CN109600235A - PoE系统的供电管理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PoE系统的供电管理方法及装置，该方法包括：根据所述至少两个电源模块的状态信息确定所述PoE系统的可用供电功率；根据所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定所述PoE系统的实际供电功率；根据所述PoE系统的可用供电功率与所述PoE系统的实际供电功率计算所述PoE系统的剩余供电功率；根据所述PoE系统的剩余供电功率确定所述PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口。该方案可以确保大部分PD设备的正常使用。

Description

PoE系统的供电管理方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤指一种以太网供电(Power over Ethernet，PoE)系统的供电管理方法及装置。

背景技术

PoE系统包括供电端设备(Power Sourcing Equipment，PSE)和受电端设备(PowerDevice，PD)两部分，其中：PSE为PD供电，在以太网中透过双绞线传输电力与数据到PD上同时管理整个PoE系统的供电功率，可以是支持PoE功能的交换机、路由器等网络设备；PD接受PSE的供电，可以是互联网协议(Internet Protocol，IP)电话、网络安全摄像机、掌上电脑、移动电话充电器等以太网设备。

PSE通常包括电源模块、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、PoE供电控制模块等。其中，电源模块用于提供POE系统的供电功率，PSE中可以包括多个电源模块，PoE系统的可用供电功率为各个电源模块的供电功率之和，PoE供电控制模块上设置可连接PD的供电端口。当PoE系统的可用供电功率小于PoE系统的实际供电功率(即PoE供电控制模块的各个供电端口的实际供电功率之和)时，则需要对PoE系统的供电功率进行管理，否则会导致PoE系统供电异常或者失效。

现有的PoE系统的供电功率是由PSE的CPU进行管理的，由于CPU是串行执行的，线程比较多，实时性比较差，当PSE中的某个电源模块因为拔出、关掉或异常导致PoE系统的可用供电功率无法满足所有供电端口的实际供电功率(即PoE系统的实际供电功率)时，CPU不能及时关闭部分供电端口，导致PoE系统的实际供电功率大于PoE的可用供电功率，这就会引起其他电源模块过载保护，停止供电功率输出，进而导致所有供电端口都被关闭，影响所有PD设备的正常使用。

发明内容

本发明实施例提供一种PoE系统的供电管理方法及装置，用以解决现有技术中存在的当PSE中的某个电源模块异常时，CPU不能及时关闭部分供电端口，导致所有供电端口都被关闭，影响所有PD设备的正常使用的问题。

根据本发明实施例，提供一种以PoE系统的供电管理方法，所述PoE系统包括PSE和PD，所述PSE包括至少两个电源模块、可编程逻辑器件和PoE供电控制模块，所述方法应用在所述可编程逻辑器件中，所述方法包括：

根据所述至少两个电源模块的状态信息确定所述PoE系统的可用供电功率；

根据所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定所述PoE系统的实际供电功率；

根据所述PoE系统的可用供电功率与所述PoE系统的实际供电功率计算所述PoE系统的剩余供电功率；

根据所述PoE系统的剩余供电功率确定所述PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口。

具体的，根据所述至少两个电源模块的状态信息确定所述PoE系统的可用供电功率，具体包括：

获取所述至少两个电源模块的状态信息，所述至少两个电源模块的状态信息包括对应电源模块的在位信息、供电功率和供电状态；

确定在位信息为是且供电状态为正常的电源模块，得到在位电源模块；

将所述在位电源模块的供电功率进行累加，得到所述PoE系统的可用供电功率。

具体的，根据所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定所述PoE系统的实际供电功率，具体包括：

获取所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息，所述各个供电端口的状态信息包括对应供电端口的端口标识、使用信息和实际供电功率；

确定使用信息为是的供电端口，得到使用供电端口；

将所述使用供电端口的实际供电功率进行累加，得到所述PoE系统的实际供电功率。

具体的，根据所述PoE系统的剩余供电功率确定所述PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口，具体包括：

确定所述PoE系统的剩余供电功率是否小于设定阈值；

若确定所述PoE系统的剩余供电功率小于所述设定阈值，则确定所述PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量；

指示所述PoE供电控制模块按照端口标识的设定顺序关闭所述需要关闭数量的供电端口。

具体的，确定所述PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量，具体包括：

确定所述PoE供电控制模块的任一供电端口的最大需求供电功率；

将所述PoE系统的剩余供电功率除以所述最大需求供电功率并取整数，得到所述PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量。

根据本发明实施例，还提供一种PoE系统的供电管理装置，所述PoE系统包括PSE和PD，所述PSE包括至少两个电源模块、可编程逻辑器件和PoE供电控制模块，所述装置应用在所述可编程逻辑器件中，所述装置包括：

第一确定模块，用于根据所述至少两个电源模块的状态信息确定所述PoE系统的可用供电功率；

第二确定模块，用于根据所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定所述PoE系统的实际供电功率；

计算模块，用于根据所述PoE系统的可用供电功率与所述PoE系统的实际供电功率计算所述PoE系统的剩余供电功率；

第三确定模块，用于根据所述PoE系统的剩余供电功率确定所述PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口。

具体的，所述第一确定模块，具体用于：

获取所述至少两个电源模块的状态信息，所述至少两个电源模块的状态信息包括对应电源模块的在位信息、供电功率和供电状态；

确定在位信息为是且供电状态为正常的电源模块，得到在位电源模块；

将所述在位电源模块的供电功率进行累加，得到所述PoE系统的可用供电功率。

具体的，所述第二确定模块，具体用于：

获取所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息，所述各个供电端口的状态信息包括对应供电端口的端口标识、使用信息和实际供电功率；

确定使用信息为是的供电端口，得到使用供电端口；

将所述使用供电端口的实际供电功率进行累加，得到所述PoE系统的实际供电功率。

具体的，所述第三确定模块，具体用于：

确定所述PoE系统的剩余供电功率是否小于设定阈值；

若确定所述PoE系统的剩余供电功率小于所述设定阈值，则确定所述PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量；

指示所述PoE供电控制模块按照端口标识的设定顺序关闭所述需要关闭数量的供电端口。

具体的，所述第三确定模块，具体用于：

确定所述PoE供电控制模块的任一供电端口的最大需求供电功率；

将所述PoE系统的剩余供电功率除以所述最大需求供电功率并取整数，得到所述PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供一种PoE系统的供电管理方法及装置，可编程逻辑器件根据所述至少两个电源模块的状态信息确定所述PoE系统的可用供电功率；根据所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定所述PoE系统的实际供电功率；根据所述PoE系统的可用供电功率与所述PoE系统的实际供电功率计算所述PoE系统的剩余供电功率；根据所述PoE系统的剩余供电功率确定所述PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口。该方案中，由可编程逻辑器件对PoE系统的供电功率进行管理，可编程逻辑器件是并行执行的，实时性好，能够实现纳秒级的管理响应速度，当PSE中的某个电源模块异常时，可编程逻辑器件能够及时关闭部分供电端口，避免所有供电端口都被关闭，确保大部分PD设备的正常使用。

附图说明

图1为本发明实施例中一种PSE的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种PoE系统的供电管理方法的流程图；

图3为本发明实施例中S21的流程图；

图4为本发明实施例中S22的流程图；

图5为本发明实施例中S24的流程图；

图6为本发明实施例中一种PoE系统的供电管理装置的结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的当PSE中的某个电源模块异常时，CPU不能及时关闭部分供电端口，导致所有供电端口都被关闭，影响所有PD设备的正常使用的问题，本发明实施例提供一种PoE系统的供电管理方法，PoE系统包括PSE和PD，PSE的结构如图1所示，包括至少两个电源模块、可编程逻辑器件和PoE供电控制模块，其中，电源模块的数量和PoE供电控制模块的供电端口的数量可以根据实际需要进行设定。该方法可以应用在可编程逻辑器件中，可编程逻辑器件可以但不限于是复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，可编程逻辑器件)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)等等，该方法的流程如图2所示，执行步骤如下：

S21：根据至少两个电源模块的状态信息确定PoE系统的可用供电功率。

上述PSE通常会包括至少两个电源模块，但是并不是每个电源模块都在使用，而PoE系统的可用供电功率是由正在使用的电源模块的供电功率决定的，因此，在对PoE系统的供电进行管理的时候，首先需要确定PoE系统的可用供电功率。

该步骤可以实时执行；也可以在检测到PoE供电控制模块开启新的供电端口之后执行，因为开启新的供电端口会引起PoE系统的实际供电功率的改变，可能需要管理PoE系统的供电功率；也可以设置一定的检测周期，在监控到检测周期到期后，执行该步骤，检测周期可以根据实际需要进行设定，例如可以设定为30分钟、50分钟、80分钟等等；当然还有其他情况，这里不再一一赘述。

S22：根据PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定PoE系统的实际供电功率。

PoE系统的实际供电功率是由PoE供电控制模块的各个供电端口连接的PD的使用功率决定的，因此，可以根据PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定PoE系统的实际供电功率。

S23：根据PoE系统的可用供电功率与PoE系统的实际供电功率计算PoE系统的剩余供电功率。

将PoE系统的可用供电功率与PoE系统的实际供电功率相减就可以得到PoE系统的剩余供电功率。

S24：根据PoE系统的剩余供电功率确定PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口。

计算出PoE系统的剩余供电功率，就可以进一步确定关闭PoE供电控制模块的各个供电端口中的哪些供电端口了。

该方案中，由可编程逻辑器件对PoE系统的供电功率进行管理，可编程逻辑器件是并行执行的，实时性好，能够实现纳秒级的管理响应速度，当PSE中的某个电源模块异常时，可编程逻辑器件能够及时关闭部分供电端口，避免所有供电端口都被关闭，确保大部分PD设备的正常使用。

具体的，上述S21中根据至少两个电源模块的状态信息确定PoE系统的可用供电功率，实现方式如图3所示，具体包括：

S211：获取至少两个电源模块的状态信息。

至少两个电源模块的状态信息可以但不限于包括对应电源模块的在位信息、供电功率和供电状态。

S212：确定在位信息为是且供电状态为正常的电源模块，得到在位电源模块。

电源模块的在位信息可以但不限于用是或者否来表示，下面以此为例进行说明。由于只有在位信息为是且供电状态为正常的电源模块会对PoE系统的可用供电功率有贡献，因此，可以确定在位信息为是的电源模块，这些电源模块可以定义为在位电源模块。

S213：将在位电源模块的供电功率进行累加，得到PoE系统的可用供电功率。

由于在S211中已经获取了各个电源模块的供电功率，那么，将在位电源模块的供电功率直接相加，就可以得到PoE系统的可用供电功率。

通过S211-S213就可以实现确定PoE系统的可用供电功率，为后续进行供电管理做准备。

具体的，上述S22中根据PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定PoE系统的实际供电功率，实现方式如图4所示，具体包括：

S221：获取PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息。

各个供电端口的状态信息可以但不限于包括对应供电端口的端口标识、使用信息和实际供电功率。

S222：确定使用信息为是的供电端口，得到使用供电端口。

供电端口的使用信息可以但不限于用是或者否来表示，下面以此为例进行说明。由于只有使用信息为是的供电端口才会连接PD，为PD供电，会影响PoE系统的实际供电功率，因此，可以确定使用信息为是的供电端口，这些供电端口可以定义为使用供电端口。

S223：将使用供电端口的实际供电功率进行累加，得到PoE系统的实际供电功率。

由于在S221中已经获取了各个供电端口的实际供电功率，那么，将使用供电端口的实际供电功率直接相加，就可以得到PoE系统的实际供电功率。

通过S211-S213就可以实现确定PoE系统的实际供电功率，为后续进行供电管理做准备。

具体的，上述S24中根据PoE系统的剩余供电功率确定PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口，实现方式如图5所示，具体包括：

S241：确定PoE系统的剩余供电功率是否小于设定阈值。

当PoE系统的剩余供电功率小于设定阈值时，也就是说PoE系统的实际供电功率已经超过了PoE系统的可用供电功率，会引起电源模块的过电保护，导致所有供电端口被关闭，这时必须要关闭部分供电端口，进行PoE系统的供电管理。因此，可以将PoE系统的剩余供电功率与设定阈值进行比较。

其中，设定阈值可以根据实际需要进行设定，设定阈值可以取零或者大于零的数值。例如，设定阈值为零，说明PoE系统的可用供电功率小于PoE系统的实际供电功率，也就是说PoE系统不足以提供够用的功率。

S242：若确定PoE系统的剩余供电功率小于设定阈值，则确定PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量。

在确定PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量时，具体实现过程为：确定PoE供电控制模块的任一供电端口的最大需求供电功率；将PoE系统的剩余供电功率除以最大需求供电功率并取整数，得到PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量。

例如，目前，PoE系统中供电端口标准的分级功率已作出规定，共包括以下五个分级功率，分别为：分级等级0(class0)的分级功率为15.4W、分级等级1(class1)的分级功率为4W、分级等级2(class2)的分级功率为7W、分级等级3(class3)的分级功率为15.4W、分级等级4(class4)的分级功率为30W。这时，供电端口的最大需求功率为30W，将PoE系统的剩余供电功率除以最大需求供电功率并取整数，就可以得到PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量。

S243：指示PoE供电控制模块按照端口标识的设定顺序关闭需要关闭数量的供电端口。

端口标识可以是端口号、端口优先级等等，当端口标识为端口号时，可以按照端口标识从小到大的顺序关闭需要关闭数量的供电端口，可以按照端口标识从大到小的顺序关闭需要关闭数量的供电端口；当端口标识为端口优先级时，可以按照端口优先级从高到低的顺序关闭需要关闭数量的供电端口，还可以按照端口优先级从低到高的顺序关闭需要关闭数量的供电端口。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种PoE系统的供电管理装置，PoE系统包括PSE和PD，PSE包括至少两个电源模块、可编程逻辑器件和PoE供电控制模块，该装置应用在可编程逻辑器件中，该装置的结构如图6所示，包括：

第一确定模块61，用于根据至少两个电源模块的状态信息确定PoE系统的可用供电功率；

第二确定模块62，用于根据PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定PoE系统的实际供电功率；

计算模块63，用于根据PoE系统的可用供电功率与PoE系统的实际供电功率计算PoE系统的剩余供电功率；

第三确定模块64，用于根据PoE系统的剩余供电功率确定PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口。

该方案中，由可编程逻辑器件对PoE系统的供电功率进行管理，可编程逻辑器件是并行执行的，实时性好，能够实现纳秒级的管理响应速度，当PSE中的某个电源模块异常时，可编程逻辑器件能够及时关闭部分供电端口，避免所有供电端口都被关闭，确保大部分PD设备的正常使用。

具体的，第一确定模块61，具体用于：

获取至少两个电源模块的状态信息，至少两个电源模块的状态信息包括对应电源模块的在位信息、供电功率和供电状态；

确定在位信息为是且供电状态为正常的电源模块，得到在位电源模块；

将在位电源模块的供电功率进行累加，得到PoE系统的可用供电功率。

具体的，第二确定模块62，具体用于：

获取PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息，各个供电端口的状态信息包括对应供电端口的端口标识、使用信息和实际供电功率；

确定使用信息为是的供电端口，得到使用供电端口；

将使用供电端口的实际供电功率进行累加，得到PoE系统的实际供电功率。

具体的，第三确定模块64，具体用于：

确定PoE系统的剩余供电功率是否小于设定阈值；

若确定PoE系统的剩余供电功率小于设定阈值，则确定PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量；

指示PoE供电控制模块按照端口标识的设定顺序关闭需要关闭数量的供电端口。

具体的，第三确定模块64，具体用于：

确定PoE供电控制模块的任一供电端口的最大需求供电功率；

将PoE系统的剩余供电功率除以最大需求供电功率并取整数，得到PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种以太网供电PoE系统的供电管理方法，所述PoE系统包括供电设备PSE和受电设备PD，其特征在于，所述PSE包括至少两个电源模块、可编程逻辑器件和PoE供电控制模块，所述方法应用在所述可编程逻辑器件中，所述方法包括：

根据所述至少两个电源模块的状态信息确定所述PoE系统的可用供电功率；

根据所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定所述PoE系统的实际供电功率；

根据所述PoE系统的可用供电功率与所述PoE系统的实际供电功率计算所述PoE系统的剩余供电功率；

根据所述PoE系统的剩余供电功率确定所述PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述至少两个电源模块的状态信息确定所述PoE系统的可用供电功率，具体包括：

获取所述至少两个电源模块的状态信息，所述至少两个电源模块的状态信息包括对应电源模块的在位信息、供电功率和供电状态；

确定在位信息为是且供电状态为正常的电源模块，得到在位电源模块；

将所述在位电源模块的供电功率进行累加，得到所述PoE系统的可用供电功率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定所述PoE系统的实际供电功率，具体包括：

获取所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息，所述各个供电端口的状态信息包括对应供电端口的端口标识、使用信息和实际供电功率；

确定使用信息为是的供电端口，得到使用供电端口；

将所述使用供电端口的实际供电功率进行累加，得到所述PoE系统的实际供电功率。

4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，根据所述PoE系统的剩余供电功率确定所述PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口，具体包括：

确定所述PoE系统的剩余供电功率是否小于设定阈值；

若确定所述PoE系统的剩余供电功率小于所述设定阈值，则确定所述PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量；

指示所述PoE供电控制模块按照端口标识的设定顺序关闭所述需要关闭数量的供电端口。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量，具体包括：

确定所述PoE供电控制模块的任一供电端口的最大需求供电功率；

将所述PoE系统的剩余供电功率除以所述最大需求供电功率并取整数，得到所述PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量。

6.一种PoE系统的供电管理装置，所述PoE系统包括PSE和PD，其特征在于，所述PSE包括至少两个电源模块、可编程逻辑器件和PoE供电控制模块，所述装置应用在所述可编程逻辑器件中，所述装置包括：

第一确定模块，用于根据所述至少两个电源模块的状态信息确定所述PoE系统的可用供电功率；

第二确定模块，用于根据所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息确定所述PoE系统的实际供电功率；

计算模块，用于根据所述PoE系统的可用供电功率与所述PoE系统的实际供电功率计算所述PoE系统的剩余供电功率；

第三确定模块，用于根据所述PoE系统的剩余供电功率确定所述PoE供电控制模块的各个供电端口中需要关闭的供电端口。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于：

获取所述至少两个电源模块的状态信息，所述至少两个电源模块的状态信息包括对应电源模块的在位信息、供电功率和供电状态；

确定在位信息为是且供电站状态为正常的电源模块，得到在位电源模块；

将所述在位电源模块的供电功率进行累加，得到所述PoE系统的可用供电功率。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，具体用于：

获取所述PoE供电控制模块的各个供电端口的状态信息，所述各个供电端口的状态信息包括对应供电端口的端口标识、使用信息和实际供电功率；

确定使用信息为是的供电端口，得到使用供电端口；

将所述使用供电端口的实际供电功率进行累加，得到所述PoE系统的实际供电功率。

9.如权利要求6-8任一所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块，具体用于：

确定所述PoE系统的剩余供电功率是否小于设定阈值；

若确定所述PoE系统的剩余供电功率小于所述设定阈值，则确定所述PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量；

指示所述PoE供电控制模块按照端口标识的设定顺序关闭所述需要关闭数量的供电端口。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块，具体用于：

确定所述PoE供电控制模块的任一供电端口的最大需求供电功率；

将所述PoE系统的剩余供电功率除以所述最大需求供电功率并取整数，得到所述PoE供电控制模块的供电端口的需要关闭数量。