(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210611294.6 (22)申请日 2022.06.01 (71)申请人 深圳市明珞锋科技有限责任公司 地址 518054 广东省深圳市南 山区粤海街 道滨海社区海天一路11、 13、 15号深圳 市软件产业基地5 栋205 (72)发明人 周爽　 (74)专利代理 机构 深圳锴权知识产权代理事务 所(普通合伙) 44825 专利代理师 张巍 (51)Int.Cl. G01R 31/40(2014.01) G01R 31/42(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/15(2006.01)H02H 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种电源异常输出报警计算模块 (57)摘要 本发明公开一种电源异常输出报警计算模 块， 涉及报警技术领域， 解决的技术问题是报警 能力差， 采用的方案包括壳体， 所述壳体上侧设 置有盖板， 所述盖板上设置有蜂鸣器和指示灯， 其中， 所述壳体一侧设置有接线端子和电源接 口， 所述电源接口设置于接线端子左边， 所述壳 体内部下侧中心处设置有电源模块， 所述壳体内 部设置有PCB板， 所述PCB板位于电源模块上方， 所述PCB板上侧设置有存储模块、 通信模块、 控制 模块、 电源异常分析模块、 温度传感器、 电压电流 监测模块、 报警计算模块， 电源异常分析模块包 括改进型EMD混合分布算法模型， 报警计算模块 设置有EMD混合分布算法模型接口； 本发明提高 了电源异常故障输出能力， 大大提高了电源异常 信息诊断能力。 权利要求书3页 说明书8页 附图6页 CN 114690066 A 2022.07.01 CN 114690066 A 1.一种电源异常输出报警计算模块， 包括壳体 （1） ， 所述壳体 （1） 上侧设置有盖板 （2） ， 所述盖板 （2） 上设置有蜂鸣器 （3） 和指示灯 （4） ， 其特 征在于： 所述壳体 （1） 一侧设置有接线端子 （5） 和电源接口 （6） ， 所述电源接口 （6） 设置于接线端 子 （5） 左边， 所述壳体 （1） 内部下侧中心处设置有电源模块 （15） ， 所述壳体 （1） 内部设置有 PCB板 （7） ， 所述PCB板 （7） 位于电源模块 （15） 上方， 所述PCB板 （7） 上侧设置有存储模块 （8） 、 通信模块 （9） 、 控制模块 （10） 、 电源异常分析模块 （11） 、 温度传感器 （12） 、 电压电流监测模块 （13） 、 报警计算模块 （14） ， 所述控制模块 （10） 设置于PCB板 （7） 中央， 所述存储模块 （8） 和通 信模块 （9） 并列设置于控制模块 （10） 上方， 所述通信模块 （9） 设置于存储模块 （8） 左侧， 所述 电源异常分析模块 （11） 设置于控制模块 （10） 下方， 所述温度传感器 （12） 、 电压电流监测模 块 （13） 和报警计算模块 （14） 从左至右依次设置于电源异常分析模块 （11） 下方， 所述报警计 算模块 （14） 与蜂鸣器 （3） 和指示灯 （4） 电性连接； 其中所述控制模块 （10） 为可编程控制模 块， 所述电源异常分析模块 （11） 包括改进 型EMD混合分布 算法模型， 所述报警计算模块 （14） 设置有EMD混合分布算法模型接口； 其中所述控制模块 （10） 分别与接线端子 （5） 、 电源接 口 （6） 、 存储模块 （8） 、 报警计算模 块 （14） 、 通信模块 （9） 、 电源异常分析模块 （11） 、 温度传感器 （12） 、 电压电流监测模块 （13） 和 指示灯 （4） 连接， 其中报警计算模块 （14） 的输出端与蜂鸣器 （3） 连接， 蜂鸣器 （3） 通过指示灯 （4） 显示故障状态， 报警计算模块 （14） 还设置有EMD混合分布 算法模型接口； 其中指示灯 （4） 为红色时为电源异常输出， 指示灯 （4） 为绿色时为电源正常输出。 2.根据权利要求1所述的一种电源异常输出报警计算模块， 其特征在于： 控制模块 （10） 包括 STM32F103RCT6单片机模块， STM32F103RCT6单片机模块设置有交流数据采集模块和 直流数据采集模块， 其中STM32F103RCT6单片机模块还 连接有FPGA单元， FPGA单元设置有开 关量输入接口和开关量输出接口。 3.根据权利要求1所述的一种电源异常输出报 警计算模块， 其特征在于： 报 警计算模块 （14） 通过STM8L151K4T6单片机实现报警控制。 4.根据权利要求1所述的一种电源异常输出报 警计算模块， 其特征在于： 电源异常分析 模块 （11） 通过AT91 RM9200控制芯片实现异常数据信息控制。 5.根据权利要求1所述的一种电源异常输出报警计算模块， 其特征在于： 所述壳体 （1） 设置有安装柱 （101） 、 安装座 （102） 、 安装孔 （103） 、 散热口 （104） ， 所述安装柱 （101） 设置于壳 体 （1） 内部下侧， 所述安装柱 （101） 上端设置有PCB板 （7） ， 所述安装座 （102） 对称设置于壳体 （1） 两侧， 所述安装孔 （103） 相对设置于安装座 （102） 上， 所述散热口 （104） 设置于壳体 （1） 侧 面。 6.根据权利要求1所述的一种电源异常输出报警计算模块， 其特征在于： 所述指示灯 （4） 为红色LED 指示灯和黄色LED 指示灯。 7.根据权利要求1所述的一种电源异常输出报 警计算模块， 其特征在于： 所述接线端子 （5） 上设置有接口， 所述接口为Micro  USB接口、 Type ‑C接口或Lighting接口。 8.根据权利要求1所述的一种电源异常输出报 警计算模块， 其特征在于： 所述通信模块 （9） 为基于 YB30‑SI4432芯片的无线通信模块。 9.根据权利要求1所述的一种电源异常输出报 警计算模块， 其特征在于： 所述报警计算 模块 （14） 为阈值比对模块； 比对 方法为是将5 ‑10kHz高频正弦信号放大800 ‑1000VA的功率，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114690066 A 2经过变压器输出5 ‑10kHz交流信号， 电流采样互感器对交流信号进行处理， 互感器将 0.01A、 1A、 10A、 100A、 600A通过不同的绕组组合， 最终电流采样互感器都输出是20mA的电流给放大 器做误差反馈用， 直流输出是通过整流滤波实现， 整流滤波之前 的交流电流有效值和整流 滤波后的直流有效值是相等的， 输出的交流、 反馈的交流、 输出的直流根据1:n比例进 行， 其 中n大于2， 检测到的信号通过设置0 ‑5V的直流电压基准进行比较， 输出信息通过0P ‑07运放 模块实现信息比较， 当输入的模拟量与运放比较器的标准值进行比较时， 当输出值与基准 值不一致时， 则处理器自身自动自修正， 并达到期望输出值， 当输出值与基准值一致时， 则 无故障数据， 指示灯 （4） 显示绿色， 当输出值与基准值不一致时， 则存在故障数据， 指示灯 （4） 显示红色。 10.根据权利要求1所述的一种电源异常输出报 警计算模块， 其特征在于： 改进型EMD混 合分布算法模型通过构建改进型E MD混合分布算法函数实现电源异常数据信息计算； 函数表达式为：                        (1) 式(1)中， 表示电源输出信号函数， 表示模拟故障电源输出数据汇总， 表示电源输出正常数据； 表示电源输出正常数据的个数， 表示电源输出正常数 据的序列； 根据理论 值和实际值两者平均值反映电源输出最大允许故障信息函数：                          (2) 式(2)中， 表示电源输出最大允许故障输出量， 表示电源输出额定承受故 障数据， 表示电源输出最小承受负荷； 然后将式(1)与式(2)联合， 将电源输出最大故障信息 输出量转换为信号 函数， 即：                              (3) 式(3)中， 表示电源输出最大故障信号函数； 通过算法编程方式转换为可识别的一 阶输入信号：                         (4) 式(4)中， 表示算法编程可识别的一阶信号， 表示满足EMD算法条件的模 拟输入数据， 表示编程成功的电源异常信息模拟数据分量；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114690066 A 3