轨道巡检设备、供电管理方法和存储介质

技术领域

本公开涉及巡检设备技术领域，更具体地，涉及一种轨道巡检设备、供电管理方法和存储介质。

背景技术

随着人工智能、自动控制、通信和计算机技术的快速发展，机器人被越来越多地应用于工农业生产、建筑、物流、和日常生活等诸多领域。其中，轨道巡检机器人可用于例如隧道等场所内环境和施工作业情况的监测，以实现自动化，节省人工成本。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：

机器人的线路设计及其控制方式不合理，导致当某一路装置短路时容易引起机器人整体不工作，并且当电池发生故障时会直接引发机器人宕机。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种轨道巡检设备、供电管理方法和存储介质。

本公开的一个方面提供了一种轨道巡检设备，包括供电电路，所述供电电路包括：电源模块，包括至少两个电池组件以及分别用于控制所述至少两个电池组件输出状态的至少两个电源开关模块；多个支路开关模块，分别位于多个并联的支路上，其中，每个支路用于为至少一个功能模块供电；多个电路检测模块，分别位于所述多个支路上，用于检测支路的状态信息，所述状态信息包括电压信息和/或电流信息；控制模块，用于监测所述至少两个电池组件的状态信息，并基于所述至少两个电池组件的状态信息控制所述至少两个电源开关模块的开闭状态；以及根据所述多个支路的状态信息控制所述多个支路开关模块的开闭状态。

根据本公开的实施例，所述设备还包括：除湿功能模块，位于所述轨道巡检设备的壳体内部，以降低壳体内部空间的湿度。

根据本公开的实施例，所述基于所述至少两个电池组件的状态信息控制所述至少两个电源开关模块的开闭状态包括：在所述至少两个电池组件的状态信息表征所述至少两个电池组件均工作正常的情况下，控制所述至少两个电源开关模块均处于开启状态；以及在所述至少两个电池组件中的第一电池组件的状态信息表征所述第一电池组件工作异常的情况下，控制与所述第一电池组件对应的电源开关模块处于关断状态，其中，所述第一电池组件为所述至少两个电池组件中的任意一个。

根据本公开的实施例，所述电池组件的状态信息包括电池组件的电压；所述基于所述至少两个电池组件的状态信息控制所述至少两个电源开关模块的开闭状态还包括：在所述至少两个电池组件中任意两个电池组件的电压差值均不大于第一阈值的情况下，认为所述至少两个电池组件工作正常；在所述至少两个电池组件中的第一电池组件与第二电池组件的电压差值大于第一阈值并且所述第一电池组件的电压小于所述第二电池组件的电压的情况下，认为所述第一电池组件工作异常，其中，所述第二电池组件为所述至少两个电池组件中除所述的第一电池组件以外的任意一个。

根据本公开的实施例，所述根据所述多个支路的状态信息控制所述多个支路开关模块的开闭状态包括针对所述多个支路中的每个支路执行以下操作：在所述支路的状态信息表征所述支路运行正常的情况下，控制所述支路上的支路开关模块处于开启状态；在所述支路的状态信息表征所述支路运行异常的情况下，控制所述支路上的支路开关模块处于关断状态。

根据本公开的实施例，所述电路检测模块包括：电压监测模块，用于获得支路实际电压与支路上功能模块的工作电压的比较结果，所述电压信息包括所述比较结果；电流监测模块，用于检测支路的实际电流。

根据本公开的实施例，所述比较结果包括所述实际电压与所述工作电压的差值；在所述支路上的实际电压与工作电压的差值不大于第二阈值并且所述所述支路上的实际电流不大于第三阈值的情况下，认为所述支路运行正常；在所述支路上的实际电压与工作电压的差值大于第二阈值和/或所述所述支路上的实际电流大于第三阈值的情况下，认为所述支路运行异常。

根据本公开的实施例，所述控制模块还用于：在所述至少两个电池组件中的任一个电池组件工作异常的情况下，控制所述轨道巡检设备返回维修点。

根据本公开的实施例，所述供电电路还包括：电压转换模块，用于将所述电源模块输出的第一电压值转换为第二电压值；干路开关模块，位于与所述多个支路连接的干路上，在所述干路开关模块处于关闭状态的情况下，所述多个支路中的部分支路被切断，以切换至低功耗模式。

本公开实施例的另一方面提供了一种供电管理方法，用于如上所述的轨道巡检设备，包括：监测所述设备包含的至少两个电池组件的状态信息；基于所述至少两个电池组件的状态信息控制所述至少两个电源开关模块的开闭状态，其中，所述至少两个电源开关模块分别用于控制所述至少两个电池组件输出状态；监测所述设备中多个并联支路的状态信息；根据所述多个支路的状态信息控制多个支路开关模块的开闭状态，所述状态信息包括电压信息和/或电流信息。

本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

本公开的另一方面提供了一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

根据本公开的实施例，通过设置至少两个电池组件以及相应的电源开关模块，在其中一个电池组件故障时，可以关断相应电池组件，利用其余电池组件工作，可以避免由于电池故障而导致设备宕机的情况发生。并且，在每个并联的支路上设置电路检测模块和支路开关模块，可以在某一支路发生故障时，及时关断相应支路，避免对整个设备造成影响，提高设备的运行稳定性。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的可以应用轨道巡检设备的示例性应用场景；

图2示意性示出了根据本公开实施例的轨道巡检设备的供电电路的示意图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的电源模块和控制模块的示意图；

图4示意性示出了根据本公开实施例的支路开关模块和电路检测模块的示意图；

图5示意性示出了根据本公开另一实施例的供电电路的示意图；

图6示意性示出了根据本公开实施例的电机驱动器所在支路的示意图；

图7示意性示出了根据本公开实施例的功放装置所在支路的示意图；

图8示意性示出了根据本公开实施例的干路开关模块的示意图；

图9示意性示出了根据本公开实施例的供电管理方法的流程图；以及

图10示意性示出了根据本公开实施例的供电管理装置的框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

本公开的实施例提供了一种轨道巡检设备，轨道巡检设备包括供电电路，供电电路包括电源模块、多个支路开关模块、多个电路检测模块和控制模块。电源模块包括至少两个电池组件以及分别用于控制至少两个电池组件输出状态的至少两个电源开关模块。多个支路开关模块分别位于多个并联的支路上，其中，每个支路用于为至少一个功能模块供电。多个电路检测模块分别位于多个支路上，用于检测支路的状态信息，状态信息包括电压信息和/或电流信息；控制模块用于监测至少两个电池组件的状态信息，并基于至少两个电池组件的状态信息控制至少两个电源开关模块的开闭状态；以及根据多个支路的状态信息控制多个支路开关模块的开闭状态。

图1示意性示出了根据本公开实施例的可以应用轨道巡检设备的示例性应用场景。需要注意的是，图1所示仅为可以应用本公开实施例的应用场景的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。

如图1所示，本公开实施例的轨道巡检设备可以用于对隧道内环境和施工作业情况进行监测。隧道的顶部可以设置一条或若干条轨道101，每条轨道101上可以设置一个轨道检测机器人102，轨道检测机器人102可以沿轨道101移动并执行拍照和环境检测等操作，以实现自动化，节省人工成本。

相关技术中，机器人的线路设计及其控制方式不合理，当轨道巡检设备的某一路装置短路时容易引起设备整体不工作，并且当电池发生故障时会直接引发设备宕机。并且，隧道内环境较为恶劣，相比于其他环境的湿度较大，湿气的结水容易引发机器人内部电路系统短路以及电池性能易受影响，影响设备的稳定性。隧道内的轨道巡检设备悬挂在隧道顶部的轨道上，当设备遇到故障时，由于高度的原因通常难以维修。

为此，本公开实施例提供了一种改进的轨道巡检设备。

图2示意性示出了根据本公开实施例的轨道巡检设备的供电电路的示意图。

如图2所示，轨道巡检设备包括供电电路，供电电路包括电源模块210、多个支路开关模块220、多个电路检测模块230和控制模块240。

电源模块210包括至少两个电池组件211以及分别用于控制至少两个电池组件211输出状态的至少两个电源开关模块212。

例如，本公开实施例可以采用两个电池组件211，两个电池组件211可以共同为设备的用电模块供电。每个电池组件可以与控制模块240进行通信，例如可向控制模块240上报电池电量、电压、温度、输出电流等电池状态信息。

相应地，可以采用两个电源开关模块212分别控制两个电池组件211，当电源开关模块处于开启状态时，与该电源开关模块连接的电池组件被启用，能够向外输出电能；当电源开关模块处于关闭状态时，与该电源开关模块连接的电池组件被停用，不再向外输出电能。

根据本公开的实施例，多个支路开关模块220分别位于多个并联的支路上，其中，每个支路用于为至少一个功能模块供电。

根据本公开的实施例，多个电路检测模块230分别位于多个支路上，用于检测支路的状态信息，状态信息包括电压信息和/或电流信息。

例如，以并联的三个支路为例进行说明，每个支路可以连接有一个或多个功能模块，其中，若一个支路上连接有多个功能模块，则该多个功能模块是以并联的方式连接在该支路上。功能模块可以包括相机、电机驱动器、主控板等装置。

如图2所示，每条支路上可以连接一个支路开关模块220和一个电路检测模块230。针对每条支路，电路检测模块230可以检测相应支路上的电压信息和/或电流信息，支路开关模块220可以控制相应支路是否导通。

根据本公开的实施例，控制模块240用于监测至少两个电池组件211的状态信息，并基于至少两个电池组件211的状态信息控制至少两个电源开关模块212的开闭状态。

在轨道检测设备开启后，可以利用至少两个电池组件211共同供电，例如在电源模块包括两个电池组件211的实施例中，在轨道检测设备开启后，两个电源开关模块212均处于开启状态，两个电池组件211共同输出电能。在设备运行过程中，控制模块240可以获取每个电池组件211的电压、电流等电池状态信息，并根据电池状态信息判断每个电池组件211是否正常，当两个电池组件211均正常时，继续保持两个电源开关模块212处于开启状态，若检测到其中一个电池组件211异常，则关闭与该异常电池组件连接的电源开关模块，停止该异常电池组件供电，仅使用另一个电池组件进行供电。

根据本公开的实施例，控制模块240还用于根据多个支路的状态信息控制多个支路开关模块220的开闭状态。

例如，控制模块240从多个电路检测模块230接收各个支路的电压信息和/或电流信息，并根据电压信息和/或电流信息判断各个支路是否异常，针对异常的支路，可以将异常支路上的支路开关模块关闭，以避免支路对整个电路造成影响。

需要说明的是，以上各个模块或组件的个数均是举例，在其他实施例中，以上各个模块或组件的个数还可以是其他数值。

根据本公开的实施例，通过设置至少两个电池组件以及相应的电源开关模块，在其中一个电池组件故障时，可以关断相应电池组件，利用其余电池组件工作，可以避免由于电池故障而导致设备宕机的情况发生。并且，在每个并联的支路上设置电路检测模块和支路开关模块，可以在某一支路发生故障时，及时关断相应支路，避免对整个设备造成影响，提高设备的运行稳定性。

根据本公开的实施例，基于至少两个电池组件的状态信息控制至少两个电源开关模块的开闭状态包括：在至少两个电池组件的状态信息表征至少两个电池组件均工作正常的情况下，控制至少两个电源开关模块均处于开启状态；以及在至少两个电池组件中的第一电池组件的状态信息表征第一电池组件工作异常的情况下，控制与第一电池组件对应的电源开关模块处于关断状态，其中，第一电池组件为至少两个电池组件中的任意一个。

以两个电池组件为例，若两个电池组件均正常，可以使与该两个电池组件对应的两个电源开关模块均处于导通状态。若其中任意一个电池组件发生故障，则关断与该故障电池组件对应的电源开关模块，利用另一个电池组件供电。

以三个电池组件为例，若三个电池组件均正常，可以使与该三个电池组件对应的三个电源开关模块均处于导通状态。若其中任意一个电池组件发生故障，则关断与该故障电池组件对应的电源开关模块，利用另外两个电池组件供电。或者，若其中任意两个电池组件发生故障，也可以利用另外一个电池组件供电。

图3示意性示出了根据本公开实施例的电源模块和控制模块的示意图。

结合图2和图3所示，电源模块210中的每个电源开关模块212可以包括NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor)管和NMOS控制器，NMOS管与电池组件串联，控制模块240可以向NMOS控制器发送指令，以使NMOS控制器控制NMOS管导通或截止。

控制模块240可以包括MCU(Microcontroller Unit)单片机241、DC转换模块242和243，系统开关和电平转换模块等，其中，MCU单片机241作为控制单元，能够通过BMS通信线与每个电池组件可进行通信。在设备开启时，系统开关可以发送5V的电平信号，5V电平信号经过电平转换芯片转换成MCU单片机能识别的3.3V电平，MCU单片机241接收到表征开机的电平信号后可以启用电池模块，以使设备启动。DC转换模块242和243连接至干路250，并将24V电转换为5V或者3.3V，以供给控制模块240中的不同部件使用。

根据本公开的实施例，电池组件的状态信息包括电池组件的电压。

基于至少两个电池组件的状态信息控制至少两个电源开关模块的开闭状态还包括：在至少两个电池组件中任意两个电池组件的电压差值均不大于第一阈值的情况下，认为至少两个电池组件工作正常；在至少两个电池组件中的第一电池组件与第二电池组件的电压差值大于第一阈值并且第一电池组件的电压小于第二电池组件的电压的情况下，认为第一电池组件工作异常，其中，第二电池组件为至少两个电池组件中除的第一电池组件以外的任意一个。

以两个电池组件为例，若两个电池组件共同供电且均运行正常，则这两个电池组件的电量基本是保持一致的，若其中一个电池组件由于受潮等原因发生故障则会导致该电池组件的电量急剧减小。因此，若检测过程中发现两个电池组件的电压差值不大于第一阈值，则可以认为两个电池组件的电压保持一致，电压可以反映电量，即两个电池组件的电量保持一致，进而可以认为两个电池组件均运行正常。若检测时发现两个电池组件的电压相差的数值超过了第一阈值，则说明其中一个电池组件的电量相较于另一个有较大幅度的下降，可以认为其中电压较小的一个电池组件发生了故障。其中，第一阈值为大于等于0的数值，具体数值可以根据实际情况而定。

以三个电池组件为例，若三个电池组件共同供电且均运行正常，则这三个电池组件的电量基本是保持一致的，若其中一个电池组件由于受潮等原因发生故障则会导致该电池组件的电量急剧减小。

因此，若检测过程中发现三个电池组件中任意两个电池组件的电压差值均不大于第一阈值，则可以认为这三个电池组件的电压保持一致，电压可以反映电量，即三个电池组件的电量保持一致，进而可以认为这三个电池组件均运行正常。若检测时发现某两个电池组件的电压相差的数值超过了第一阈值，则可以认为这两个电池组件中电压较小的电池组件的电量相较于另一个有较大幅度的下降，进而可以认为其中电压较小的一个电池组件发生了故障。其中，第一阈值为大于等于0的数值，具体数值可以根据实际情况而定。

根据本公开的实施例，通过监测电池组件的电压差值来判断其中是否有电池组件出现了故障，可以快速确定故障的电池组件，并切断故障电池组件供电，提高处理效率。

根据本公开的实施例，控制模块还用于：在至少两个电池组件中的任一个电池组件工作异常的情况下，控制轨道巡检设备返回维修点。

例如，当某一参与共同供电的电池组件出现故障时，为了保障轨道检测设备能够及时恢复正常，以及避免设备在非维修点处出现宕机，可以利用剩余电池组件的电能及时将设备驱动至维修点处，等设备正常后再重新启用。

根据本公开的实施例，根据多个支路的状态信息控制多个支路开关模块的开闭状态包括针对多个支路中的每个支路执行以下操作：在支路的状态信息表征支路运行正常的情况下，控制支路上的支路开关模块处于开启状态；在支路的状态信息表征支路运行异常的情况下，控制支路上的支路开关模块处于关断状态。

例如，每个支路上的电路检测模块可以向控制模块发送检测到的电流信息和/或电压信息等支路状态信息，然后控制模块可以根据每个支路的状态信息判断每个支路是否运行正常，并当发现异常时，将异常支路关断。

根据本公开的实施例，电路检测模块包括电压监测模块和电流监测模块，电压监测模块用于获得支路实际电压与支路上功能模块的工作电压的比较结果，电压信息包括比较结果。电流监测模块用于检测支路的实际电流。

根据本公开的实施例，比较结果包括实际电压与工作电压的差值。在支路上的实际电压与工作电压的差值不大于第二阈值并且支路上的实际电流不大于第三阈值的情况下，认为支路运行正常。在支路上的实际电压与工作电压的差值大于第二阈值和/或支路上的实际电流大于第三阈值的情况下，认为支路运行异常。

图4示意性示出了根据本公开实施例的支路开关模块和电路检测模块的示意图。

结合图2和图4所示，以某一支路为例进行说明，该支路上连接的功能模块例如可以是机体自监控模块261和冷凝仪262，其他支路的组成结构可参照该示例性支路。各个支路回路连接至与电源模块连接的干路250上。电路检测模块可以包括电流监测模块、以及比较器和两个电阻组成的电压监测模块，电流监测模块和电压监测模块均与MCU单片机的接口MCU GPIO连接，以通过接口向MCU单片机发送监测数据。

支路开关模块例如可以是由PMOS(P-Metal-Oxide-Semiconductor)管、NMOS管以及电阻组成的开关电路，NMOS管与MCU单片机的接口MCU GPIO连接。

在设备启动后，MCU单片机可向NMOS管输出高电平使NMOS打开，则PMOS栅极电压为24V*R2/(R1+R2)，PMOS的VGS＝24V*R1/(R1+R2)＞Vth，PMOS导通，机体自监控模块和冷凝仪进入工作状态。电阻R3和R4对电压进行分压并输入到比较器，当支路上的电压满足自监控模块和冷凝仪的工作电压时比较器输出高电平，当支路上电压低于自监控模块和冷凝仪工作电压时比较器输出低电平，若MCU单片机检测到比较器输出了低电平，则可以认为该支路出现异常，MCU单片机向NMOS输出低电平使NMOS截止，PMOS的栅极电压为24V则PMOS的VGS＜Vth，PMOS截止，自监控模块和冷凝仪进入关机状态。并且，用电装置在工作的同时，电流监测模块可以实时监测支路回路上的工作电流，当发现电流过大有短路情况时，MCU单片机控制NMOS和PMOS组合关闭输出通路，保证其他通路不受短路影响。此外，支路上还可以设置有保险丝。

根据本公开的实施例，通过电流监测模块可以快速判断相应回路上是否发生短路，并且通过比较回路上电压以及相应功能模块的工作电压可以准确判断支路上的电压是否正常，以便于控制模块快速且准确地做出判断并及时进行关断处理，切断对其他器件的影响。

根据本公开的实施例，轨道检测设备包括多个功能模块，其中可以包括除湿功能模块，除湿功能模块可以设置于轨道巡检设备的壳体内部，以降低壳体内部空间的湿度。

例如，除湿功能模块可以通过制热器件或者鼓风器件等实现，制热器件和鼓风器件均可以加快水汽的蒸发，进而减小空气湿度，避免由于湿气结水引发机器人内部电路系统短路以及电池故障等问题，进一步提高设备的稳定性。除湿功能模块所在的支路的组成结构可以参照图4，将图4中的机体自监控模块和冷凝仪替换为除湿功能模块即可。

此外，多个功能模块还可以包括云台相机、电机驱动器、RFID(Radio FrequencyIdentification)识别装置、主控板、功放装置、数据传输装置、以及信号板、环境板、图传模块、交换机等信号处理装置。其中，云台相机用于对场所环境进行视频监控；电机驱动器用于控制设备运动；RFID识别装置用于对轨道上的RFID标签进行识别；主控板为设备的大脑，负责信号接收和处理等工作；功放装置为设备声音播放系统驱动；数据传输装置用于控制信号无线传输。机体自监控模块用于设备内部工作状态的监控，冷凝仪用于对设备内部空间进行除湿，与除湿功能模块结合使用可以达到更好的除湿效果。

其中，机体自监控模块、冷凝仪、云台相机和电机驱动器需要24V电压，因此相应支路可以直接连接于干路上。但是，RFID识别装置、主控板、功放装置、以及信号板、环境板、图传模块、交换机等信号处理装置需要12V电压，数据传输装置需要5V电压，因此，需要在电路中增加电压转换装置，以满足不同装置的供电需求。

根据本公开的实施例，供电电路还包括电压转换模块，电压转换模块用于将电源模块输出的第一电压值转换为第二电压值。

图5示意性示出了根据本公开另一实施例的供电电路的示意图。

如图5所示，本公开实施例的轨道检测设备例如包括两个电压转换模块：第一电压转换模块271和第二电压转换模块272，其中，第一电压转换模块271例如为用于将24V转换为12V/15A的DC转换模块，第二电压转换模块272例如为用于将24V转换为5V/2A的DC转换模块。RFID识别装置、主控板、功放装置、以及信号板、环境板、图传模块、交换机等信号处理装置的支路可以与第一电压转换模块271连接。数据传输装置所在的支路可以与第二电压转换模块272连接。

云台相机、电机驱动器、RFID识别装置、主控板和数据传输装置可以分别连接于一条支路上，支路的组成结构可以参照图4，将图4中的机体自监控模块和冷凝仪替换为相应的模块即可。信号板、环境板、图传模块、交换机等信号处理装置可以并联于一条支路上，支路的组成结构可以参照图4，将图4中的机体自监控模块和冷凝仪替换为并联地多个信号处理装置即可。电机驱动器和功放装置的支路与图4所示支路结构不同。

图6示意性示出了根据本公开实施例的电机驱动器所在支路的示意图。

如图6所示，设备可以装有急停按钮280，急停按钮280处于常闭状态并用5V电压进行上拉。当拍下急停按钮280后，经过与门和电平转换芯片的逻辑组合将会使NMOS控制器关闭NMOS，使电机驱动器强行断电，强行终止设备运动。同时急停信号经过电平转换芯片的电平变化输入到MCU单片机，MCU单片机获取到急停状态。电机驱动器263在正常工作时，对电压和电流受到实时监控，当发现电压或者电流异常时，MCU单片机通过控制NMOS控制器控制NMOS，切断电机驱动器263的供电，保证其他通路不受影响。

图7示意性示出了根据本公开实施例的功放装置所在支路的示意图。

如图7所示，功放装置264为设备声音播放系统驱动，需要采用与系统隔离的电源以提高音频质量，MCU单片机可向NMOS输出高电平使NMOS打开，则PMOS栅极电压为12V*R26/(R25+R26)，PMOS的VGS＝12V*R25/(R25+R26)＞Vth，PMOS导通，经过电源隔离模块270功放进入工作状态，电阻R27和R28对通路电压进行分压并输入到比较器，当电压满足功放装置264工作电压时比较器输出高电平，当电压低于功放装置264工作电压时比较器输出低电平，若MCU单片机检测到通路电压异常，MCU单片机可以向NMOS输出低电平使NMOS截止，PMOS的栅极电压为12V，则PMOS的VGS＜Vth，PMOS截止，功放装置264进入关机状态。

如图根据本公开的实施例，供电电路还包括干路开关模块290，位于与多个支路连接的干路250上，在干路开关模块290处于关闭状态的情况下，多个支路中的部分支路被切断，以切换至低功耗模式。

图8示意性示出了根据本公开实施例的干路开关模块的示意图。

结合图5和图8所示，干路开关模块290例如可以是由PMOS管、NMOS管以及电阻组成的开关电路，其中，NMOS管与MCU单片机连接。MCU单片机可向NMOS输出高电平使NMOS打开，则PMOS栅极电压为24V*R14/(R13+R14)，PMOS9的VGS＝24V*R13/(R13+R14)＞Vth，PMOS导通，第一电压转换模块(例如为24V转12V DC模块)和第二电压转换模块(例如为24V转5V DC模块)进入工作状态，当MCU向NMOS输出低电平使NMOS截止，PMOS的栅极电压为24V，则PMOS的VGS＜Vth，PMOS截止，第一电压转换模块和第二电压转换模块停止，并且与第一电压转换模块和第二电压转换模块连接的各个功能模块关机，设备进入低功耗工作模式。

本公开实施例的另一方面还提供了一种供电管理方法，用于如上所述的轨道巡检设备。

图9示意性示出了根据本公开实施例的供电管理方法的流程图。

如图9所示，该供电管理方法可以包括操作S310～操作S340。

在操作S310，监测设备包含的至少两个电池组件的状态信息。

在操作S320，基于至少两个电池组件的状态信息控制至少两个电源开关模块的开闭状态，其中，至少两个电源开关模块分别用于控制至少两个电池组件输出状态。

在操作S330，监测设备中多个并联支路的状态信息。

在操作S340，根据多个支路的状态信息控制多个支路开关模块的开闭状态，状态信息包括电压信息和/或电流信息。

根据本公开的实施例，基于至少两个电池组件的状态信息控制至少两个电源开关模块的开闭状态包括：在至少两个电池组件的状态信息表征至少两个电池组件均工作正常的情况下，控制至少两个电源开关模块均处于开启状态；以及在至少两个电池组件中的第一电池组件的状态信息表征第一电池组件工作异常的情况下，控制与第一电池组件对应的电源开关模块处于关断状态，其中，第一电池组件为至少两个电池组件中的任意一个。

根据本公开的实施例，电池组件的状态信息包括电池组件的电压；基于至少两个电池组件的状态信息控制至少两个电源开关模块的开闭状态还包括：在至少两个电池组件中任意两个电池组件的电压差值均不大于第一阈值的情况下，认为至少两个电池组件工作正常；在至少两个电池组件中的第一电池组件与第二电池组件的电压差值大于第一阈值并且第一电池组件的电压小于第二电池组件的电压的情况下，认为第一电池组件工作异常，其中，第二电池组件为至少两个电池组件中除的第一电池组件以外的任意一个。

根据本公开的实施例，根据多个支路的状态信息控制多个支路开关模块的开闭状态包括针对多个支路中的每个支路执行以下操作：在支路的状态信息表征支路运行正常的情况下，控制支路上的支路开关模块处于开启状态；在支路的状态信息表征支路运行异常的情况下，控制支路上的支路开关模块处于关断状态。

根据本公开的实施例，电路检测模块包括电压监测模块和电流监测模块，电压监测模块用于获得支路实际电压与支路上功能模块的工作电压的比较结果，电压信息包括比较结果；电流监测模块用于检测支路的实际电流。

根据本公开的实施例，比较结果包括实际电压与工作电压的差值；在支路上的实际电压与工作电压的差值不大于第二阈值并且支路上的实际电流不大于第三阈值的情况下，认为支路运行正常；在支路上的实际电压与工作电压的差值大于第二阈值和/或支路上的实际电流大于第三阈值的情况下，认为支路运行异常。

根据本公开的实施例，方法还可以包括：在至少两个电池组件中的任一个电池组件工作异常的情况下，控制轨道巡检设备返回维修点。

具体地，供电管理方法可以参见上述关于相应内容的描述，在此不再赘述。

本公开实施例的另一方面还提供了一种供电管理装置，用于如上所述的轨道巡检设备。

图10示意性示出了根据本公开实施例的供电管理装置的框图。

如图10所示，该供电管理装置400可以包括第一监测模块410、第一控制模块420、第二监测模块430和第二控制模块440。

第一监测模块410监测设备包含的至少两个电池组件的状态信息。

第一控制模块420基于至少两个电池组件的状态信息控制至少两个电源开关模块的开闭状态，其中，至少两个电源开关模块分别用于控制至少两个电池组件输出状态。

第二监测模块430监测设备中多个并联支路的状态信息。

第二控制模块440根据多个支路的状态信息控制多个支路开关模块的开闭状态，状态信息包括电压信息和/或电流信息。

根据本公开的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

需要说明的是，本公开的实施例中供电管理装置部分与本公开的实施例中供电管理方法部分是相对应的，供电管理装置部分的描述具体参考供电管理方法部分，在此不再赘述。

根据本公开的实施例，根据本公开实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。

根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质。例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。