电压频率转换后的信号。
48.在一个具体的例子中，微型断路器20还包括数字采集模块，数字采集模块对应若干通道地址；控制模块还用于在目标通道地址与数字采集模块的通道地址对应时，选通数字采集模块；数字采集模块用于在被选通时，将采集的数字信号发送给控制器30。
49.在一个具体的例子中，微型断路器20还包括数字控制模块，数字控制模块对应若干通道地址；控制模块还用于在目标通道地址与数字控制模块的通道地址对应时，选通数字控制模块；数字控制模块用于在被选通时，接收控制器30在发送无效的通道锁存信号后发送的数字控制信号，在接收到控制器30发送的通道锁存信号时，根据数字控制信号进行控制；在接收到控制器30再次发送的无效的通道锁存信号时，结束本次控制过程。
50.不难发现，本实施例为与前述方法的实施例相对应的微型断路器实施例，本实施例可与前述方法的实施例互相配合实施。前述方法的实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在前述方法的实施例中。
51.值得一提的是，本实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出
的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。
52.在一个实施例中，涉及一种控制方法，应用于控制器，控制器通过总线与若干个微型断路器连接，控制方法包括：发送目标微型断路器的地址，根据地址选通目标微型断路器；向目标微型断路器发送控制信号或接收目标微型断路器采集的信号。
53.本发明实施例提供的控制方法的具体流程如图3所示，至少包括但不限于以下步骤：s501：发送目标微型断路器的地址，根据地址选通目标微型断路器。
54.s502：向目标微型断路器发送控制信号或接收目标微型断路器采集的信号。
55.本发明实施例提供的控制方法，通过发送目标微型断路器的地址来选通目标微型断路器，再向目标微型断路器发送控制信号或接收目标微型断路器采集的信号，可以使微型断路器通过接收控制器发送的控制信号完成智能空开功能，不需要处理器等尺寸较大的模块，减少微型断路器的尺寸，减少对站点空间资源的占用。
56.在一个具体的例子中，向目标微型断路器发送控制信号或接收目标微型断路器采集的信号，包括：在向目标微型断路器发送模拟控制信号时，将模拟控制信号进行电压频率转换，得到转换后的模拟控制信号；将转换后的模拟控制信号发送至目标微型断路器。
57.控制器可以包括电压频率转换模块，从而将模拟控制信号进行电压频率转换，方便通过总线输出相应的模拟控制信号。相应地，目标微型断路器在接收到转换后的模拟控制信号后，再进行电压频率转换，得到电压形式的模拟控制信号，以完成相应的模拟控制。
58.在一个具体的例子中，向目标微型断路器发送控制信号或接收目标微型断路器采集的信号，包括：在接收到目标微型断路器采集的数字信号时，若数字信号小于第一阈值，则将数字信号判定为0或低电平，若数字信号大于第二阈值，则将数字信号判定为1或高电平，第二阈值大于第一阈值。
59.第一阈值例如可以为满量程的30%，当接收到的数字信号（公共测控信号）小于满量程的30%时，控制器可以判定该数字信号为0或低电平；第二阈值例如可以为满量程的70%，当接收到的数字信号大于满量程的70%时，控制器30判定该数字信号为1或高电平。第一阈值和第二阈值可以根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不做具体限制。
60.根据数字信号的大小将其判定为低电平或高电平，可以将数字量当做模拟量进行处理，进而可以进一步简化掉微型断路器的数字采集通道和模拟控制通道，仅保留模拟采集通道和数字控制通道，从而进一步简化微型断路器的结构。
61.不难发现，本实施例为与前述方法的实施例在控制器侧的方法实施例，本实施例可与前述方法的实施例互相配合实施。前述方法的实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在前述方法的实施例中。
62.此外，本领域技术人员可以理解，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
63.在一个实施例中，涉及一种控制器30，请继续参考图2，控制器30与若干个微型断路器20通过总线40连接，控制器30用于发送目标微型断路器的地址，根据地址选通目标微
型断路器；向目标微型断路器发送控制信号或接收目标微型断路器采集的信号。
64.本发明实施例提供的控制器30，通过发送目标微型断路器的地址来选通目标微型断路器，再向目标微型断路器发送控制信号或接收目标微型断路器采集的信号，可以使微型断路器20通过接收控制器30发送的控制信号完成智能空开功能，不需要处理器等尺寸较大的模块，减少微型断路器20的尺寸，减少对站点空间资源的占用。
65.在一个具体的例子中，控制器30还用于在向目标微型断路器发送模拟控制信号时，将模拟控制信号进行电压频率转换，得到转换后的模拟控制信号；将转换后的模拟控制信号发送至目标微型断路器。
66.在一个具体的例子中，控制器30还用于在接收到目标微型断路器采集的数字信号时，若数字信号小于第一阈值，则将数字信号判定为0或低电平，若数字信号大于第二阈值，则将数字信号判定为1或高电平，第二阈值大于第一阈值。
67.不难发现，本实施例为与前述控制方法实施例相对应的控制器实施例，本实施例可与前述控制方法实施例互相配合实施。前述控制方法实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在前述控制方法实施例中。
68.在一个实施例中，涉及一种智能空开系统，可以继续参考图2，包括若干个微型断路器20、总线40和控制器30，控制器30通过总线40与每一微型断路器20连接；控制器30用于发送目标微型断路器的地址和控制信号，接收目标微型断路器发送的采集信号；微型断路器20用于在地址与自身预置的地址对应时，接收控制信号或将采集信号发送至控制器30。
69.在一个具体的例子中，每一所述微型断路器20通过总线40的vdd和gnd信号接收控制器30的供电。
70.通过总线40的vdd和gnd信号，可以实现控制器30对总线40下的微型断路器20的集中供电。
71.在一个具体的例子中，控制器30具体用于通过轮询的方式向每一微型断路器20发送地址信号和控制信号。
72.由于每一微型断路器20对应一路负载，因此控制器30通过轮询的方式向每一微型断路器20发送地址信号和控制信号，可以实现控制器30对每一个微型断路器20的状态采集和通断控制，实现每一路负载相应的空开功能。
73.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将通过具体的示例进行说明。
74.请参考图4，其为本发明实施例提供的智能空开系统的具体示例图。具体地，控制器30中具有供电电源，通过总线40的vdd和gnd信号对每一个微型断路器20进行集中供电。由于各个微型断路器20中各个元器件有不同的电源需求，因此图中微型断路器20的供电电源可以将控制器30提供的电源作进一步转换，得到符合各元器件需要的电源。
75.具体实现中，控制器30可以是：监控模块使用基于mcu（microcontroller unit，微控制单元）/dsp（digital signal processing，数字信号处理）/mpu（micro processor uint，微处理器单元）等构成的最小测控系统，例如可以使用目前比较主流的cortex
‑
m7单片机来实现，该单片机集成有ai/di等接口来实现外部信号的检测，也有多路do接口实现下电控制，并可以外扩通讯模块（如图中的通讯模块）以支持远程的“遥测”、“遥信”、“遥控”等业务；压频转换模块使用如常用的vfc320等芯片实现电压频率的转换，以及通过4812电源
转换模块，以总线方式提供各个微型断路器20的供电电源。
76.对于微型断路器20，可以考虑如下实现：1、由于智能空开系统的电源系统支持20路微断，因此微型断路器20的地址范围可以为0~19。若考虑一定的扩展和预留性，可以将地址范围扩充为0~31，即最大支持32路微型断路器20，可以使用5位拨码开关预制各个微型断路器20的地址，而各个微型断路器的地址计数器则设计为模32的异步计数器。
77.2、如图5所示，由于每个微型断路器20需要采集断路器状态、断路器温度、分路电流、输出故障、运行等指示灯信息，以及执行输出断路器的通断控制，因此微型断路器20可以设计为支持1路开关量采集（断路器状态）、2路模拟量采集（断路器温度和分路电流）和2路数字量控制输出（断路器通断控制和断路器故障灯指示）共计5个测控信号。若考虑一定的扩展和预留性，通道计数器可以设计成模32的异步计数器，即支持8路开关量采集、8路模拟量采集、8路数字量控制输出和8路模拟量控制输出四类信号，四类信号对应四个不同的通道，如图6所示，其逻辑电路可以为：/cls=/rst cs；/cs1=/a4*/a3* /cs*/cle；/cs2=/a4*a3* /cs*/cle；/cs3=a4*/a3*/cs；/cs4 =a4*a3* /cs。图6中，地址计数器和通道计数器可以选用如74ls161等常用芯片，锁存器和比较器也可选择通用的74hc573和74hc688等芯片，逻辑电路可以由74hc00等门电路搭建。也可以把这些计数器（地址计数器和通道计数器）、锁存器、比较器和逻辑电路，集成到一个epld（erasable programmable logic device，可擦除可编辑逻辑器件）/fpga（field programmable gate array，现场可编程逻辑门阵列）芯片中实现。
78.3、对于上述四类信号，由于每类信号对应一个通道，因此每个通道都有独立的通道切换模块或锁存模块，如图7
‑
10所示。具体实现上，断路器温度和分路电流等模拟量采集，先要经过一定的调理后，进入如cd4051之类的通道切换开关（如图9中的模拟通道切换模块），再从公共通道输出到如vfc320等用于电压频率转换的芯片进行电压频率转换，最终送入到公共测控通道ccs中；断路器状态、输出故障指示灯以及断路器的通断控制等数字信号和模拟量的采集类似，区别在于不需要电压频率转换这个步骤而已；至于运行指示灯信息，可以直接由微型断路器20的片选/cs信号控制即可。
79.对于总线40，如前所述，总线40上的信号包括节拍信号/cp、复位信号/rst、模块地址锁存信号/ble、通道锁存信号/cle、公共测控通道信号ccs、电源vdd、地gnd等7个信号，因此可以设计一个8引脚的总线插座，实现控制器30和各个微型断路器20之间的连接。若微型断路器20需要更多数量的可外置或可扩展单元，可以使用普通的rj45端口和以太网线作为总线网络进行连接。
80.下面是控制器30轮询20个微型断路器20实现100路信号测控的实现过程（可参考图11和图12，以下每个步骤的执行主体均为控制器30）：1)轮询第一个微型断路器20（地址n=0，下一个微型断路器20的地址号n=1，依此类推）；2)送出复位信号/rst，对所有微型断路器20进行复位；3)送出n个脉冲信号/cp（如n=0，则不用送出脉冲）；4)送出有效的模块地址锁存信号/ble，保证地址ba0~ba4被有效锁存；5)选择第1类通道（通道号m=k1=0，下一类通道号m =k2=8，依此类推）；
6)送出m个脉冲/cp（如m=0，则不用送出脉冲）；7)采集该通道上的数字输入信号；8)继续送出1个脉冲信号/cp，采集下一个数字输入信号，直至8路数字输入信号全部采集完（若只需要采集第1路开关量采集（断路器状态），则后面的7次只需要送出脉冲/cp，无须采集信号）；9)选择第2类通道（通道号m=k2=8）；10)累计送出m个脉冲/cp（由于前面步骤中已经送出8个脉冲/cp，因此本步骤略过，不用送出脉冲）；11)送出无效的通道锁存信号/cle；12)输出该通道上的数字控制信号；13)送出有效的通道锁存信号/cle；14)延时，送出无效的通道锁存信号/cle；15)继续送出1个脉冲/cp，输出下一个数字控制信号，直至8路数字控制信号全部输出完（若只需要输出2路开关控制量（断路器通断控制和断路器故障灯指示），则后面的6次只需要送出脉冲/cp，无须三次送出无效或有效的通道锁存信号/cle）；16)选择第3类通道（通道号m=k3=16）；17)累计送出m个脉冲信号/cp（由于前面步骤中已经送出16个脉冲信号/cp，因此本步骤略过，不用送出脉冲）；18)送出有效的通道锁存信号/cle；19)采集该通道上的模拟输入频率信号；20)送出无效的通道锁存信号/cle；21)继续送出1个脉冲信号/cp，采集下一个模拟输入信号，直至8路模拟输入信号全部采集完（若需要采集2路模拟输入信号（断路器温度和分路电流），则后面的6次只需要送出脉冲/cp，无须三次送出无效或有效的通道锁存信号/cle）；22)选择第4类通道（通道号m=k4=24）；23)累计送出m个脉冲信号/cp（由于前面步骤中已经送出24个脉冲信号/cp，因此本步骤略过，不用送出脉冲信号）；24)送出无效的通道锁存信号/cle；25)输出该通道上的模拟控制信号；26)送出有效的通道锁存信号/cle；27)延时，送出无效的通道锁存/cle；28)继续送出1个脉冲信号/cp，输出下一个模拟控制信号，直至8路模拟控制信号全部输出完（若无模拟控制输出，则步骤22之后的所有步骤皆可略过）。
81.应当说明的是，传统意义上的微型断路器的数据采集，需要多个地址信号线通过译码来完成，信号线过多，造成成本上升、可靠性下降和维护不便；而本发明实施例提供的微型断路器20，通过复用节拍信号和计数器实现地址的选择，采用地址清零和锁存等技术提高了信号选通的准确性和数据传输的有效性。另外，相对于纯智能断路器模块的方案来说，本发明实施例提供的微型断路器20没有微处理器和软件实现，也不需要实现独立的驱动电源，因此所需物理空间更小，技术上更简单，并更容易在当前主流的1u高度、20mm~60mm
宽度的插拔安装式结构中实现，也更易找到多家传统的供应商合作。
82.传统的智能空开方案一般使用信号线很多的总线接口，要求较强的硬件接口电路设计能力；若使用较少信号的串行通讯总线，则对微型断路器上的微处理器以及软件系统有较大的资源要求，对通讯协议有较大制约；而本发明实施例提供的智能空开系统，控制器30与各个微型断路器20间的控制信号只需要复位、地址锁存、通道锁存、脉冲节拍和公共测控通道信号等五个信号，可以实现任意数据的采集和控制，可以采用纯硬件电路实现串行接口，信号线很少，使用方便；同时，由于本发明实施例提供的智空开系统可以采用全硬件电路实现微型断路器20的数据采集和控制，没有mcu，不需要软件执行，也没有串口通讯，因此易于实现，可靠性高，成本经济；并且，微型断路器20直接受控制器30的控制，不存在软件升级和协议不兼容的问题，稳定性高，可以降低后续维护的成本；此外，本发明实施例提供的智能空开系统具备很好的弹性设计和裁剪性，例如若不需要输出模拟量的控制信号，则可以省略“模拟寻址锁存模块”及其信号调理等部分，使系统得以进一步的简化。
83.不难发现，本实施例为与前述方法实施例相对应的系统实施例，本实施例可与前述方法实施例互相配合实施。前述方法实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在前述方法实施例中。
84.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。