支持无线充电的物联网消防装置及其电量估算与管理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了支持无线充电的物联网消防装置及其电量估算与管理方法，采用无线充电方式进行充电；包括微处理控制模块，以及与微处理控制模块连接的无线充电模块、电源模块、信号收发处理模块和检测执行模块；无线充电模块包括电能接收单元、整流滤波单元和充电控制单元；电磁能量经过电能接收单元转化后；通过整流滤波单元为电源模块充电；信号收发处理模块用于与外部物联网网络的信号收发；检测执行模块执行消防装置的具体功能。电量估算与管理方法包括电量曲线方程、额定容量估算、电量报警流程及充电管理流程。本发明专利技术不仅保留了施工便利、信息获取全面等优点，还避免电池更换时对装置的拆卸，提高装置使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
支持无线充电的物联网消防装置及其电量估算与管理方法
本专利技术涉及物联网消防
，特别涉及支持无线充电的物联网消防装置及其电量估算与管理方法。
技术介绍
物联网消防装置主要包括物联网火灾探测器、物联网火灾报警器及物联网灭火设施等。在现有技术中，物联网火灾探测器主要包括感烟探测器、感温探测器及可燃气体探测器等；物联网火灾报警器主要包括声光报警器、手动报警按钮等；物联网灭火设施主要包括消火栓、干粉灭火器及水喷淋等。物联网消防装置一般采用无线物联网通信方式，具有免布线、安装方便、可获得信息全面等特点。这就导致物联网消防装置主要采用电池供电，当电池电量耗尽后需要更换电池。一方面，电池更换不及时会影响物联网消防装置的正常使用，另一方面，频繁更换电池时的设备拆卸会影响物联网消防装置的使用寿命。因此，如何改进物联网消防装置的供电，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供支持无线充电的物联网消防装置及其电量估算与管理方法，实现的目的是不仅保留了物联网消防装置施工便利、信息获取全面等优点，同时还避免电池更换时对装置的拆卸，提高装置使用寿命。为实现上述目的，本专利技术公开了支持无线充电的物联网消防装置，采用无线充电方式进行充电；包括无线充电模块、电源模块、微处理控制模块、信号收发处理模块和检测执行模块。其中，所述微处理控制模块分别与所述无线充电模块、所述电源模块、所述信号收发处理模块和所述检测执行模块连接，接收并处理所述无线充电模块、所述电源模块、所述信号收发处理模块和所述检测执行模块的各种信号，然后发出指令控制所述无线充电模块、所述电源模块、所述信号收发处理模块和所述检测执行模块工作；所述无线充电模块包括电能接收单元、整流滤波单元和充电控制单元；所述电能接收单元用于接收电磁能量，并将所述电磁能量转化为电能；所述电能接收单元将所述电能输送至所述整流滤波单元，通过所述整流滤波单元将所述电能转化为持续稳定的电流；所述充电控制单元分别与所述电能接收单元和所述整流滤波单元连接，控制所述电能接收单元和所述整流滤波单元工作；所述无线充电模块与所述电源模块连接，将所述持续稳定的电流输送给所述电源模块，为所述电源模块充电；所述电源模块包括可充电电池和电量检测单元；所述信号收发处理模块用于与外部物联网网络的信号收发；所述检测执行模块执行消防装置的具体功能，包括消防信息检测及消防命令执行。优选的，所述各种信号包括消防报警信号、消防动作信号、电量信号和/或充电信号。优选的，所述信号收发处理模块支持NB-IoT和LoRa无线物联网标准。本专利技术还提供支持无线充电的物联网消防装置的电量估算与管理方法，所述电量管理包括电量报警流程和充电管理流程；所述电量报警流程无限次循环执行，每一次循环执行的步骤如下：步骤A1、一次报警检测；检测在T1时刻的剩余电量C(T1)是否大于一次报警电量CL，即低电量报警电量；检测在T2时刻的剩余电量C(T2)是否小于一次报警电量CL，即低电量报警电量；其中T1<T2，且(T2-T1)趋于无穷小；当C(T1)>CL，且C(T2)<CL时，执行后续步骤；否，则重复执行步骤A1；步骤A2、触发一次报警，即低电量报警；同时通过物联网网络向充电管理平台反馈；步骤A3、二次报警检测；检测在T1时刻的剩余电量C(T1)是否大于二次报警电量CLL，即超低电量报警电量；检测在T2时刻的剩余电量C(T2)是否小于二次报警电量CLL，即超低电量报警电量；其中T1<T2，且(T2-T1)趋于无穷小；当C(T1)>CLL，且C(T2)<CLL时，执行后续步骤；否，则重复执行步骤A3；步骤A4、触发二次报警，即超低电量报警；同时通过物联网网络向充电管理平台反馈。所述充电管理流程的步骤如下：步骤B1、所述无线充电模块与相配的无线充电设备通信握手成功检测，若是，执行后续步骤；若否且时间超过预设值时，将“握手失败”通过物联网网络向充电管理平台反馈，结束流程；步骤B2、电量检测；检测在T2时刻的剩余电量C(T2)是否大于T1时刻的剩余电量C(T1)；若是，执行后续步骤；若否，且时间超过预设值时，将“充电失败”通过物联网网络向充电管理平台反馈后，结束流程；步骤B3、将“正在充电”通过物联网网络向充电管理平台反馈；步骤B4、检测在T1时刻的剩余电量C(T1)和在T2时刻的剩余电量C(T2)是否均等于充满电状态的电量Cn；若是执行后续步骤，若否，则将“正在充电”通过物联网网络向充电管理平台反馈；步骤B5、充电完成，通过物联网网络向充电管理平台反馈后，结束流程。本专利技术的有益效果：本专利技术的应用不仅保留了物联网消防装置施工便利、信息获取全面等优点，同时还避免电池更换时对装置的拆卸，提高装置使用寿命。本专利技术还提供了上述装置在使用过程中的电量变化曲线(简称电量曲线)及其方程(简称曲线方程)，基于曲线方程提供了电池额定电量估算方法及电量管理主要程序。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1示出本专利技术一实施例的结构示意图。图2示出本专利技术一实施例中电量报警流程的流程图。图3示出本专利技术一实施例中充电管理流程的流程图。图4示出本专利技术一实施例中充电和耗电过程的曲线图。具体实施方式实施例如图1所示，支持无线充电的物联网消防装置，采用无线充电方式进行充电；包括无线充电模块、电源模块、微处理控制模块、信号收发处理模块和检测执行模块。其中，微处理控制模块分别与无线充电模块、电源模块、信号收发处理模块和检测执行模块连接，接收并处理无线充电模块、电源模块、信号收发处理模块和检测执行模块的各种信号，然后发出指令控制无线充电模块、电源模块、信号收发处理模块和检测执行模块工作；无线充电模块包括电能接收单元、整流滤波单元和充电控制单元；电能接收单元用于接收电磁能量，并将电磁能量转化为电能；电能接收单元将电能输送至整流滤波单元，通过整流滤波单元将电能转化为持续稳定的电流；充电控制单元分别与电能接收单元和整流滤波单元连接，控制电能接收单元和整流滤波单元工作；无线充电模块与电源模块连接，将持续稳定的电流输送给电源模块，为电源模块充电；电源模块包括可充电电池和电量检测单元；信号收发处理模块用于与外部物联网网络的信号收发；检测执行模块执行消防装置的具体功能，包括消防信息检测及消防命令执行。本专利技术的原理如下：1、电量曲线及其方程：电量曲线主要为剩余电量C与时间T的关系，分为耗电阶段及充电阶段，并且耗电阶段与充电阶段交替进行，如图4所示。Cn为充电电池额定电量(简称额定电量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.支持无线充电的物联网消防装置，采用无线充电方式进行充电；其特征在于：包括无线充电模块、电源模块、微处理控制模块、信号收发处理模块和检测执行模块；/n所述微处理控制模块分别与所述无线充电模块、所述电源模块、所述信号收发处理模块和所述检测执行模块连接，接收并处理所述无线充电模块、所述电源模块、所述信号收发处理模块和所述检测执行模块的各种信号，然后发出指令控制所述无线充电模块、所述电源模块、所述信号收发处理模块和所述检测执行模块工作；/n所述无线充电模块包括电能接收单元、整流滤波单元和充电控制单元；所述电能接收单元用于接收电磁能量，并将所述电磁能量转化为电能；所述电能接收单元将所述电能输送至所述整流滤波单元，通过所述整流滤波单元将所述电能转化为持续稳定的电流；/n所述充电控制单元分别与所述电能接收单元和所述整流滤波单元连接，控制所述电能接收单元和所述整流滤波单元工作；/n所述无线充电模块与所述电源模块连接，将所述持续稳定的电流输送给所述电源模块，为所述电源模块充电；/n所述电源模块包括可充电电池和电量检测单元；/n所述信号收发处理模块用于与外部物联网网络的信号收发；/n所述检测执行模块执行消防装置的具体功能，包括消防信息检测及消防命令执行。/n...

【技术特征摘要】
1.支持无线充电的物联网消防装置，采用无线充电方式进行充电；其特征在于：包括无线充电模块、电源模块、微处理控制模块、信号收发处理模块和检测执行模块；
所述微处理控制模块分别与所述无线充电模块、所述电源模块、所述信号收发处理模块和所述检测执行模块连接，接收并处理所述无线充电模块、所述电源模块、所述信号收发处理模块和所述检测执行模块的各种信号，然后发出指令控制所述无线充电模块、所述电源模块、所述信号收发处理模块和所述检测执行模块工作；
所述无线充电模块包括电能接收单元、整流滤波单元和充电控制单元；所述电能接收单元用于接收电磁能量，并将所述电磁能量转化为电能；所述电能接收单元将所述电能输送至所述整流滤波单元，通过所述整流滤波单元将所述电能转化为持续稳定的电流；
所述充电控制单元分别与所述电能接收单元和所述整流滤波单元连接，控制所述电能接收单元和所述整流滤波单元工作；
所述无线充电模块与所述电源模块连接，将所述持续稳定的电流输送给所述电源模块，为所述电源模块充电；
所述电源模块包括可充电电池和电量检测单元；
所述信号收发处理模块用于与外部物联网网络的信号收发；
所述检测执行模块执行消防装置的具体功能，包括消防信息检测及消防命令执行。


2.根据权利要求1所述的支持无线充电的物联网消防装置，其特征在于，所述各种信号包括消防报警信号、消防动作信号、电量信号和/或充电信号。


3.根据权利要求1所述的支持无线充电的物联网消防装置，其特征在于，所述信号收发处理模块支持NB-IoT和LoRa无线物联网标准。


4.根据权利要求1所述的支持无线充电的物联网消防装置及其电量估算与管理方法，其特征在于，包括电量报警流程和充电管理流程；所述电量报警流程无限次循环执行，每一次循环执行的步骤如下：
步骤A1、一次报警检测；检测在T1时刻的剩余电量...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄慰忠，谢军，马斌，吴晓维，丰强强，倪志辉，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31