CN111916851A - 一种电池防盗方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池防盗方法，包括：基于触发信号将电池切换到放电状态；基于给定周期内所述电池的电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度判断是否发生电池被盗。在本发明中，在电池发生被盗之后，电池容量将发生变化，因此电池的放电曲线将发生变化，因此通过对所述电池的电池放电曲线的分析，即给定周期内所述电池的电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度进行分析，既可以判断电池是否发生被盗。实施本发明的电池防盗方法，无需增加任何硬件，成本低廉并且不容易暴露。

Description

一种电池防盗方法和系统
技术领域
本发明涉及电源管理领域，更具体地说，涉及一种电池防盗方法和系统。
背景技术
电池是基站电源管理系统的重要设备，承载着市电断电后给设备提供备电的重要功能；同时，电池是基站高价值资产，加之基站分布广泛，多为无人值守，易成为盗取目标。在这样的背景下，基站电池防盗成为运营部门面临的一个棘手问题。针对此问题，业界主流的方法包括：使用基于GPS定位系统的防盗方案，或在电池架上加装特殊设计的结构或电路，在电池被挪动后触发信号。这些方法虽然可以在一定程度上解决电池防盗问题，但是都需要增加额外的硬件投资，增加成本，并且容易暴露。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无需额外硬件投资，成本低廉并且不容易暴露的电池防盗方法和系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电池防盗方法，包括：
S1、基于触发信号将电池切换到放电状态；
S2、基于给定周期内所述电池的电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度判断是否发生电池被盗。
在本发明所述的电池防盗方法中，所述步骤S2进一步包括：
S21、采集所述电池的电池放电曲线；
S22、基于给定周期内所述电池放电曲线和所述基准放电曲线计算所述偏离度，并将所述偏离度与阈值进行比较，如果所述偏离度大于所述阈值，则判定发生电池被盗，否则判定没有发生电池被盗。
在本发明所述的电池防盗方法中，所述步骤S22进一步包括：
S221、分别采集数个给定时间点的所述电池放电曲线上的电池电压值和所述基准放电曲线上的基准电压值；
S222、基于所述电池电压值和所述基准电压值计算电压偏离度；
S223、将所述电压偏离度与电压偏离度阈值进行比较，如果所述电压偏离度大于所述电压偏离度阈值，则判定发生电池被盗，否则判定没有发生电池被盗。
在本发明所述的电池防盗方法中，所述步骤S222进一步包括：
S2221、计算每个所述电池电压值的偏离百分比＝(电池电压值-基准电压值)/基准电压值；
S223、计算所述电池放电曲线上设定数量的所述电池电压值的偏离百分比的平均值以获得电池电压偏离度。
在本发明所述的电池防盗方法中，所述步骤S22进一步包括：
S22a、分别计算所述电池放电曲线的电池电压积分面积和所述基准放电曲线的基准积分面积；
S22b、基于所述电池电压积分面积和所述基准积分面积计算面积偏离度；
S22c、将所述面积偏离度与面积偏离度阈值进行比较，如果所述面积偏离度大于所述面积偏离度阈值，则判定发生电池被盗，否则判定没有发生电池被盗。
在本发明所述的电池防盗方法中，所述步骤S1进一步包括：
S11、接收基站门禁触发信号，并基于所述门禁触发信号生成所述触发信号；
S12、基于所述触发信号调低整流模块的输出电压并将电池切换到放电状态。
在本发明所述的电池防盗方法中，所述步骤S1进一步包括：
S11、定时生成所述触发信号；
S12、基于所述触发信号调低整流模块的输出电压并将电池切换到放电状态。
在本发明所述的电池防盗方法中，进一步包括：
S3、在判定发生电池时被盗生成告警信号；并将所述告警信号传送到设置在本地的声光告警模块和/或远端的运营管理后台。
本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的电池防盗方法。
本发明解决其技术问题采用的再一技术方案是，构造一种电池防盗系统，包括并联在直流母排上的蓄电池、整流模块、负载和监控模块，所述监控模块上存储有计算机程序，所述程序被所述监控模块执行时实现所述的电池防盗方法。
实施本发明的电池防盗方法、系统和计算机可读存储介质，通过检测电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度就可以判断是否发生电池被盗，无需增加任何硬件，成本低廉并且不容易暴露。进一步地，当电池被盗时，可以实时生成本地的声光警告并及时传送给远端的运营管理后台，避免因电池备电不足导致的掉电事故，保障负载供电安全。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的电池防盗方法的第一实施例的流程图；
图2是本发明的电池防盗方法的第二实施例的流程图；
图3是本发明的电池防盗方法的第一实施例的原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明涉及一种电池防盗方法，包括：基于触发信号将电池切换到放电状态；基于给定周期内所述电池的电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度判断是否发生电池被盗。在本发明中，在电池发生被盗之后，电池容量将发生变化，因此电池的放电曲线将发生变化，因此通过对所述电池的电池放电曲线的分析，即给定周期内所述电池的电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度进行分析，既可以判断电池是否发生被盗。实施本发明的电池防盗方法，无需增加任何硬件，成本低廉并且不容易暴露。
图1是本发明的电池防盗方法的第一实施例的流程图。如图1所示，在步骤S1中，基于触发信号将电池切换到放电状态。电池在市电停电时，承担着负载输出，而在市电正常时，由市电为负载供电，电池不工作。而需要检测电池是否被盗时，可以首先基于触发信号将电池切换到放电状态。该触发信号可以通过各种方式产生。在本发明的一个优选实施例中，可以采用时钟电路定时产生所述触发信号，从而进行定时检测。在本发明的又一优选实施例中，可以基于可能出现被盗的事件触发产生该触发信号。例如可以在基站设置门禁系统，当有人非法闯入基站，触发门禁告警时，生成基站门禁触发信号，然后基于所述门禁触发信号生成所述触发信号。又例如，基站通常是没有人驻守的，而此时可以在基站中安装红外感应器或者振动检测装置，当红外感应器或振动检测装置检测到红外线或者振动时，生成所述触发信号。本领域技术人员知悉，可以采用各种方式生成该触发信号。在接收到触发信号之后，将电池切换到放电状态。如果此时整流模块还有输出，可以调低整流模块的输出电压，以便于后续检测。
在步骤S2中，基于给定周期内所述电池的电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度判断是否发生电池被盗。在本发明的一个优选实施例中，可以采集所述电池的电池放电曲线，然后将其与预先存储或者实时接收的基准放电曲线进行比较，计算给定周期内的偏离度，并将计算的偏离度与阈值进行比较。如果该偏离度大于该阈值时，判断发生电池被盗。这是由于在电池发生被盗之后，电池容量将发生变化，因此电池的放电曲线将发生变化，因此通过对所述电池的电池放电曲线的分析，将给定周期内所述电池的电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度与预先设置的阈值进行比较，就可以判断电池是否发生被盗。
在本发明的一个优选实施例中，所述偏离度可以是电池放电曲线中数个时间点的电池放电电压与基准放电曲线上对应的时间点的基准电压之间的偏离度，也可以是给定周期内电池放电曲线的整体积分面积和基准放电曲线的整体积分面积之间的偏离度。在本发明的进一步的优选实施例中，还可以采用其他的偏离度比较，只要其可以衡量电池放电曲线和基准放电曲线之间偏离度即可。本领域技术人员知悉，该阈值和偏离度的具体数值可以根据电池的实际容量大小进行设置。本领域技术人员可以根据实际需要，采用电池的出厂数据或者测试结果进行计算。
实施本发明的电池防盗方法，通过检测电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度就可以判断是否发生电池被盗，无需增加任何硬件，成本低廉并且不容易暴露。
图2是本发明的电池防盗方法的第二实施例的流程图。如图2所示，在步骤S1中，接收基站门禁触发信号，并基于所述门禁触发信号生成所述触发信号。本领域技术人员知悉，如前所述，触发信号还可以采用其他方式生成，在此就不再累述了。在步骤S2中，基于所述触发信号调低整流模块的输出电压并将电池切换到放电状态。在步骤S3中，采集所述电池的电池放电曲线。本领域技术人员可以采用已知的任何采集电路，模块或者芯片进行该放电曲线的采集。
在步骤S4中，基于给定周期内所述电池放电曲线和所述基准放电曲线计算所述偏离度。在本发明中，偏离度用来衡量所述电池放电曲线和所述基准放电曲线这两种放电曲线之间偏离程度。在本发明的一个优选实施例中，可以通过在所述电池放电曲线和所述基准放电曲线上选择采样点的方式来进行计算。例如在本发明的一个优选实施例中，分别采集数个给定时间点的所述电池放电曲线上的电池电压值和所述基准放电曲线上的基准电压值，然后基于所述电池电压值和所述基准电压值计算电压偏离度。在本发明的进一步的优选实施例中，计算每个所述电池电压值的偏离百分比＝(电池电压值-基准电压值)/基准电压值；然后计算所述电池放电曲线上设定数量的所述电池电压值的偏离百分比的平均值以获得电池电压偏离度。
在本发明的其他优选实施例中，可以计算每个所述电池电压值的偏离百分比＝(电池电压值-基准电压值)/基准电压值，然后计算计算所述电池放电曲线上设定数量的所述电池电压值的偏离百分比的加权平均值以获得电池电压偏离度，每个偏离百分比的加权值可以根据实际情况进行调整，例如对于某些事件点的偏离百分比可能具有更高的加权值。该偏离百分比的数量可以根据实际需要进行选择。
在本发明的另一优选实施例中，可以通过在所述电池放电曲线和所述基准放电曲线上选择曲线块的方式来进行计算。例如分别计算所述电池放电曲线的电池电压积分面积和所述基准放电曲线的基准积分面积；然后基于所述电池电压积分面积和所述基准积分面积计算面积偏离度。例如该面积偏离度＝(电池电压积分面积-基准积分面积)/基准积分面积。
在本发明的优选实施例中，所述基准放电曲线是电池出厂是测定的基准放电曲线。在本发明的另一优选实施例中，所述基准放电曲线可以随着时间变化，是可以为一段时间内测得电池放电曲线的实际值。本领域技术人员可以根据实际需要选择所述基准放电曲线。
在步骤S5中，所述偏离度与阈值进行比较，如果所述偏离度大于所述阈值，则执行步骤S6判定发生电池被盗，否则，整个判断进程结束。在本步骤中，如果采用的偏离度是面积偏离度，则将其与面积偏离度阈值进行比较，如果选择的偏离度是电池电压偏离度，则将其与电压偏离度阈值进行比较。在本发明的一个优选实施例中，电池偏离度>电池偏离度阈值时，执行步骤S6判定发生电池被盗。在本发明的另一个优选实施例中，当面积偏离度>面积偏离度阈值，执行步骤S6判定发生电池被盗。在本发明的进一步的优选实施例中，可以同时选择面积偏离度和电池偏离度进行比较。例如，可以设置成当面积偏离度>面积偏离度阈值且电池偏离度>电池偏离度阈值时，才执行步骤S6判定电池被盗。本领域技术人员知悉，所述电池偏离度阈值和面积偏离度阈值可以根据实际需要进行设置。本领域技术人员可以根据电池的出厂参数以及实际运行状况进行设置。
在判定发生电池被盗时，在步骤S7中，生成告警信号；并将所述告警信号传送到设置在本地的声光告警模块和远端的运营管理后台。在本发明的简化实施例中，可以仅设置声光告警模块，也可以仅设置运营管理后台。在所述告警信息通过远程网络及时上送给远端的运营商管理后台，其可以及时采取补充电池等相关措施，避免后继由于电池备电不足导致的基站掉电事故。当然在本发明的优选实施例中，当判定没有发生电池被盗时，也可以将判断结果返回到后台。
下面对本发明的原理说明如下：电池在市电停电时，承担着负载输出，而在市电正常时，由市电为负载供电，电池不工作。当电池被盗时，电池容量将发生变化，因此电池的放电曲线将发生变化，因此通过对所述电池的电池放电曲线的分析，将给定周期内所述电池的电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度与预先设置的阈值进行比较，就可以判断电池是否发生被盗。在本发明的一个优选实施例中，电池可以由1-N个电池串联单元并联而成，N为大于等于2的整数。当其中一个或多个电池被盗之后，电池容量成比例下降。如对于4个电池串联单元的并联系统，一个电池串联单元被盗时，容量至少下降为75％；两串电池并联系统，容量至少下降为50％。以此类推。通过按比例下降的电池放电曲线和基准曲线的偏离度，可以用作电池被盗判断阀值的参照基准。
实施本发明的电池防盗方法，通过检测电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度就可以判断是否发生电池被盗，无需增加任何硬件，成本低廉并且不容易暴露。进一步地，当电池被盗时，可以实时生成本地的声光警告并及时传送给远端的运营管理后台，避免因电池备电不足导致的掉电事故，保障负载供电安全。
图3是本发明的电池防盗方法的第一实施例的原理框图。如图3所示，本发明电池防盗系统，包括并联在直流母排上的电池100、整流模块200、负载300和监控模块400。所述监控模块上存储有计算机程序，所述程序被所述监控模块执行时实现图1-2中所述的任意一种电池防盗方法。在本实施例中，所述电池100可以由1-N个电池串联单元并联而成，其中N为大于等于2的整数，优选为4个电池串联单元并联而成。每个电池串联单元包括一个或以上串联电池。所述整流模块200可以采用本领域中已知的任何整流模块，电路或芯片构造。基于本发明的教导，本领域技术人员能够构造上述电池防盗方法。
本发明还涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的电池防盗方法。
实施本发明的电池防盗系统和计算机可读存储介质，通过检测电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度就可以判断是否发生电池被盗，无需增加任何硬件，成本低廉并且不容易暴露。进一步地，当电池被盗时，可以实时生成本地的声光警告并及时传送给远端的运营管理后台，避免因电池备电不足导致的掉电事故，保障负载供电安全。
因此，本发明可以通过硬件、软件或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现本发明方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行程序控制计算机系统，使其按本发明方法运行。
本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后实现特定功能：a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池防盗方法，其特征在于，包括：
S1、基于触发信号将电池切换到放电状态；
S2、基于给定周期内所述电池的电池放电曲线和基准放电曲线的偏离度判断是否发生电池被盗。
2.根据权利要求1所述的电池防盗方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：
S21、采集所述电池的电池放电曲线；
S22、基于给定周期内所述电池放电曲线和所述基准放电曲线计算所述偏离度，并将所述偏离度与阈值进行比较，如果所述偏离度大于所述阈值，则判定发生电池被盗，否则判定没有发生电池被盗。
3.根据权利要求2所述的电池防盗方法，其特征在于，所述步骤S22进一步包括：
S221、分别采集数个给定时间点的所述电池放电曲线上的电池电压值和所述基准放电曲线上的基准电压值；
S222、基于所述电池电压值和所述基准电压值计算电压偏离度；
S223、将所述电压偏离度与电压偏离度阈值进行比较，如果所述电压偏离度大于所述电压偏离度阈值，则判定发生电池被盗，否则判定没有发生电池被盗。
4.根据权利要求3所述的电池防盗方法，其特征在于，所述步骤S222进一步包括：
S2221、计算每个所述电池电压值的偏离百分比＝(电池电压值-基准电压值)/基准电压值；
S223、计算所述电池放电曲线上设定数量的所述电池电压值的偏离百分比的平均值以获得电池电压偏离度。
5.根据权利要求2所述的电池防盗方法，其特征在于，所述步骤S22进一步包括：
S22a、分别计算所述电池放电曲线的电池电压积分面积和所述基准放电曲线的基准积分面积；
S22b、基于所述电池电压积分面积和所述基准积分面积计算面积偏离度；
S22c、将所述面积偏离度与面积偏离度阈值进行比较，如果所述面积偏离度大于所述面积偏离度阈值，则判定发生电池被盗，否则判定没有发生电池被盗。
6.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的电池防盗方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：
S11、接收基站门禁触发信号，并基于所述门禁触发信号生成所述触发信号；
S12、基于所述触发信号调低整流模块的输出电压并将电池切换到放电状态。
7.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的电池防盗方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：
S11、定时生成所述触发信号；
S12、基于所述触发信号调低整流模块的输出电压并将电池切换到放电状态。
8.根据权利要求6所述的电池防盗方法，其特征在于，进一步包括：
S3、在判定发生电池时被盗生成告警信号；并将所述告警信号传送到设置在本地的声光告警模块和/或远端的运营管理后台。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现根据权利要求1-8中任意一项权利要求所述的电池防盗方法。
10.一种电池防盗系统，包括并联在直流母排上的蓄电池、整流模块、负载和监控模块，所述监控模块上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被所述监控模块执行时实现根据权利要求1-8中任意一项权利要求所述的电池防盗方法。
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