电压异常监测方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及网络设备领域，尤其涉及一种电压异常监测方法、装置及电子设备。

背景技术

随着网络技术的发展，网络设备的部署越来越普及，包括一些位置比较偏僻的区域也会部署网络设备，如网络摄像机。

在实际应用中，网络设备经常出现重启的情况，虽然根据经验可知该情况大概率是由于供电电压不稳定导致的，但是通常需要安排工作人员到现场排查验证才能最终确认实际原因，不仅费时费力，且可能无法复现问题，增加了解决问题的难度。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种电压异常监测方法、装置及电子设备。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

根据本申请实施例的第一方面，提供一种电压异常监测方法，应用于包括单片机和主平台的网络设备中的所述单片机，所述方法包括：

当所述单片机完成启动时，采集所述网络设备的供电电源的电压值；

当所采集的电压值高于第一阈值，或低于第二阈值时，保存异常电压信息，并将所述异常电压信息发送给所述主平台，以使所述主平台基于所述异常电压信息进行报警处理；其中，所述第一阈值大于所述第二阈值。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种电压异常监测装置，应用于包括单片机和主平台的网络设备中的所述单片机，所述装置包括：

采集单元，用于当所述单片机完成启动时，采集所述网络设备的供电电源的电压值；

保存单元，用于当所述采集单元所采集的电压值高于第一阈值，或低于第二阈值时，保存异常电压信息；

发送单元，用于将所述异常电压信息发送给所述主平台，以使所述主平台基于所述异常电压信息进行报警处理；其中，所述第一阈值大于所述第二阈值。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，该电子设备包括：

处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令；所述处理器用于执行机器可执行指令，以实现上述方法。

本申请实施例的电压异常监测方法，通过在网络设备中集成单片机，当单片机完成启动时，采集网络设备的供电电源的电压值；当所采集的电压值高于第一阈值，或低于第二阈值时，保存异常电压信息，并将异常电压信息发送给主平台，以使主平台基于该异常电压信息进行报警处理，提高了网络设备供电电源的电压值异常的发现的及时性和效率，并提高了网络设备对电压异常监测的可靠性为网络设备的异常重启或损坏原因排查提供了数据支持。

附图说明

图1为本申请一示例性实施例示出的一种电压异常监测方法的流程示意图；

图2为本申请一示例性实施例示出的一种具体应用场景的架构示意图；

图3为本申请一示例性实施例示出的一种电压异常监测方法的流程示意图；

图4为本申请一示例性实施例示出的一种电压异常监测装置的结构示意图；

图5为本申请一示例性实施例示出的图4所示装置的硬件结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，并使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请实施例中技术方案作进一步详细的说明。

请参见图1，为本申请实施例提供的一种电压异常监测方法的流程示意图，其中，该电压异常监测方法可以应用于包括单片机和主平台的网络设备中的单片机，如图1所示，该电压异常监测方法可以包括以下步骤：

步骤S100、当单片机完成启动时，采集网络设备的供电电源的电压值。

本申请实施例中，为了及时发现网络设备的供电电源的电压(可以称为供电电压)异常，网络设备可以对供电电源的电压进行监测。

考虑到若通过网络设备的主平台对供电电源的电压进行监测，则容易出现由于电压低于网络设备的正常工作电压而导致网络设备重启或损坏的情况，进而导致无法记录电压异常情况，后续流程中无法确定网络设备重启或损坏是否为供电原因导致的，因此，为了提高电压异常监测的可靠性，可以通过在网络设备中集成单片机，并通过单片机进行电压异常监测。由于单片机在很低的电压下仍然能够正常工作，从而可以采集到电压下降过程的电压，并记录电压异常情况，为后续网络设备重启或损坏的原因分析提供数据基础。

示例性的，由于单片机的完成启动通常比网络设备完成启动快，因此，可以在单片机完成启动时，对网络设备的供电电源的电压值进行采集，而不需要等待网络设备完成启动时才进行采集，进一步提高了电压异常监测的可靠性。

单片机可以按照预设策略采集网络设备的供电电源的电压值，并比较所采集的电压值和预设的高电压阈值(本文中称为第一阈值)以及低电压阈值(本文中称为第二阈值)；该第一阈值大于第二阈值。

示例性的，单片机可以实时采集网络设备的供电电源的电压值，或，单片机可以周期性采集网络设备的供电电源的电压值。

步骤S110、当所采集的电压值高于第一阈值，或低于第二阈值时，保存异常电压信息，并将该异常电压信息发送给主平台，以使主平台基于异常电压信息进行报警处理。

本申请实施例中，当单片机所采集的电压值高于第一阈值(即网络设备的供电电源的电压值过高)，或低于第二阈值(即网络设备的供电电源的电压值过低)时，单片机确定网络设备的供电电压异常，此时，一方面，单片机可以保存异常电压信息，以便后续网络设备异常重启或损坏时，可以基于单片机记录的异常电压信息进行原因排查；另一方，单片机可以将异常电压信息发送给主平台，由主平台进行报警处理，以提高网络设备供电电源的电压值异常的发现的及时性和效率。

示例性的，主平台可以为网络设备的主控芯片。

示例性的，异常电压信息可以包括但不限于电压采集时间、所采集的电压值以及电压状态(如电压值高于第一阈值的状态(可以称为高压状态)或电压值低于第二阈值的状态(可以称为低压状态))等。

举例来说，假设单片机在T1时刻所采集的电压值为V1，且V1大于第一阈值，则单片机所记录的异常电压信息可以包括：电压采集时间-T1、所采集的电压值-V1，以及电压状态-高压状态。

又举例来说，假设单片机在T2时刻所采集的电压值为V2，且V2小于第二阈值，则单片机所记录的异常电压信息可以包括：电压采集时间-T2、所采集的电压值-V2，以及电压状态-低压状态。

主平台接收到单片机发送的异常电压信息时，可以基于该异常电压信息进行告警处理。

示例性的，主平台可以将该异常电压信息上报告警平台，以触发报警。

在一个示例中，单片机与主平台之间可以通过串口通信的方式进行信息交互。

可见，在图1所示方法流程中，通过单片机在完成启动时对网络设备的供电电源的电压值进行监测，当监测到网络设备的供电电源的电压值异常，如高于第一阈值，或低于第二阈值时，保存异常电压信息，并将异常电压信息上报给主平台，提高了网络设备供电电源的电压值异常的发现的及时性和效率，并为网络设备的异常重启或损坏原因排查提供了数据支持。

在一个可能的实施例中，在电压值高于第一阈值，或低于第二阈值时，保存异常电压信息，并将异常电压信息发送给主平台，可以包括：

在发生异常，且电压状态发生变化时，按照第一策略保存异常电压信息，并将异常电压信息发送给主平台；

在发生异常，且电压状态未发生变化时，按照第二策略保存异常电压信息，并将异常电压信息发送给主平台。

示例性的，为了提高异常电压信息保存和发送的灵活性，对于发生异常，且电压状态发生变化(可以称为首次进入某异常状态)和发生异常，且电压状态未发生变化(可以称为非首次进入该异常状态)的情况，可以采用不同策略进行异常电压信息的保存和发送。

相应地，当单片机监测到网络设备的供电电源的电压异常时，单片机可以确定网络设备的电压状态是否发生变化。

示例性的，电压状态可以包括但不限于高压状态(即网络设备的供电电源的高于第一阈值)、低压状态(即网络设备的供电电源的电压低于第二阈值)或正常电压状态(即网络设备处于第一阈值和第二阈值范围内)。

电压状态发生变化包括由正常电压状态变为高压状态、由正常电压状态变为低压状态、由高压状态变为低压状态、由低压状态变为高压状态、由高压状态变为正常电压状态或由低压状态变为正常电压状态等。

在一个示例中，单片机可以维护电压状态标志位，该电压状态标志位用于指示网络设备的电压状态为高压状态、低压状态或正常电压状态。当单片机监测到网络设备的供电电源的电压发生异常时，可以基于电压状态标志位确定电压状态是否发生变化。

举例来说，当单片机监测到网络设备的供电电压的电源高于第一阈值时，若电压状态标志位指示网络设备的电压状态为高压状态，则单片机确定电压状态未发生变化；若电压状态标志位指示网络设备的电压状态为低压状态或正常电压状态，则单片机确定电压状态发生变化。

又举例来说，当单片机监测到网络设备的供电电压的电源低于第二阈值时，若电压状态标志位指示网络设备的电压状态为低压状态，则单片机确定电压状态未发生变化；若电压状态标志位指示网络设备的电压状态为高压状态或正常电压状态，则单片机确定电压状态发生变化。

需要说明的是，当单片机确定电压状态发生变化时，可以更新电压状态标志位的值，将其更新为与当前监测到的电压状态一致的值。

举例来说，该电压状态标志位的初始值为用于指示网络设备的供电电源为正常电压状态的值(可以称为第一值)；当单片机根据所采集的电压值确定网络设备的供电电源的电压值异常时，可以根据所采集的电压值高于第一阈值或低于第二阈值，将电压状态标志位的值设置为用于指示网络设备的供电电源为高压状态的值(可以称为第二值)或用于指示网络设备的供电电源为低压状态的值(可以称为第三值)。

示例性的，当单片机监测到网络设备的首次进入某异常状态时，可以按照第一策略保存异常电压信息，并将异常电压信息发送给主平台；

当单片机监测到网络设备非首次进入某异常状态时，可以按照第二策略保存异常电压信息，并将异常电压信息发送给主平台。

示例性的，第二策略与第一策略的发送间隔不同，即单片机采用不同的发送间隔将异常电压信息发送给主平台。

在一个示例中，按照第一策略保存异常电压信息，并将异常电压信息发送给主平台，可以包括：保存当前电压信息，并将当前电压信息发送给主平台；

按照第二策略保存异常电压信息，并将异常电压信息发送给主平台，可以包括：当电压异常的持续时间未达到预设阈值时，按照第一时间间隔保存当前电压信息，当电压异常的持续时间达到预设时间阈值时，按照第二时间间隔保存当前电压信息，并将当前电压信息发送给主平台，第二时间间隔大于第一时间间隔。

示例性的，为了避免当网络设备的供电电源长期处于低压状态或高压状态时，报警过于频繁，对于网络设备长期处于低压状态或高压状态的情况，可以提高异常电压信息的发送间隔，以降低报警频率。

相应地，当单片机监测到网络设备的供电电源的电压发生异常，且电压状态发生变化时，可以保存当前电压信息，并将当前电压信息发送给主平台，即当单片机监测到网络设备首次进入某电压异常状态时，单片机保存异常电压信息，并将异常电压信息发送给主平台。

当单片机监测到网络设备的供电电源的电压发生异常，且电压状态未发生变化时，单片机可以统计电压异常的持续时间(网络设备的电压状态保持为同一异常状态的持续时间)，并基于电压异常的持续时间采取不同措施。

示例性的，当电压异常的持续时间未达到预设时间阈值(可以根据实际场景设定，如1s)时，单片机可以按照第一时间间隔(可以根据实际场景设定，如200ms)保存当前电压信息，但不将异常电压信息发送给主平台，在避免报警上传过于频繁的情况下，记录异常电压的变化趋势，方便后期获取并排查问题。

当电压异常持续时间达到预设时间间隔时，单片机可以按照第二时间间隔(可以根据实际场景设定，如10s)保存当前电压信息，并将当前电压信息发送给主平台。

在一个可能的实施例中，在保存当前电压信息时发送状态为未发送，在将当前电压信息发送给主平台并接收到主平台发送的报警成功反馈消息时，将发送状态更新为已发送，并保存更新后的发送状态。

在该实施例中，考虑到实际应用中可能会存在异常电压信息还未发送至主平台，或主平台还未完成报警处理，网络设备就出现异常重启或损坏的情况，在该情况下，当网络设备重新启动时，单片机可能会无法确定所记录的异常电压信息中是否包括未发送给主平台或主平台未完成报警处理的异常电压信息。

基于此，对于所记录的异常电压信息，单片机还可以维护异常电压信息的发送状态。

示例性的，该发送状态包括未发送或已发送。

当单片机基于所采集的电压值确定网络设备的供电电源电压异常时，单片机可以生成所采集的电压值对应的异常电压信息，并保存该异常电压信息，此时，该异常电压信息中包括的发送状态为未发送。

单片机将异常电压信息发送给主平台之后，主平台可以基于接收到的异常电压信息进行报警处理。

当主平台完成报警处理时，可以向单片机发送报警成功反馈消息，以通知单片机报警处理已完成，此时，单片机可以将所保存的异常电压信息中包括的发送状态由未发送更新为已发送。

在一个示例中，上述电压异常监测方法还可以包括：

当单片机完成启动时，检测是否保存有发送状态为未发送的异常电压信息；

若是，则将发送状态为未发送的电压信息发送给主平台，并在接收到主平台发送的报警成功反馈消息时，将发送状态更新为已发送，并保存更新后的发送状态。

在该示例中，为了避免由于网络设备异常重启或损坏导致存在异常电压信息未能发送给主平台或主平台未能完成报警处理，当单片机完成启动时，单片机可以查询所保存的异常电压信息中是否存在发送状态为未发送的异常电压信息。

若存在，则单片机可以将所保存的发送状态为未发送的异常电压信息发送给主平台。

示例性的，由于网络设备重启时，单片机的重启通常会比主平台重启快。此外，由于单片机不支持RTC(实时时钟)，一般采用定时器进行计时，因此，为了保准单片机与主平台时间同步，主平台会在完成重启之后，每隔固定时间向单片机下发校时命令。

相应地，单片机完成启动时，可以在接收到主平台发送的校时命令时，将所保存的发送状态为未发送的异常电压信息发送给主平台，以避免在主平台未完成启动的情况下向主平台发送异常电压信息。

需要说明的是，在本申请实施例中，为了避免电压在阀值(如上述第一阈值或第二阈值)上下波动导致的震荡现象，对电压从正常状态进入异常状态的判定使用的阈值(如上述第一阈值或第二阈值)，与对电压从异常状态恢复至正常状态的判定使用的阈值可以不同。

示例性的，假设网络设备的供电电源的电压值由正常状态进入高压状态的阈值为第一阈值，由正常状态进入低压状态的阈值为第二阈值，则网络设备的供电电源的电压值由高压状态进入正常状态的阈值(本文中称为第三阈值)需要低于第一阈值，由低压状态进入正常状态的阈值(本文中称为第四阈值)需要高于第二阈值。

举例来说，假设网络设备正常工作电压范围为30V～50V(即第一阈值为50V，第二阈值为30V)，即当网络设备的供电电压值在30V～50V(包括30V或50V)之间时，判定网络设备的供电电压正常，则判定网络设备的供电电压由异常状态恢复至正常状态的阈值范围(可以称为电压回落阈值范围)可以为31V～49V(即第三阈值为49V，第四阈值为31V)。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面结合具体应用场景对本申请实施例提供的技术方案进行说明。

请参见图2，为本申请实施例提供的一种具体应用场景的结构示意图，如图2所示，在该应用场景中，网络设备可以通过单片机实时采集供电电源的电压值，并在确定电压异常时，将异常电压信息(包括电压采集时间、电压值、电压状态以及发送状态)保存到EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)，并通过串口将异常电压信息上报给主平台，由主平台上报报警平台。

在该实施例中，主平台通过与单片机的串口通信，支持以下功能：

1)、通过单片机串口读取和清除EEPROM中的所有已发送或未发送的异常电压信息；

2)、实时获取当前供电电压值；

3)、对单片机下发校时命令；

4)、下发正常工作电压的阈值上下限值(即上述第一阈值和第二阈值)；

5)、获取单片机当前版本号。

请参见图3，基于图2所示应用场景，电压异常监测实现流程如下：

1、系统上电后，单片机进行资源初始化，然后读取EEPROM中的异常电压信息，确定异常电压信息写入的起始位置。

示例性的，为延长EEPROM的使用寿命，对EEPROM的采用循环写入的方式进行数据写入，因此，单片机在每次启动时，可以确定新增异常电压信息的写入地址，当EEPROM写满之后，从零地址开始重新写入。

2、单片机实时对网络设备的供电电源的电压值进行采集。当所采集的电压值大于阀值上限(即上述第一阈值)时，进入高压状态处理；当所采集的电压值小于阀值下限(即上述第二阈值)时，进入低压状态处理；当所采集的电压值小于等于第一阈值，且大于等于第二阈值时，进入正常电压状态处理。

3、高压状态处理：若电压状态标志位的值不为第二值，即首次进入高压状态，则更新电压状态标志为的值为第二值，将异常电压信息(当前时间、电压值、电压状态、发送状态)写入EEPROM，此时发送状态为未发送，并将异常电压信息通过串口发送给主平台触发报警；当接收到主平台返回的报警成功反馈消息，则将所记录的异常电压信息中的发送状态更新为已发送。若电压状态标志位的值为第二值，即非首次进入高压状态，则采用分时段发送的策略，即每隔200ms(即上述第一时间间隔)保存一次电压信息，不发送至主平台(发送状态为不发送)，记录异常电压的变化趋势，方便后期获取排查问题；当距离上一次发送异常电压信息的时间间隔达到1S(即上述第二时间间隔)时，每隔10S(即上述第三时间间隔)保存并发送异常电压信息，以避免网络设备的供电电源长期处于高压状态导致的报警上传太频繁。

4、低压状态处理：若电压状态标志位的值不为第三值，即首次进入低压状态，则更新电压状态标志为的值为第三值，将异常电压信息(当前时间、电压值、电压状态、发送状态)写入EEPROM，此时发送状态为未发送，并将异常电压信息通过串口发送给主平台触发报警；当接收到主平台返回的报警成功反馈消息，则将所记录的异常电压信息中发送状态更新为已发送。若电压状态标志位的值为第三值，即非首次进入低压状态，则采用分时段发送的策略，即每隔200ms保存一次电压信息(包括时间、电压值、电压状态等信息)，不发送至主平台(发送状态为不发送)，记录异常电压的变化趋势，方便后期获取排查问题；当距离上一次发送异常电压信息的时间间隔达到1S时，每隔10S保存并发送异常电压信息，以避免网络设备的供电电源长期处于低压状态导致的报警上传太频繁。

5、正常电压状态处理：当电压处于正常工作电压时，将电压状态标志位的值设置为第一值。

6、未发送的报警信息主动上传：由于单片机不支持RTC，采用定时器进行计时，并通过主平台每隔固定时间下发校时命令，对单片机时间进行校准。因此，当单片机第一次接收到主平台的校时命令，可以读取EEPROM中的异常电压信息，将保存的发送状态为未发送的异常电压信息发送至主平台，以避免设备还没有将异常电压信息发送至主平台或主平台未完成报警处理，就发生异常重启或损坏，极大地方便了定位设备由于供电原因导致的异常重启及损坏问题。

7、主平台获取EEPROM中存储的信息：当单片机接收到主平台下发命令，则需要对接收到的命令进行解析和处理，以便支持上述串口通信支持的功能。

本申请实施例中，通过在网络设备中集成单片机，当单片机完成启动时，采集网络设备的供电电源的电压值；当所采集的电压值高于第一阈值，或低于第二阈值时，保存异常电压信息，并将异常电压信息发送给主平台，以使主平台基于该异常电压信息进行报警处理，提高了网络设备供电电源的电压值异常的发现的及时性和效率，并提高了网络设备对电压异常监测的可靠性，为网络设备的异常重启或损坏原因排查提供了数据支持。

以上对本申请提供的方法进行了描述。下面对本申请提供的装置进行描述：

请参见图4，为本申请实施例提供的一种电压异常监测装置的结构示意图，如图4所示，该电压异常监测装置可以包括：

采集单元，用于当所述单片机启动完成时，采集所述网络设备的供电电源的电压值；

保存单元，用于当所述采集单元所采集的电压值高于第一阈值，或低于第二阈值时，保存异常电压信息；

发送单元，用于将所述异常电压信息发送给所述主平台，以使所述主平台基于所述异常电压信息进行报警处理；其中，所述第一阈值大于所述第二阈值。

在一个实施例中，所述保存单元，具体用于在发生异常，且电压状态发生变化时，按照第一策略保存异常电压信息，并通过所述发送单元将所述异常电压信息发送给所述主平台；所述电压状态包括高压状态、低压状态或正常电压状态；

在发生异常，且电压状态未发生变化时，按照第二策略保存异常电压信息，并通过所述发送单元将所述异常电压信息发送给所述主平台，所述第二策略与所述第一策略的发送间隔不同。

在一个实施例中，所述保存单元，具体用于在发生异常，且电压状态发生变化时，保存当前电压信息，并通过发送单元将当前电压信息发送给所述主平台；

在发生异常，且电压状态未发生变化时，若电压异常的持续时间未达到预设时间阈值，则按照第一时间间隔保存当前电压信息，若电压异常的持续时间达到所述预设时间阈值，则按照第二时间间隔保存当前电压信息，并通过所述发送单元将当前电压信息发送给所述主平台，所述第二时间间隔大于第一时间间隔。

在一个实施例中，所述保存单元，还用于在保存当前电压信息时发送状态为未发送，在所述发送单元将当前电压信息发送给所述主平台并接收到所述主平台发送的报警成功反馈消息时，将发送状态更新为已发送，并保存更新后的发送状态。

在一个实施例中，所述保存单元，还用于当所述单片机完成启动时，检测是否保存有发送状态为未发送的电压信息；若是，则通过所述发送单元将发送状态为未发送的电压信息发送给所述主平台，并在接收到所述主平台发送的报警成功反馈消息时，将发送状态更新为已发送，并保存更新后的发送状态。

对应地，本申请还提供了图4所示装置的硬件结构。参见图5，该硬件结构可包括：处理器和机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令；所述处理器用于执行机器可执行指令，以实现本申请上述示例公开的方法。

基于与上述方法同样的申请构思，本申请实施例还提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质上存储有若干计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，能够实现本申请上述示例公开的方法。

示例性的，上述机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。