CN111157780A - 一种掉电报警装置及其控制方法 - Google Patents
一种掉电报警装置及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111157780A CN111157780A CN201911384815.3A CN201911384815A CN111157780A CN 111157780 A CN111157780 A CN 111157780A CN 201911384815 A CN201911384815 A CN 201911384815A CN 111157780 A CN111157780 A CN 111157780A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- alarm
- mcu
- super capacitor
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/145—Indicating the presence of current or voltage
- G01R19/155—Indicating the presence of voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种掉电报警装置及其控制方法，在控制板上设置连接外接电源的总输入端和连接负载的总输出端，总输出端和总输入端间设置通过升压单元与超级电容配合的MCU，升压单元连接报警单元；在一般工作模式下，装置正常为负载供电、为超级电容充电，外接电源断线时，升压单元处于预备状态，变阻单元使得超级电容通过升压单元缓慢、稳定升压，通过第二AC/DC转换单元为报警单元供电、报警，长时间未恢复供电则通过载波电缆发送最终的报警信号，保证报警信息能发送到需要进行介入的部门或人员。本发明确保电容电量最大限度被使用；无需设置备份电池，集成度高、体积小，易于维护，使用寿命长，报警信息发送成功率高，提升设备安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及测量电变量；测量磁变量的技术领域，特别涉及一种掉电报警装置及其控制方法。
背景技术
消防报警设备也就是火灾自动报警电气设备，一般的常见的消防报警设备有各种火灾探测器、手动报警按钮、消火栓起泵按钮、警报器、现场执行模块等，这些设备都要连接到消防报警主机来实行集中监视与控制。
现有技术中，在报警系统的开发设计中，经常涉及到断电后、由设备提供报警信息至后端服务器进行报警的技术方案，当前常规的做法是采用备份电池进行断电报警，但事实上，备份电池一般为独立设置的蓄电池，其体积大、成本高、电池电量容易消耗、使用寿命短；针对此，亦有现有技术利用电容充放电的技术进行蓄电和放电，但是，传统的技术中一般直接采用将超级电容直接并联在供电主回路中的技术手段，当电容电压跌落到一定阈值时，后级便由于电压不足、无法工作，进而导致报警发送不成功，存在极大的安全隐患。
发明内容
本发明解决了现有技术中，在消防报警设备中设置备份电池将导致整体设备体积大、成本高、电池电量容易消耗、使用寿命短，而采用串接电容则易导致当电容电压跌落到一定阈值时，后级便由于电压不足、无法工作，进而导致报警发送不成功，存在极大的安全隐患的问题，提供了一种优化的掉电报警装置及其控制方法。
本发明所采用的技术方案是，一种掉电报警装置，所述装置包括控制板，所述控制板上设有连接外接电源的总输入端和连接负载的总输出端，所述总输出端和总输入端与MCU配合设置，所述MCU通过升压单元与超级电容配合设置，所述升压单元的输出端连接至报警单元。
优选地，所述总输入端通过第一AC/DC转换单元连接至总输出端，所述第一AC/DC转换单元与MCU配合设置；所述第一AC/DC转换单元的输出端连接至超级电容。
优选地，所述第一AC/DC转换单元和总输出端间设有稳压器。
优选地，所述升压单元通过第二AC/DC转换单元连接至报警单元。
优选地，所述升压单元和第二AC/DC转换单元间设有变阻单元，所述变阻单元与MCU配合设置。
优选地，所述MCU包括用于采集第一AC/DC转换单元的输出端电流、升压单元的输出电流的电流采样单元。
优选地，所述报警单元与MCU通信连接。
优选地，所述MCU通过载波电缆连接至报警网络。
一种所述的掉电报警装置的控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：启动外接电源，装置正常为负载供电、为超级电容充电；
步骤2：外接电源发生断线，MCU瞬时测得输入波形信号为0，控制升压单元处于预备状态，调节变阻单元使得升压单元处输出电压为报警单元最小额定电压；
步骤3：超级电容通过升压单元升压、通过第二AC/DC转换单元为报警单元供电，进行报警；
步骤4：报警单元实时反馈信息至MCU，若报警解除，则进行下一步，否则重复步骤3；
步骤5：MCU判断外接电源是否恢复供电，若是，则超级电容充电、使用外接电源为负载供电，否则，MCU发出信号，使用载波电缆发送报警。
优选地，所述步骤3中，变阻单元的阻值线性减小。
本发明涉及一种优化的掉电报警装置及其控制方法，通过在控制板上设置连接外接电源的总输入端和连接负载的总输出端，在总输出端和总输入端间设置MCU，由MCU通过升压单元与超级电容配合设置，并以升压单元的输出端连接至报警单元；在一般工作模式下，启动外接电源，装置正常为负载供电、为超级电容充电，当外接电源发生断线时，MCU控制升压单元处于预备状态，通过变阻单元使得超级电容通过升压单元缓慢、稳定升压，并通过第二AC/DC转换单元为报警单元供电，进行报警，若长时间未恢复供电，则通过载波电缆发送最终的报警信号，保证报警信息能发送到需要进行介入的部门或人员。
本发明基于普通的2.7V/10F的超级电容，在正常工作或上电后对超级电容进行充电，当外部输入电压发生断电故障时，由超级电容进行释放并以升压方式进行供电，可以确保电容电量最大限度的被使用；无需设置备份电池，设备集成度高、体积小，整机易于维护，使用寿命长，报警信息发送成功率高，提升如消防报警设备的安全性能。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图，其中，箭头表示控制及电流的方向；
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明涉及一种掉电报警装置，所述装置包括控制板，所述控制板上设有连接外接电源的总输入端和连接负载的总输出端，所述总输出端和总输入端与MCU配合设置，所述MCU通过升压单元与超级电容配合设置，所述升压单元的输出端连接至报警单元。
所述总输入端通过第一AC/DC转换单元连接至总输出端，所述第一AC/DC转换单元与MCU配合设置；所述第一AC/DC转换单元的输出端连接至超级电容。
所述第一AC/DC转换单元和总输出端间设有稳压器。
所述升压单元通过第二AC/DC转换单元连接至报警单元。
所述升压单元和第二AC/DC转换单元间设有变阻单元，所述变阻单元与MCU配合设置。
所述MCU包括用于采集第一AC/DC转换单元的输出端电流、升压单元的输出电流的电流采样单元。
所述报警单元与MCU通信连接。
所述MCU通过载波电缆连接至报警网络。
本发明中，在控制板上设置连接外接电源的总输入端和连接负载的总输出端，在总输出端和总输入端间设置MCU，由MCU获得各路的反馈信号。
本发明中，MCU通过升压单元与超级电容配合设置，并以升压单元的输出端连接至报警单元。
本发明中，具体来说，总输入端通过第一AC/DC转换单元连接至总输出端，同时第一AC/DC转换单元输出信号、连接至MCU的引脚，保证MCU可以实时获得断电的信号；同时，第一AC/DC转换单元的输出端连接至超级电容，为超级电容供电；在此过程中，由于超级电容处于充电状态，故而第一AC/DC转换单元的输出端为直流电压，报警单元的回路不导通，直接通过总输出端为负载供电。
本发明中，进一步来说，为了保证总输出端处的输出电压稳定，故在第一AC/DC转换单元和总输出端间设置稳压器，如LDO设备，输出稳定的电压。
本发明中，当外接电源发生断路时，则不再对超级电容进行充电，而是超级电容通过升压单元向第二AC/DC转换单元进行供电，此时采用的是交流电，故第二AC/DC转换单元导通，报警单元开始工作，而同时前述LDO设备断开。
本发明中，进一步来说，为了保证超级电容的长时间、缓释型供电，在升压单元和第二AC/DC转换单元间设置变阻单元，通过MCU的输出控制变阻单元工作，并逐渐控制电阻减小，缓慢输出、供电。
本发明中，MCU同时采集第一AC/DC转换单元的输出端电流、升压单元的输出电流，及时获取断电信息及超级电容的电流信息。
本发明中，报警单元若被操作取消报警，则表示已经通知到人、确认警情，通过与MCU通信，反馈成功信息；若在限定的时间内、或超级电容的电量耗尽时MCU还未收到反馈的信息，则MCU直接通过载波电缆，以载波通信的形式向报警网络进行报警，包括但不限于安保人员、公安或消防。
本发明中，报警单元与MCU的通信连接可以通过蓝牙、无线等各种本领域技术人员熟知的技术完成。
本发明中，显而易见地，MCU和报警单元均入网。
本发明中，采用的元器件为本领域技术人员容易理解的内容，本领域技术人员可以依据具体的技术实现自行设置。
本发明还涉及一种所述的掉电报警装置的控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：启动外接电源，装置正常为负载供电、为超级电容充电；
步骤2：外接电源发生断线，MCU瞬时测得输入波形信号为0，控制升压单元处于预备状态，调节变阻单元使得升压单元处输出电压为报警单元最小额定电压；
步骤3：超级电容通过升压单元升压、通过第二AC/DC转换单元为报警单元供电，进行报警；
所述步骤3中，变阻单元的阻值线性减小。
步骤4：报警单元实时反馈信息至MCU，若报警解除，则进行下一步，否则重复步骤3；
步骤5：MCU判断外接电源是否恢复供电，若是，则超级电容充电、使用外接电源为负载供电，否则，MCU发出信号，使用载波电缆发送报警。
本发明中，在一般工作模式下，启动外接电源，装置正常为负载供电、为超级电容充电。
本发明中，当外接电源发生断线时，MCU通过电流采样单元获得第一AC/DC转换单元处输出的波形信号为0，进而MCU控制升压单元处于预备状态，同时调节变阻单元，使其阻值默认为满足升压单元处输出电压为报警单元最小额定电压。
本发明中，根据电流采样单元反馈的数据，MCU控制变阻单元，使得超级电容通过升压单元缓慢、稳定升压，直至输出稳定的电压，并通过第二AC/DC转换单元为报警单元供电，进行报警。
本发明中，若长时间未恢复供电且报警解除，表示实际上超级电容的蓄电量已经不足以进行持续报警，则通过载波电缆发送最终的报警信号，保证报警信息能发送到需要进行介入的部门或人员，避免进一步的损失。
本发明中，当MCU判断外接电源恢复供电后，超级电容充电、使用外接电源为负载供电，事实上返回了步骤1。
本发明通过在控制板上设置连接外接电源的总输入端和连接负载的总输出端，在总输出端和总输入端间设置MCU，由MCU通过升压单元与超级电容配合设置，并以升压单元的输出端连接至报警单元；在一般工作模式下，启动外接电源，装置正常为负载供电、为超级电容充电，当外接电源发生断线时，MCU控制升压单元处于预备状态，通过变阻单元使得超级电容通过升压单元缓慢、稳定升压，并通过第二AC/DC转换单元为报警单元供电，进行报警，若长时间未恢复供电，则通过载波电缆发送最终的报警信号，保证报警信息能发送到需要进行介入的部门或人员。
本发明基于普通的2.7V/10F的超级电容，在正常工作或上电后对超级电容进行充电，当外部输入电压发生断电故障时，由超级电容进行释放并以升压方式进行供电，可以确保电容电量最大限度的被使用；无需设置备份电池，设备集成度高、体积小，整机易于维护，使用寿命长，报警信息发送成功率高，提升如消防报警设备的安全性能。
Claims (10)
1.一种掉电报警装置，其特征在于：所述装置包括控制板，所述控制板上设有连接外接电源的总输入端和连接负载的总输出端，所述总输出端和总输入端与MCU配合设置，所述MCU通过升压单元与超级电容配合设置，所述升压单元的输出端连接至报警单元。
2.根据权利要求1所述的一种掉电报警装置，其特征在于：所述总输入端通过第一AC/DC转换单元连接至总输出端，所述第一AC/DC转换单元与MCU配合设置；所述第一AC/DC转换单元的输出端连接至超级电容。
3.根据权利要求2所述的一种掉电报警装置，其特征在于：所述第一AC/DC转换单元和总输出端间设有稳压器。
4.根据权利要求1所述的一种掉电报警装置，其特征在于：所述升压单元通过第二AC/DC转换单元连接至报警单元。
5.根据权利要求4所述的一种掉电报警装置，其特征在于：所述升压单元和第二AC/DC转换单元间设有变阻单元，所述变阻单元与MCU配合设置。
6.根据权利要求1所述的一种掉电报警装置，其特征在于：所述MCU包括用于采集第一AC/DC转换单元的输出端电流、升压单元的输出电流的电流采样单元。
7.根据权利要求1所述的一种掉电报警装置，其特征在于：所述报警单元与MCU通信连接。
8.根据权利要求1所述的一种掉电报警装置，其特征在于：所述MCU通过载波电缆连接至报警网络。
9.一种权利要求1~8之一所述的掉电报警装置的控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤1：启动外接电源，装置正常为负载供电、为超级电容充电；
步骤2：外接电源发生断线，MCU瞬时测得输入波形信号为0，控制升压单元处于预备状态，调节变阻单元使得升压单元处输出电压为报警单元最小额定电压；
步骤3：超级电容通过升压单元升压、通过第二AC/DC转换单元为报警单元供电，进行报警；
步骤4：报警单元实时反馈信息至MCU，若报警解除，则进行下一步，否则重复步骤3；
步骤5：MCU判断外接电源是否恢复供电，若是，则超级电容充电、使用外接电源为负载供电，否则，MCU发出信号，使用载波电缆发送报警。
10.根据权利要求9所述的掉电报警装置的控制方法，其特征在于：所述步骤3中，变阻单元的阻值线性减小。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911384815.3A CN111157780A (zh) | 2019-12-28 | 2019-12-28 | 一种掉电报警装置及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911384815.3A CN111157780A (zh) | 2019-12-28 | 2019-12-28 | 一种掉电报警装置及其控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111157780A true CN111157780A (zh) | 2020-05-15 |
Family
ID=70558807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911384815.3A Pending CN111157780A (zh) | 2019-12-28 | 2019-12-28 | 一种掉电报警装置及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111157780A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101299547A (zh) * | 2007-05-03 | 2008-11-05 | 国际商业机器公司 | 用于分布式备用功率供应的装置和方法 |
| CN101521410A (zh) * | 2008-11-24 | 2009-09-02 | 三一重工股份有限公司 | 一种掉电保护的方法及设备 |
| CN102638093A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-08-15 | 天津三星电子有限公司 | 一种断电保护装置 |
| EP3010105A1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-04-20 | Rosemount Aerospace Inc. | Systems and methods for capacitor charge extraction |
| CN208580170U (zh) * | 2018-06-14 | 2019-03-05 | 常州维格电子有限公司 | Dtu断电报警装置 |
| CN209471551U (zh) * | 2019-01-31 | 2019-10-08 | 杭州拓深科技有限公司 | 一种基于无线的预警终端管理设备 |
| CN209472436U (zh) * | 2019-02-21 | 2019-10-08 | 山东易华录信息技术有限公司 | 基于超级电容的直流后备电源 |
-
2019
- 2019-12-28 CN CN201911384815.3A patent/CN111157780A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101299547A (zh) * | 2007-05-03 | 2008-11-05 | 国际商业机器公司 | 用于分布式备用功率供应的装置和方法 |
| CN101521410A (zh) * | 2008-11-24 | 2009-09-02 | 三一重工股份有限公司 | 一种掉电保护的方法及设备 |
| CN102638093A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-08-15 | 天津三星电子有限公司 | 一种断电保护装置 |
| EP3010105A1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-04-20 | Rosemount Aerospace Inc. | Systems and methods for capacitor charge extraction |
| CN208580170U (zh) * | 2018-06-14 | 2019-03-05 | 常州维格电子有限公司 | Dtu断电报警装置 |
| CN209471551U (zh) * | 2019-01-31 | 2019-10-08 | 杭州拓深科技有限公司 | 一种基于无线的预警终端管理设备 |
| CN209472436U (zh) * | 2019-02-21 | 2019-10-08 | 山东易华录信息技术有限公司 | 基于超级电容的直流后备电源 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 顾庆华: "基于超级电容的掉电报警系统", 《电子与封装》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203014423U (zh) | 一种不间断电源的电池模组管理与控制装置 | |
| US20220250498A1 (en) | Charge-discharge apparatus, charge-discharge control method, and computer readable medium | |
| CN102113270A (zh) | 电池支持的以太网供电系统 | |
| CN106004507A (zh) | 通过监测电压实现电动汽车充电自动恢复的方法 | |
| CN103390929A (zh) | 不间断电源自适应输出电压控制系统 | |
| CN114312391B (zh) | 预充电控制系统、方法及车辆 | |
| CN201173551Y (zh) | 空调控制器及其空调系统 | |
| CN201177349Y (zh) | 空调控制器及空调系统 | |
| KR20200081736A (ko) | 블루투스 통신을 이용한 ｅｓｓ용 배터리 관리 시스템 | |
| CN111722125A (zh) | 一种在线式节能型蓄电池组容量测试设备 | |
| CN111900796A (zh) | 一种电动挖掘机的控制系统及电动挖掘机 | |
| CN101749835A (zh) | 具有辅助控制芯片的利用太阳能电池的空调控制器及其空调系统 | |
| CN202371843U (zh) | 空调自动启动装置 | |
| CN110401260A (zh) | 一种服务器备用电源及服务器电源 | |
| US10461555B2 (en) | Battery charging for mobile devices | |
| CN111157780A (zh) | 一种掉电报警装置及其控制方法 | |
| CN107359695A (zh) | 一种不间断供电电源、供电方法以及数据中心 | |
| CN109787349B (zh) | 一种ups电路、电源电路和电子设备 | |
| CN207184146U (zh) | 一种不间断供电电源以及数据中心 | |
| CN1332206C (zh) | 一种实现交流掉电告警的系统 | |
| CN104901353A (zh) | 电源装置的智能充电分流方法 | |
| CN214851310U (zh) | 电源机柜的状态监测系统 | |
| CN213585273U (zh) | 一种地震观测电源状态自动监控及转换的电源电路 | |
| CN218734354U (zh) | 电动自行车充放电设施通讯性能测试装置 | |
| CN107733075A (zh) | 一种防止电源波动冲击的供电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200515 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |