一种基于数据线供电的电源级联分配系统的制作方法

1.本发明涉及工业通讯领域技术领域，具体涉及一种应用于单对以太网的基于数据线供电的电源级联分配系统。


背景技术：

2.数据线供电(power over data lines，以下简称podl)技术是指一种利用数据线提供电源的技术。以太网供电技术得以保证了传输数据信号的同时为设备提供直流电源。
3.现场控制设备对电源稳定性的要求较高，为了提高设备和系统运行的稳定性和可靠性，通常需要高可靠的电源供应。冗余电源的设计是其中的关键部分，在高可靠系统中起着重要作用。传统的冗余供电方法就是将两个电源通道分别连接到用电设备，两个电源同时向设备供电。
4.poe(power over ethernet)指的是在现有的以太网cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于ip的终端(如ip电话机、无线局域网接入点、网络摄像机等)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术，在poe系统中，有两个重要的组成部分。其中，提供电力的设备叫做pse设备(powersourcing equipment，供电设备)，而用电源的叫做pd设备(powered device，受电设备)。pse设备负责将电源注入以太网线，并实施功率的规划和管理。基于单对以太网的现场设备，pd设备就需要两路单对以太网线缆分别连接至pse设备，实现冗余供电与冗余通信，即，每个pd设备上连接两根线缆至pse设备。如果所有pd设备都要实现冗余供电和通信，所需要的线缆长度＝设备数量*距离*2，在长距离的应用中，线缆成本较高。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例提供一种基于数据线供电的电源级联分配系统，以实现降低长距离应用的poe系统中的线缆成本。
6.为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
7.一种基于数据线供电的电源级联分配系统，包括：
8.第一供电设备、第二供电设备，以及依次串联的n个串联的受电设备，所述n为不小于2的正整数；
9.每个所述受电设备具有第一以太网接口和第二以太网接口，所述n个串联的受电设备中，前一级受电设备的第二以太网接口与下一级受电设备的第一以太网接口相连；
10.所述第一供电设备的以太网接口与所述n个串联的受电设备中的第一个受电设备的第一以太网接口相连，所述第二供电设备的以太网接口与所述n个串联的受电设备中的最后一个受电设备的第二以太网接口相连。
11.可选的，上述基于数据线供电的电源级联分配系统中，所述受电设备包括：
12.第一信号解耦电感、第一信号解耦电容、第一供电二极管、限流保护电路、主处理芯片和cpu；
13.所述第一信号解耦电容的设置于所述主处理芯片与所述受电设备的第一以太网接口之间；
14.所述第一信号解耦电感包括第一解耦电感和第二解耦电感；
15.所述第一解耦电感的第一端与所述受电设备的第一以太网接口的正极电源线相连，所述第一解耦电感的第二端与所述限流保护电路的第一端相连；
16.所述第二解耦电感的第一端与所述受电设备的第一以太网接口的负极电源线相连；所述第二解耦电感的第二端与所述受电设备的第二以太网接口的负极电源线相连；
17.所述限流保护电路的第二端与所述受电设备的第二以太网接口的正极电源线相连；
18.所述第一供电二极管的输入端与所述限流保护电路的第一端相连，所述第一供电二极管的输入端与所述受电设备的电源接口相连；
19.所述cpu用于获取所述主处理芯片采集到的信号，并将该信号发送至所述受电设备的第二以太网接口。
20.可选的，上述基于数据线供电的电源级联分配系统中，所述第一信号解耦电容包括：第一解耦电容和第二解耦电容；
21.所述第一解耦电容的一端与所述受电设备的第一以太网接口的正极电源线相连，所述第一解耦电容的另一端与所述主处理芯片的第一信号输入端相连；
22.所述第二解耦电容的一端与所述受电设备的第一以太网接口的负极电源线相连，所述第二解耦电容的另一端与所述主处理芯片的第二信号输入端相连。
23.可选的，上述基于数据线供电的电源级联分配系统中，所述受电设备还包括：
24.第二信号解耦电感、第二信号解耦电容、第二供电二极管以及冗余处理芯片；
25.所述第二信号解耦电容的设置于所述冗余处理芯片与所述受电设备的第二以太网接口之间；
26.所述第二信号解耦电感包括第三解耦电感和第四解耦电感；
27.所述第三解耦电感设置于所述限流保护电路与所述受电设备的第二以太网接口的正极电源线之间；
28.所述第四解耦电感设置于所述第二解耦电感与所述受电设备的第二以太网接口的负极电源线之间；
29.所述第二供电二极管的输入端与所述限流保护电路的第二端相连，所述第二供电二极管的输入端与所述受电设备的电源接口相连；
30.所述cpu还用于获取所述冗余处理芯片采集到的信号，并将该信号发送至所述受电设备的第一以太网接口。
31.可选的，上述基于数据线供电的电源级联分配系统中，所述第二信号解耦电容包括：第三解耦电容和第四解耦电容；
32.所述第三解耦电容的一端与所述受电设备的第二以太网接口的正极电源线相连，所述第三解耦电容的另一端与所述冗余处理芯片的第一信号输入端相连；
33.所述第四解耦电容的一端与所述受电设备的第二以太网接口的负极电源线相连，所述第四解耦电容的另一端与所述冗余处理芯片的第二信号输入端相连。
34.可选的，上述基于数据线供电的电源级联分配系统中，所述cpu还用于：判断所述
主处理芯片或所述冗余处理芯片是否有信号输入，当所述主处理芯片和所述冗余处理芯片均无信号输入时，控制所述受电设备的报警模块输出报警信号。
35.可选的，上述基于数据线供电的电源级联分配系统中，所述限流保护电路，用于：
36.当检测到过流时，所述限流保护电路进入打嗝模式，并检测后级负载状态，当检测到后级负载为短路状态时，所述限流保护电路保持在打嗝模式，否则，所述限流保护电路恢复至正常状态。
37.可选的，上述基于数据线供电的电源级联分配系统中，还包括：
38.设置在所述第一供电设备与所述n个串联的受电设备中的第一个受电设备的第一以太网接口之间的第一防反灌电路；
39.设置在所述第二供电设备与所述n个串联的受电设备中的最后一个受电设备的第二以太网接口之间的第二防反灌电路。
40.可选的，上述基于数据线供电的电源级联分配系统中，所述第一防反灌电路和/或所述第二防反灌电路由二极管实现。
41.可选的，上述基于数据线供电的电源级联分配系统中，所述限流保护电路包括：
42.并联的第一限流保护支路和第二限流保护支路；
43.所述第一限流保护支路和第二限流保护支路包括串联的电流采样及关断电路和二极管；
44.所述第一限流保护支路和第二限流保护支路中的二极管的方向相反。
45.基于上述技术方案，本发明实施例提供的电源级联分配系统中，第一个受电设备与所述第一供电设备之间通过线缆相连，所述最后一个受电设备与所述第二供电设备之间通过线缆相连，同时，相邻的受电设备之间通过线缆相连，该方案可以同时采用第一供电设备和第二供电设备为两者之间的受电设备进行供电，当其中一个供电设备或受电设备出现故障时，仍会有其他部受电设备正常工作，相较于现有技术中公开的技术方案而言，所采用的线缆长度较短，在长距离的应用中，大大减少了线缆的长度，降低了线缆成本，且简化了施工流程。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
47.图1为本技术实施例公开的基于数据线供电的电源级联分配系统的结构示意图；
48.图2为本技术另一实施例公开的基于数据线供电的电源级联分配系统的结构示意图；
49.图3为本技术实施例公开的一种故障场景下基于数据线供电的电源级联分配系统的工况示意图；
50.图4为本技术实施例公开的受电设备的结构示意图；
51.图5为本技术另一实施例公开的受电设备的结构示意图；
52.图6为本技术另一实施例公开的双向限流保护电路的结构示意图；
53.图7为本技术实施例公开的防反灌电路的简易布局示意图。
具体实施方式
54.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.2019年ieee定义了一种新型以太网标准—ieee 802.3cg-2019，通过一对平衡导体进行10mb/s的速率通讯以及功率传输。本发明所使用的单对以太网(以下简称，spe)是基于10base-t1l的ieee 802.3物理层规范，传输速率为10mb/s，传输距离可达1000米(点对点连接距离)。利用双绞线线缆可同时实现数据和电源的传输，大大节省了线缆成本，方便了现场的施工安装。
56.本技术公开了一种基于数据线供电的电源级联分配系统，参见图1，该系统可以包括：
57.第一供电设备100、第二供电设备200，以及依次串联的n个串联的受电设备300，所述n为不小于2的正整数，例如可以为2、3、4等。
58.每个所述受电设备(power device，简称pd)300具有第一以太网接口和第二以太网接口，所述n个串联的受电设备中，前一级受电设备的第二以太网接口与下一级受电设备的第一以太网接口相连。在本方案中，所述n个受电设备可以即为第一受电设备、第二受电设备、
……
、第n-1受电设备和第n受电设备，这n个受电设备依次串联，所述n个串联的受电设备中的相邻的两个受电设备300中，上一级的受电设备300的第二以太网接口，与下一级的受电设备300的第一以太网接口相连，或者是，上一级的受电设备300的第一以太网接口，与下一级的受电设备300的第二以太网接口相连。其中，所述第一受电设备可以作为所述n个串联的受电设备300中的第一个受电设备，所述第n受电设备可以作为所述n个串联的受电设备300中的最后一个受电设备，这些受电设备的规格可以相同。
59.所述第一供电设备100的以太网接口与所述n个串联的受电设备中的第一个受电设备的第一以太网接口相连，所述第二供电设备200的以太网接口与所述n个串联的受电设备中的最后一个受电设备的第二以太网接口相连，此时，所述第一供电设备100、n个受电设备300、第二供电设备200之间形成串联支路。
60.参见图1的设计结构，正常情况下，第一供电设备100和第二供电设备200同时为受电设备300供电，当某一个受电设备300、供电设备出现故障或者设备之间的某条线缆出现故障时，不影响其余设备工作，例如，当所述第一供电设备100出现故障时，可以采用第二供电设备200同时为所有的受电设备300供电，当其中一个受电设备300出现故障，无法工作时，可以采用第一供电设备100和第二供电设备200为除出现故障的受电设备300之外的其他受电设备300供电。当某条线缆出现故障时，可以采用所述第一供电设备100和第二供电设备200为所有的受电设备供电。
61.上述方案中，所述第一个受电设备与所述第一供电设备100之间通过线缆相连，所述最后一个受电设备与所述第二供电设备300之间通过线缆相连，同时，相邻的受电设备之间通过线缆相连，本方案中所需要的线缆长度相较于现有技术中的技术方案较少，线缆长
度接近减少了一半，在长距离的应用中，减少了线缆的长度，降低了线缆成本，且简化了施工流程。
62.参见图2，在图2提供的实施例中，所述基于数据线供电的电源级联分配系统可以包括第一供电设备100、第二供电设备200、第一受电设备301、第二受电设备302、第三受电设备303、第四受电设备304，所述第一供电设备100的以太网接口与所述第一受电设备301的第一以太网接口之间通过第一线缆
①
相连，所述第一受电设备301的第二以太网接口与所述第二受电设备302的第一以太网接口通过第二线缆
②
相连，所述第二受电设备302的第二以太网接口与所述第三受电设备303的第一以太网接口通过第三线缆
③
相连，所述第三受电设备303的第二以太网接口与所述第四受电设备304的第一以太网接口通过第四线缆
④
相连，所述第四受电设备304的第二以太网接口与所述第二供电设备200通过第五线缆
⑤
相连，由此可见，所述基于数据线供电的电源级联分配系统中所采用的线缆的总量，为所述第一供电设备100、第一受电设备301、第二受电设备302、第三受电设备303、第四受电设备304、第二供电设备200之间的距离之和，即，第一线缆、第二线缆、第三线缆、第四线缆和第五线缆的长度之和，所述第一线缆、第二线缆、第三线缆、第四线缆和第五线缆的长度为相邻的两个设备之间的距离。
63.参见图3，例如当第二受电设备302出现故障时，可以采用第一供电设备100给所述第一受电设备301供电，采用第二供电设备200给所述第三受电设备303、第四受电设备304进行供电，从而可以保证第一受电设备301、第三受电设备303、第四受电设备304正常工作，其工作状态不会因第二受电设备302出现故障而发生改变。
64.在本实施例公开该的技术方案中，所述受电设备的具体结构可以根据受电设备的需求自行设定，例如，参见图4，在本技术实施例所述受电设备为包括：第一信号解耦电感la、第一信号解耦电容ca、第一供电二极管d1、限流保护电路400、主处理芯片phy1和cpu；
65.所述第一信号解耦电容ca的设置于所述主处理芯片phy与所述受电设备300的第一以太网接口之间；
66.所述第一信号解耦电感la包括第一解耦电感l1和第二解耦电感l2；
67.所述第一解耦电感的第一端与所述受电设备的第一以太网接口的正极电源线相连，所述第一解耦电感的第二端与所述限流保护电路的第一端相连；
68.所述第二解耦电感的第一端与所述受电设备的第一以太网接口的负极电源线相连；所述第二解耦电感的第二端与所述受电设备的第二以太网接口的负极电源线相连；
69.所述限流保护电路的第二端与所述受电设备的第二以太网接口的正极电源线相连；
70.所述第一供电二极管的输入端与所述限流保护电路的第一端相连，所述第一供电二极管的输入端与所述受电设备的电源接口相连。
71.所述cpu用于执行所述受电设备的基本功能，其可以是所述受电设备的处理器，所述cpu还可以用于获取所述主处理芯片采集到的信号，并将该信号发送至所述受电设备的第二以太网接口。
72.上图中，所述受电设备的第一以太网接口的正极电源线，用于输入正电压信号，所述受电设备的第一以太网接口的负极电源线，用于输入负电压信号，所述第一以太网接口的输出信号具有两部分，一部分是用于作为通讯信号使用的高频部分，另一部分是作为电
源使用的低频部分。所述第一以太网接口的输出信号经过所述第一信号解耦电容ca处理，在这里，电容具有低频、通过高频的作用，因此，第一以太网接口的输出信号，在经过所述第一信号解耦电容ca处理后，可以识别得到信号中的高频通讯信号，将识别出的高频通讯信号发送给所述主处理芯片phy1，此时可以实现所述主处理芯片phy1的正常通讯。电感具有阻高频通低频的作用，其允许低频通过，因此，第一以太网接口的输出信号，在经过所述第一解耦电感l1和第二解耦电感l2处理后，阻隔信号中的高频通讯信号，使得经过第一解耦电感l1和第二解耦电感l2处理后的信号中仅剩低频电源信号，然后，低频电源信号可以通过所述第一供电二极管，给所述受电设备中的用电器件进行电源供电。再者，低频电源信号流经所述限流保护电路以及所述受电设备的第二以太网接口后，传递给下一受电设备使用，使得下一级受电设备获取到低频电源信号，cpu提取所述主处理芯片phy1获取到的高频通讯信号，并将该高频通讯信号发送至所述受电设备的第二以太网接口，此时，经所述受电设备的第二以太网接口输出的信号既包含高频通讯信号也包含低频电源信号，下一级的受电设备的信号处理过程与上述流程相同，不在累述。
73.在本实施例中，所述第一信号解耦电容的结构可以根据用户需求自行设定，只要其能够对所述受电设备的第一以太网接口的输出信号进行滤波，筛选得到其中的高频信号既可，例如，参见图4，本实施例中，所述第一信号解耦电容可以包括：第一解耦电容c1和第二解耦电容c2；
74.所述第一解耦电容的一端与所述受电设备的第一以太网接口的正极电源线相连，所述第一解耦电容的另一端与所述主处理芯片的第一信号输入端相连；
75.所述第二解耦电容的一端与所述受电设备的第一以太网接口的负极电源线相连，所述第二解耦电容的另一端与所述主处理芯片的第二信号输入端相连。
76.进一步的，在本实施例公开的技术方案中，在常规状态下，如果所述受电设备采用第一以太网接口获取通讯信号和电源信号，如果无法由所述第一以太网接口得到通讯信号和电源信号时，可以控制所述受电设备的第一以太网接口和第二以太网接口的输入输出功能翻转，使得所述第二以太网接口作为所述受电设备的输入接口，第一以太网接口作为所述受电设备的输出接口，此时，需要为所述受电设备再配置一组信号解耦电感、信号解耦电容、供电二极管和处理芯片，具体的，参见图5，所述受电设备还包括：
77.第二信号解耦电感lb、第二信号解耦电容cb、第二供电二极管d2以及冗余处理芯片phy2；各个原件的连接方式与上一实施例类似，具体的：
78.所述第二信号解耦电容的设置于所述冗余处理芯片与所述受电设备的第二以太网接口之间；
79.所述第二信号解耦电感包括第三解耦电感和第四解耦电感；
80.所述第三解耦电感设置于所述限流保护电路与所述受电设备的第二以太网接口的正极电源线之间；
81.所述第四解耦电感设置于所述第二解耦电感与所述受电设备的第二以太网接口的负极电源线之间；
82.所述第二供电二极管的输入端与所述限流保护电路的第二端相连，所述第二供电二极管的输入端与所述受电设备的电源接口相连。
83.此时，所述cpu500还用于获取所述冗余处理芯片采集到的信号，并将该信号发送
至所述受电设备的第一以太网接口。
84.上图中，所述受电设备的第二以太网接口的正极电源线，用于输入正电压信号，所述受电设备的第二以太网接口的负极电源线，用于输入负电压信号，所述第二以太网接口的输出信号具有两部分，一部分是用于作为通讯信号使用的高频部分，另二部分是作为电源使用的低频部分。所述第二以太网接口的输出信号经过所述第二信号解耦电容cb处理，在这里，电容具有低频、通过高频的作用，因此，第二以太网接口的输出信号，在经过所述第二信号解耦电容cb处理后，可以识别得到信号中的高频通讯信号，将识别出的高频通讯信号发送给所述冗余处理芯片phy2，此时可以实现所述冗余处理芯片phy2的正常通讯。电感具有阻高频通低频的作用，其允许低频通过，因此，第二以太网接口的输出信号，在经过所述第三解耦电感l3和第四解耦电感l4处理后，阻隔信号中的高频通讯信号，使得经过第三解耦电感l3和第四解耦电感l4处理后的信号中仅剩低频电源信号，然后，低频电源信号可以通过所述第二供电二极管，给所述受电设备中的用电器件进行电源供电。再者，低频电源信号流经所述限流保护电路以及所述受电设备的第一以太网接口后，传递给下一受电设备使用，使得下一级受电设备获取到低频电源信号，cpu提取所述冗余处理芯片phy2获取到的高频通讯信号，并将该高频通讯信号发送至所述受电设备的第一以太网接口，此时，经所述受电设备的第一以太网接口输出的信号既包含高频通讯信号也包含低频电源信号，下一级的受电设备的信号处理过程与上述流程相同，不在累述。
85.在本实施例中，所述第二信号解耦电容的结构可以根据用户需求自行设定，只要其能够对所述受电设备的第二以太网接口的输出信号进行滤波，筛选得到其中的高频信号既可，例如，参见图5，本实施例中，所述第一信号解耦电容可以包括：第一解耦电容c3和第二解耦电容c4；
86.所述第一解耦电容的一端与所述受电设备的第一以太网接口的正极电源线相连，所述第一解耦电容的另一端与所述主处理芯片的第一信号输入端相连；
87.所述第二解耦电容的一端与所述受电设备的第一以太网接口的负极电源线相连，所述第二解耦电容的另一端与所述主处理芯片的第二信号输入端相连。
88.在本技术实施例公开的技术方案中，所述限流保护电路用于在后级受电设备出现短路等故障时，对后级电路进行限流保护，不在向后级电路提供电流信号和通讯信号，具体的，所述限流保护电路，用于：
89.当检测到过流时，所述限流保护电路进入打嗝模式，并检测后级负载状态，当检测到后级负载为短路状态时，所述限流保护电路保持在打嗝模式，否则，所述限流保护电路恢复至正常状态。在这里，打嗝模式是一种过流保护形式，其具体原理可以参见现有技术，所述后级负载指的是就是后级受电设备的负载状态。例如，当某一受电设备出现短路故障时，前级的受电设备中的流保护电路在过流时会进入打嗝模式，自动检测后级受电设备的负载状态，基于负载状态判断是否需要保持在打嗝模式，最终的稳定状态下，只有离故障点最近的限流保护电路会进入打嗝模式，而次级的限流保护电路能正常开启。
90.在本施例工开的技术方案中，当受电设备故障时，为了及时提醒用户对故障进行处理，在本方案中，所述受电设备还可以包括报警模块，所述报警模块的工作状态受所述cpu控制，所述cpu具体用于判断所述主处理芯片或所述冗余处理芯片是否有信号输入，当所述主处理芯片和所述冗余处理芯片均无信号输入时，控制所述受电设备的报警模块输出
报警信号。在该过程中，所述受电设备工作以后，cpu实时检测所述主处理芯片或所述冗余处理芯片是否有信号输入，当检测到所述主处理芯片有信号输入时，将所述主处理芯片的输入信号发送至所述受电设备的第二以太网接口，当检测到所述冗余处理芯片有信号输入时，将所述冗余处理芯片的输入信号发送至所述受电设备的第一以太网接口，当所述主处理芯片和所述冗余处理芯片均无信号输入时，表明所述受电设备可能处于故障状态，使得所述受电设备的第一以太网接口和所述第二以太网接口无信号输入，此时，所述cpu可以控制所述受电设备的报警模块输出报警信号，此时，所述报警模块在工作时，可以采用的是所述受电设备内部的储能模块作为电源，当所述储能模块的电能耗尽以后，停止报警动作。
91.上述实施例公开的技术方案中，由于每个受电设备均可以采用第一供电设备或第二供电设备供电，因此，所述限流保护电路需要具体为双向限流保护电路，参见图6，所述双向限流保护电路可以由两条限流保护支路构成，这两条限流保护支路记为第一限流保护支路和第二限流保护支路，两者之间呈反向并联关系，具体的，所述第一限流保护支路和第二限流保护支路包括串联的电流采样及关断电路和二极管；其中，所述第一限流保护支路和第二限流保护支路中的二极管的方向相反。
92.在图5对应的实例方案中，如果第一供电设备出现故障，可以采用第二供电设备为所有的受电设备供电，如果第二供电设备出现故障，可以采用第一供电设备为所有的受电设备供电，以第一供电设备出现故障为例，与所述第一供电设备相邻的受电设备记为第一受电设备，如果不对所述第一供电设备与所述第一受电设备之间进行防反灌处理，在所述第一供电设备掉电或电压偏低时，会使得所述第一受电设备由第一以太网接口输出的信号灌入所述第一供电设备，进而出现电流反灌，这种情况是电路设计中不允许的，因此，为了防止受电设备中的输出信号反灌入所述供电设备，在本方案中，还可以包括：
93.设置在所述第一供电设备与所述n个串联的受电设备中的第一个受电设备的第一以太网接口之间的第一防反灌电路；
94.设置在所述第二供电设备与所述n个串联的受电设备中的最后一个受电设备的第二以太网接口之间的第二防反灌电路。
95.所述防反灌电路的设计形式可以如图7所示，图7为防反灌电路的简易布局示意图，图7中，电源输入对应的接口为供电设备的以太网接口。
96.在本方案中，所述防反灌电路可以设置于所述受电设备与所述供电设备之间的线缆上，也可以设置于所述受电设备与所述供电设备相连的接口位置，当然，也可以设置于所述供电设备的以太网接口位置。
97.所述第一防反灌电路和/或所述第二防反灌电路的具体电路结构可以根据用户需求自行设计，例如，在本方案中，所述第一防反灌电路和/或所述第二防反灌电路可以直接由二极管实现，该二极管可以为理想二极管。
98.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
99.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种基于数据线供电的电源级联分配系统，其特征在于，包括：第一供电设备、第二供电设备，以及依次串联的n个串联的受电设备，所述n为不小于2的正整数；每个所述受电设备具有第一以太网接口和第二以太网接口，所述n个串联的受电设备中，前一级受电设备的第二以太网接口与下一级受电设备的第一以太网接口相连；所述第一供电设备的以太网接口与所述n个串联的受电设备中的第一个受电设备的第一以太网接口相连，所述第二供电设备的以太网接口与所述n个串联的受电设备中的最后一个受电设备的第二以太网接口相连。2.根据权利要求1所述的基于数据线供电的电源级联分配系统，其特征在于，所述受电设备包括：第一信号解耦电感、第一信号解耦电容、第一供电二极管、限流保护电路、主处理芯片和cpu；所述第一信号解耦电容的设置于所述主处理芯片与所述受电设备的第一以太网接口之间；所述第一信号解耦电感包括第一解耦电感和第二解耦电感；所述第一解耦电感的第一端与所述受电设备的第一以太网接口的正极电源线相连，所述第一解耦电感的第二端与所述限流保护电路的第一端相连；所述第二解耦电感的第一端与所述受电设备的第一以太网接口的负极电源线相连；所述第二解耦电感的第二端与所述受电设备的第二以太网接口的负极电源线相连；所述限流保护电路的第二端与所述受电设备的第二以太网接口的正极电源线相连；所述第一供电二极管的输入端与所述限流保护电路的第一端相连，所述第一供电二极管的输入端与所述受电设备的电源接口相连；所述cpu用于获取所述主处理芯片采集到的信号，并将该信号发送至所述受电设备的第二以太网接口。3.根据权利要求2所述的基于数据线供电的电源级联分配系统，其特征在于，所述第一信号解耦电容包括：第一解耦电容和第二解耦电容；所述第一解耦电容的一端与所述受电设备的第一以太网接口的正极电源线相连，所述第一解耦电容的另一端与所述主处理芯片的第一信号输入端相连；所述第二解耦电容的一端与所述受电设备的第一以太网接口的负极电源线相连，所述第二解耦电容的另一端与所述主处理芯片的第二信号输入端相连。4.根据权利要求2所述的基于数据线供电的电源级联分配系统，其特征在于，所述受电设备还包括：第二信号解耦电感、第二信号解耦电容、第二供电二极管以及冗余处理芯片；所述第二信号解耦电容的设置于所述冗余处理芯片与所述受电设备的第二以太网接口之间；所述第二信号解耦电感包括第三解耦电感和第四解耦电感；所述第三解耦电感设置于所述限流保护电路与所述受电设备的第二以太网接口的正极电源线之间；所述第四解耦电感设置于所述第二解耦电感与所述受电设备的第二以太网接口的负
极电源线之间；所述第二供电二极管的输入端与所述限流保护电路的第二端相连，所述第二供电二极管的输入端与所述受电设备的电源接口相连；所述cpu还用于获取所述冗余处理芯片采集到的信号，并将该信号发送至所述受电设备的第一以太网接口。5.根据权利要求4所述的基于数据线供电的电源级联分配系统，其特征在于，所述第二信号解耦电容包括：第三解耦电容和第四解耦电容；所述第三解耦电容的一端与所述受电设备的第二以太网接口的正极电源线相连，所述第三解耦电容的另一端与所述冗余处理芯片的第一信号输入端相连；所述第四解耦电容的一端与所述受电设备的第二以太网接口的负极电源线相连，所述第四解耦电容的另一端与所述冗余处理芯片的第二信号输入端相连。6.根据权利要求4所述的基于数据线供电的电源级联分配系统，其特征在于，所述cpu还用于：判断所述主处理芯片或所述冗余处理芯片是否有信号输入，当所述主处理芯片和所述冗余处理芯片均无信号输入时，控制所述受电设备的报警模块输出报警信号。7.根据权利要求4所述的基于数据线供电的电源级联分配系统，其特征在于，所述限流保护电路，具体用于：当检测到过流时，所述限流保护电路进入打嗝模式，并检测后级负载状态，当检测到后级负载为短路状态时，所述限流保护电路保持在打嗝模式，否则，所述限流保护电路恢复至正常状态。8.根据权利要求4所述的基于数据线供电的电源级联分配系统，其特征在于，所述限流保护电路包括：并联的第一限流保护支路和第二限流保护支路；所述第一限流保护支路和第二限流保护支路包括串联的电流采样及关断电路和二极管；所述第一限流保护支路和第二限流保护支路中的二极管的方向相反。9.根据权利要求1所述的基于数据线供电的电源级联分配系统，其特征在于，还包括：设置在所述第一供电设备与所述n个串联的受电设备中的第一个受电设备的第一以太网接口之间的第一防反灌电路；设置在所述第二供电设备与所述n个串联的受电设备中的最后一个受电设备的第二以太网接口之间的第二防反灌电路。10.根据权利要求9所述的基于数据线供电的电源级联分配系统，其特征在于，所述第一防反灌电路和/或所述第二防反灌电路由二极管实现。

技术总结
本发明提供一种基于数据线供电的电源级联分配系统，本发明实施例提供的电源级联分配系统中，第一个受电设备与所述第一供电设备之间通过线缆相连，所述最后一个受电设备与所述第二供电设备之间通过线缆相连，同时，相邻的受电设备之间通过线缆相连，该方案可以同时采用第一供电设备和第二供电设备为两者之间的受电设备进行供电，当其中一个供电设备或受电设备出现故障时，仍会有其他部受电设备正常工作，相较于现有技术中公开的技术方案而言，所采用的线缆长度较短，在长距离的应用中，大大减少了线缆的长度，降低了线缆成本，且简化了施工流程。施工流程。施工流程。


技术研发人员：周位强 杨振国 杜显彬 仝光志
受保护的技术使用者：浙江中控技术股份有限公司
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/10/7