一种市电掉电的检测方法及装置与流程

1.本发明涉及市电掉电的检测技术，尤其涉及一种市电掉电的检测方法及装置。


背景技术：

2.随着信息化与物联网的发展，视频监控已经普及到社会、生活中。高速公路、城市交通、公共场所、交叉路口、村口等地方均大量采取了视频监控的方式进行管理。在视频监控的应用场景中，还需要检测市电ac220v电源的供电情况是否正常，检测到市电异常时通过网络上报给监控平台，传统的市电异常检测方案都需要自身带有后备电源，在无市电ac220v输入的情况下靠后备电源的维持判断和上报市电异常的情况，这使得运维终端的成本和体积得到一定限制。
3.现有的判断市电掉电的方式很多，但这些方法都不是很理想。如利用单相电压设为α轴分量，并虚构出β轴电压分量，再进行d-q变换；如无时延的改进d-q变换法，在发生单相故障时，采用扰动发生相电压的差分来构造其余两相电压；如改进的aβ变换检测法,有检测的延迟，数据不具有同时性,使得该方法检测时间比较长，并且以上方案都需要后备电源的维持才能实现。
4.因此可知背景技术中的掉电检测方法具有一下几个缺点：
5.缺点1：视频监控运维终端在硬件上需要增加电容或ups进行储能，维持无ac220v市电输入情况下的工作状态；
6.缺点2：终端增加后备电源，体积就没办法进一步缩小，需要占用更大的空间；
7.缺点3：还需要增加储能元件对应的保护电路，增加了生产成本；
8.缺点4：需至少消耗1/4个周期的延时判断；
9.缺点5：差分代替导数，要求采样率足够高，抗扰动能力差；
10.缺点6：实时性不够好，而且检测波形出现短时扰动，影响检测精度。


技术实现要素：

11.鉴于上述问题，本技术提供一种市电掉电的检测方法及装置，在不使用后备电源的情况下也可进行市电掉电的检测。
12.为实现上述目的，本技术提供了一种市电掉电的检测方法，包括步骤：
13.判断输入微处理单元io接口的电平为高电平还是低电平；
14.当输入微处理单元io接口的电平为高电平时，进行消抖处理；
15.当消抖处理达到阈值时，进行掉电后作业；
16.当输入微处理单元io接口的电平为低电平时，标志位清零，并再次判断输入微处理单元的电平。
17.在一些实施例中，在判断输入微处理单元的电平为高电平还是低电平步骤之前还包括步骤：
18.微处理单元设定预设时间为中断事件的时间，并设定电平的上升沿和下降沿；
19.判断中断事件为预设时间中断事件还是外部中断事件；
20.若中断事件为预设时间中断事件，则进行判断输入微处理单元的电平为高电平还是低电平步骤。
21.在一些实施例中，若判断中断事件为外部中断事件，则重新设定预设时间为中断事件的时间。
22.在一些实施例中，在步骤判断标志位是否大于等于预设值中：
23.若标志位小于预设值时，再次进行判断输入微处理单元的电平为高电平还是低电平步骤。
24.本技术还提供了一种市电掉电的检测装置，市电掉电的检测装置用于执行上述任意一项实施例所述市电掉电的检测方法；
25.市电掉电的检测装置包括：降压电阻、限流电阻、双向光耦合器、微处理单元以及上拉电阻；
26.所述降压电阻的输入端与零线连接，所述降压电阻的输出端与所述限流电阻的输入端连接，所述限流电阻的输出端与所述双向光耦合器的第一引脚连接；
27.所述双向光耦合器的第四引脚与所述上拉电阻连接，所述上拉电阻连接vdd端；
28.所述双向光耦合器的第三引脚接地，所述双向光耦合器的第二引脚与火线连接；
29.所述微处理单元的输入端与所述双向光耦合器的第四引脚连接。
30.在一些实施例中，还包括：电容；所述电容的两端分别连接所述降压电阻的输入端和输出端。
31.在一些实施例中，还包括：瞬态二极管；所述瞬态二极管一端与零线连接，且位于所述降压电阻和所述限流电阻之间，所述瞬态二极管的另一端与火线连接。
32.在一些实施例中，所述降压电阻包括：第一降压电阻和第二降压电阻；
33.所述第一降压电阻的输入端与零线连接，所述第一降压电阻的输出端与所述第二降压电阻的输入端连接，所述第二降压电阻的输出端与所述限流电阻的输入端连接。
34.在一些实施例中，所述微处理单元内置定时器；所述定时器用于设定中断事件时间。
35.区别于现有技术，上述技术方案通过判断输入微处理单元的电平，进而得出市电是否掉电的结论，并将结论发送给监控平台，以此提高市电掉电的反应速率。通过光耦器的设置，使得所述微处理单元仅可接收到高电平或低电平，进而提高检测方法的抗干扰能力。
36.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
37.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
38.图1为所述一种市电掉电的检测方法流程图之一；
39.图2为所述一种市电掉电的检测方法流程图之二；
40.图3为市电未掉电时输入微处理单元的电平示意图；
41.图4为市电掉电时输入微处理单元的电平示意图；
42.图5为一种市电掉电的检测装置结构图。
具体实施方式
43.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
44.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
45.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
47.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
48.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
49.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
50.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
51.请参阅图1至图5，本技术公开了一种市电掉电的检测方法，包括步骤：
52.判断输入微处理单元的电平为高电平还是低电平；
53.当输入微处理单元io接口的电平为高电平时，标志位累加；
54.判断标志位是否大于等于预设值，若标志位大于或者等于预设值时，标志位清零，进行掉电后作业；
55.当输入微处理单元的电平为低电平时，标志位清零，并再次判断输入电平。
56.所述微处理单元(microcontroller unit，mcu)可替换成嵌入式微处理器(embedded microprocessorunit,empu)和中央处理器(central processing unit，cpu)等具有数据处理功能的电子元件。所述微处理单元可以收集监控装置的各个单元的数据，然后进行分析数据、整理数据和上传数据，所述微处理单元还可以与监控平台进行通讯。
57.需要说明的是，所述高电平与图3和图4中的上升沿对应，同理所述低电平与图3和图4中的下降沿对应。还需要说明的是，累加系指将连续的高电平次数相加，即，两个高电平之间不具有低电平。进行掉电后作业系指，派遣维修人员进行抢险维修。
58.标志位用于标记输入所述微处理单元io接口的高电平次数，所述微处理单元查询io接口的电平状态。当所述标志位达到预设次数时，所述微处理单元判断市电掉电，所述微处理单元通过网络、通讯部件或者报警部件向监控平台发出断电警报，使得维护人员得知断电讯息。所述io接口为输入输出接口。
59.还需要进一步说明的是，所述预设值优选的为三，当所述标志位累加至三时，所述微处理单元判断市电掉电，所述微处理单元向监控平台发出断电警报。
60.当所述微处理单元检测到低电压时，所述标志位将清零，并重新计算高电平的输入次数。即，在所述标志位小于所述预设值情况下，当所述微处理单元检测到低电平时，此时所述标志位将清零，所述微处理单元将重新纪录输入的高电平次数。
61.在实际作业中，首先通过所述微处理单元判断输入io接口的电平为高电平还是低电平。当输入的高电平次数达到预设值时，所述微处理单元判断市电掉电，并向监控平台发出警报。
62.掉电为：用电设备所接入的市电出现断电，或者用电设备与市电的连接断开，即市电不能继续为用电设备提供电能。
63.上述技术方案通过判断输入微处理单元的电平，进而得出市电是否掉电的结论，并将结论发送给监控平台，以此提高市电掉电的反应速率。通过光耦器的设置，使得所述微处理单元仅可接收到高电平或低电平，进而提高检测方法的抗干扰能力。
64.请参阅图2至图4，在本是实施例中，在判断输入微处理单元的电平为高电平还是低电平步骤之前还包括步骤：
65.微处理单元设定预设时间为中断事件的时间，并设定电平的上升沿和下降沿；
66.判断中断事件为预设时间中断事件还是外部中断事件；
67.若中断事件为预设时间中断事件，则进行判断输入微处理单元的电平为高电平还是低电平步骤。
68.预设时间中断事件为认为设定的中断事件，即，操作人员在所述微处理单元内预先设置中断事件；使得所述微处理单元达到某一时间时中断，重新检测io接口的电平状态。
69.外部中断事件是指为人为设定的事件，即，突发事件。
70.为了提高检测效率，本实施例设定了，检测的间隔时间；即，设定预设时间为中断事件的时间，在实际作业中，所述微处理单元间隔预设时间检测一次电平。优选的，所述预设时间为1ms，所述微处理单元每1ms查询一次io接口的电平状态，连续3ms读到高电平，就可以判定为市电ac220v掉电。
71.设定电平的上升沿和下降沿系指，当电平达到多少伏时为高电平，当电平达到多
少伏时为低电平；高电平对应图3和图4中的上升沿，低电平对应图3和图4中的下降沿。
72.因此所述微处理单元持续检测到多次高电平时，可判断市电掉电。
73.根据本技术的一些实施例，参照图3，若判断中断事件为外部中断事件，则重新设定预设时间为中断事件的时间，并重新设定电平的上升沿和下降沿，再次判断中断事件为预设时间中断事件还是外部中断事件。
74.因突发事件，所述微处理单元内的预设时间、上升沿以及下降沿等数据可能丢失，为了防止检测错误，需要重新设定预设时间为中断事件的时间，同时重新设定上升和下降沿，而后进行判断电平的步骤。
75.若标志位小于预设值时，再次进行判断输入微处理单元的电平为高电平还是低电平步骤。
76.具体的，为了防止误测，所述标志位为三，当标志位累加到三时，判断掉电；当所述标志位小于三时，继续进行判断输入微处理单元io接口的电平的步骤。
77.综上，请参阅图2为所述一种市电掉电的检测方法流程图：
78.(1)开始系统初始化；
79.(2)对定时器初始化；
80.(3)对io接口初始化外部中断，配置上升下降沿触发；
81.(4)初始化完毕系统进入运行状态；
82.(5)产生定时器中断，判断输入io电平，高电平则累加标志位；
83.(6)标志位累加到一定值则判定市电ac220v掉电；
84.(7)低电平则判定市电正常，清零标志位；
85.(8)产生输入外部中断，重设定时器重装载值；
86.(9)循环运行程序。
87.请参阅图5，市电掉电的检测装置用于执行任意一项实施例所述市电掉电的检测方法；
88.市电掉电的检测装置包括：降压电阻、限流电阻、双向光耦合器、微处理单元以及上拉电阻；
89.所述降压电阻的输入端与零线连接，所述降压电阻的输出端与所述限流电阻的输入端连接，所述限流电阻的输出端与所述双向光耦合器的第一引脚连接；
90.所述双向光耦合器的第四引脚与所述上拉电阻连接，所述上拉电阻连接vdd端；
91.所述双向光耦合器的第三引脚接地，所述双向光耦合器的第二引脚与火线连接；
92.所述微处理单元的输入端与所述双向光耦合器的第四引脚连接。
93.在一些实施例中，还包括：电容；所述电容的两端分别连接所述降压电阻的输入端和输出端。
94.在一些实施例中，还包括：瞬态二极管；所述瞬态二极管一端与零线连接，且位于所述降压电阻和所述限流电阻之间，所述瞬态二极管的另一端与火线连接。
95.在一些实施例中，所述降压电阻包括：第一降压电阻和第二降压电阻；
96.所述第一降压电阻的输入端与零线连接，所述第一降压电阻的输出端与所述第二降压电阻的输入端连接，所述第二降压电阻的输出端与所述限流电阻的输入端连接。
97.进一步地，市电掉电的检测装置具有ac220v市电输入保护功能，可以保证用电设
备的使用安全，防止用电设备和本装置的损坏；当市电断电时，微处理单元通过网路发出断电告警到监控平台，令运维人员知晓断电，做维修处理；且本技术不需另外连接后备电源。
98.所述市电零线的输入端与零线连接，所述市电火线的输入端与火线连接；
99.所述微处理单元内置定时器和外部中断接口；所述定时器用于设定中断事件时间。所述微处理单元只需用到一个定时器和一个外部中断接口，便可可以检测市电ac220v的状态。
100.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。