專(zhuān)利名稱:實(shí)現(xiàn)定位監(jiān)控的電池、系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域,尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)定位監(jiān)控的電池、系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
蓄電池作為一種化學(xué)電源,由于其具有體積小能量大、安全環(huán)保、性能可靠等優(yōu)勢(shì),目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、電力、汽車(chē)、鐵路、照明、自動(dòng)化控制、安全警報(bào)、太陽(yáng)能、風(fēng)能、計(jì)算機(jī)等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域以及人們的日常生活中,尤其是容量較大的鉛酸蓄電池,經(jīng)過(guò)百余年的發(fā)展與完善已成為世界上使用最多的一種化學(xué)電源。然而,在使用過(guò)程中,蓄電池一旦被盜或者安裝有蓄電池的產(chǎn)品一旦迷失位置就可能給用戶帶來(lái)不便。例如對(duì)于無(wú)人值守的通信基站,如果出現(xiàn)蓄電池被盜的情況,則基站斷電會(huì)導(dǎo)致用戶通信中斷,同時(shí)為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失;例如對(duì)于蓄電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē),如果在行駛過(guò)程中迷失方向或者遇到緊急情況,也可能為用戶帶來(lái)較大的財(cái)產(chǎn)損失甚至危及生命。
因此,亟待采取一定的措施對(duì)蓄電池進(jìn)行定位監(jiān)控,從而有效防止蓄電池被盜,或者對(duì)蓄電池進(jìn)行跟蹤以便及時(shí)掌握其位置信息。
一種現(xiàn)有技術(shù)如公開(kāi)號(hào)CN 101895817A
公開(kāi)日2010年11月M日、發(fā)明名稱為《蓄電池內(nèi)嵌GPSone技術(shù)跟蹤定位方法》的中國(guó)專(zhuān)利,公開(kāi)了一種在鉛酸蓄電池中利用 GPSone定位模塊實(shí)現(xiàn)定位的技術(shù),該定位模塊通過(guò)GPS技術(shù)主動(dòng)獲取定位信息,從而探測(cè)蓄電池的位置移動(dòng)等狀態(tài)變化,并及時(shí)向定位系統(tǒng)平臺(tái)上報(bào)定位信息。然而,該技術(shù)方案中蓄電池利用GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)自我定位需要專(zhuān)門(mén)的GPS處理模塊,對(duì)于鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō),電池極組本身占據(jù)了較大的空間,因此其內(nèi)部空間有限,體積較大的GPS處理模塊必然占用蓄電池內(nèi)部的一定體積而導(dǎo)致蓄電池整體體積增大,縮小了其應(yīng)用范圍;另外,GPS處理模塊通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)定位的過(guò)程中,必然消耗大量的電池電量,容易致使單只蓄電池出現(xiàn)電壓或容量落后,導(dǎo)致蓄電池的壽命縮短;還有,衛(wèi)星信號(hào)的穿透能力弱,在貨車(chē)箱內(nèi)、室內(nèi)、地下停車(chē)場(chǎng)等位置可能搜不到衛(wèi)星信號(hào),使得GPS定位電池失去了定位功能。因此,該專(zhuān)利公開(kāi)的 GPS定位技術(shù)在蓄電池領(lǐng)域中的使用受限。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是,提供一種實(shí)現(xiàn)可靠定位監(jiān)控、實(shí)用性強(qiáng)的電池、 系統(tǒng)及方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)定位監(jiān)控的電池,包括殼體和容置在殼體內(nèi)的電池極組,還包括定位信號(hào)管理模塊,所述定位信號(hào)管理模塊包括數(shù)據(jù)卡、通訊單元、主控單元和為所述定位信號(hào)管理模塊供電的電源維護(hù)電路,所述電源維護(hù)電路與電池極組的正負(fù)兩極相連,所述通訊單元通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與定位基站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;所述主控單元、數(shù)據(jù)卡和通訊單元相互連接,所述主控單元用于控制數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào)。
進(jìn)一步地,所述主控單元還用于在定位信號(hào)管理模塊上電時(shí),控制所述數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元向覆蓋所述電池的基站發(fā)送定位請(qǐng)求信號(hào),所述定位請(qǐng)求信號(hào)包含數(shù)據(jù)卡的身份信息;以及用于在通訊單元接收覆蓋所述電池的基站發(fā)送的反饋信號(hào)后,控制所述數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送所述定位接入信號(hào)。
優(yōu)選地,還包括變頻換流單元,所述變頻換流單元與主控單元和通訊單元相連,所述主控單元還用于監(jiān)控所述通訊單元的工作狀態(tài),并在所述通訊單元停止工作時(shí)利用所述變頻換流單元重啟所述通訊單元。
優(yōu)選地,所述主控單元中設(shè)置定時(shí)器,用于控制數(shù)據(jù)卡每隔相等的時(shí)間間隔向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào)。
所述電池還包括分別引出電池極組的正負(fù)兩極的正極端子和負(fù)極端子,所述定位信號(hào)管理模塊固定在所述殼體的內(nèi)壁上,所述電源維護(hù)電路與所述正極端子和負(fù)極端子極性連接。
優(yōu)選地,所述電池為鉛酸蓄電池。
優(yōu)選地,所述定位接入信號(hào)還攜帶所述電池的運(yùn)行時(shí)間、溫度、電壓中的至少一種信息。
本發(fā)明還保護(hù)了一種實(shí)現(xiàn)電池定位監(jiān)控的方法,包括以下步驟 步驟A 電池通過(guò)定位信號(hào)管理模塊,同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào); 步驟B:至少三個(gè)所述定位基站接收所述定位接入信號(hào)后,分別向監(jiān)控中心上報(bào)信號(hào)接收時(shí)間; 步驟C 監(jiān)控中心根據(jù)至少三個(gè)所述定位基站上報(bào)的信號(hào)接收時(shí)間計(jì)算對(duì)應(yīng)的到達(dá)時(shí)間差,并根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間差對(duì)所述電池進(jìn)行定位。
所述步驟A之前還包括以下步驟 步驟AOl 電池的定位信號(hào)管理模塊上電時(shí),向覆蓋所述電池的基站發(fā)送定位請(qǐng)求信號(hào),所述定位請(qǐng)求信號(hào)包含數(shù)據(jù)卡的身份信息; 步驟A02 覆蓋所述電池的基站將所述定位請(qǐng)求信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控中心進(jìn)行身份驗(yàn)證; 步驟A03 如果通過(guò)身份驗(yàn)證,則監(jiān)控中心通知覆蓋所述電池的基站向所述電池發(fā)送反饋信號(hào)并進(jìn)入步驟A,否則結(jié)束流程。
本發(fā)明還保護(hù)了一種實(shí)現(xiàn)電池定位監(jiān)控的系統(tǒng),包括電池,還包括監(jiān)控中心和至少三個(gè)定位基站,所述電池包括定位信號(hào)管理模塊,所述定位信號(hào)管理模塊包括數(shù)據(jù)卡、通訊單元、主控單元和為所述定位信號(hào)管理模塊供電的電源維護(hù)電路,所述電源維護(hù)電路與電池極組的正負(fù)兩極相連,所述通訊單元通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與定位基站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;所述主控單元、數(shù)據(jù)卡和通訊單元相互連接,所述主控單元用于控制數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào); 至少三個(gè)所述定位基站用于接收所述定位接入信號(hào)后,分別向監(jiān)控中心上報(bào)信號(hào)接收時(shí)間; 監(jiān)控中心用于根據(jù)至少三個(gè)所述定位基站上報(bào)的信號(hào)接收時(shí)間計(jì)算對(duì)應(yīng)的到達(dá)時(shí)間差TD0A,從而利用TDOA對(duì)所述電池進(jìn)行定位。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在電池中設(shè)置定位信號(hào)管理模塊,使運(yùn)營(yíng)商維護(hù)的監(jiān)控中心通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與電池進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,以達(dá)到監(jiān)控和位置跟蹤的目的,能夠有效避免電池或者安裝該電池的產(chǎn)品被盜而造成的經(jīng)濟(jì)損失,或者產(chǎn)品位置迷失而帶來(lái)的各類(lèi)損失。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的定位信號(hào)管理模塊只需通過(guò)向定位基站發(fā)送定位接入信號(hào),并不需要通過(guò)其他的功能模塊實(shí)現(xiàn)自我定位,具體的定位計(jì)算由監(jiān)控中心通過(guò)一定的算法實(shí)現(xiàn),因此,針對(duì)鉛酸蓄電池等電池內(nèi)部空間有限的特點(diǎn),從實(shí)際應(yīng)用的角度來(lái)講, 本發(fā)明的定位信號(hào)管理模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧且耗電量極低,能夠廣泛應(yīng)用于各種類(lèi)型的鉛酸蓄電池。
另外,本發(fā)明將定位信號(hào)管理模塊隱性設(shè)計(jì)在電池殼體的內(nèi)部,使具有GSM或3G 定位功能的鉛酸蓄電池與普通鉛酸蓄電池的外觀一致,非專(zhuān)業(yè)人員無(wú)法識(shí)別,進(jìn)一步增強(qiáng)了防盜效果。且定位信號(hào)管理模塊待機(jī)電流小,開(kāi)機(jī)速度快,可在-20 +60°C環(huán)境溫度下穩(wěn)定運(yùn)行,因此應(yīng)用范圍十分廣泛。
圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)定位監(jiān)控的電池結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的定位信號(hào)管理模塊結(jié)構(gòu)框圖; 圖3為本發(fā)明一種實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)電池定位監(jiān)控的方法流程圖; 圖4為本發(fā)明一種實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)電池定位監(jiān)控的系統(tǒng)工作原理圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參考圖1,本發(fā)明一種實(shí)現(xiàn)定位監(jiān)控的電池包括殼體50和容置在殼體50內(nèi)的電池極組20,殼體50內(nèi)部或者外部還設(shè)置定位信號(hào)管理模塊10。如圖2所示,定位信號(hào)管理模塊10包括數(shù)據(jù)卡、通訊單元、主控單元、變頻換流單元和為定位信號(hào)管理模塊10供電的電源維護(hù)電路,電源維護(hù)電路與電池極組20的正負(fù)兩極相連,通訊單元能夠通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與覆蓋電池的基站、或者三個(gè)以上的定位基站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)可為 GSM(第二代移運(yùn)通信)網(wǎng)絡(luò)、CDMA(碼分多址)、3G(第三代移運(yùn)通信)網(wǎng)絡(luò)、TD-SCDMA(時(shí)分同步碼分多址)網(wǎng)絡(luò)、WCDMA(寬帶碼分多址)網(wǎng)絡(luò)、CDMA 2000網(wǎng)絡(luò)等。主控單元、數(shù)據(jù)卡和通訊單元相互連接,變頻換流單元與主控單元和通訊單元連接。
數(shù)據(jù)卡相當(dāng)于使用在手機(jī)等移動(dòng)終端內(nèi)的用戶識(shí)別卡,具備可被運(yùn)營(yíng)商維護(hù)的監(jiān)控中心唯一識(shí)別的身份信息,還可存儲(chǔ)電池的其他相關(guān)信息,例如身份信息為一識(shí)別號(hào)碼, 相關(guān)信息可包括電池的運(yùn)行時(shí)間等。該數(shù)據(jù)卡可通過(guò)通訊單元與覆蓋電池的基站、或者三個(gè)以上的定位基站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,使定位信號(hào)管理模塊10僅具備通過(guò)GSM、CDMA、3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的定位功能,而可不具備普通手機(jī)所具備的電話接聽(tīng)、短信收發(fā)和網(wǎng)絡(luò)通訊等功能。
主控單元可采用STC單片機(jī)等控制器件,其中寫(xiě)入定位監(jiān)控程序,主要用于對(duì)數(shù)據(jù)卡和通訊單元的工作過(guò)程進(jìn)行控制。具體地,在定位信號(hào)管理模塊10正常工作的狀態(tài)下,控制數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元同時(shí)向至少三個(gè)臨近電池當(dāng)前所在位置的定位基站發(fā)送定位接入信號(hào),使這些定位基站接收定位接入信號(hào)并得到對(duì)應(yīng)的絕對(duì)信號(hào)接收時(shí)間后,分別向監(jiān)控中心上報(bào)信號(hào)接收時(shí)間,以便監(jiān)控中心根據(jù)各定位基站上報(bào)的信號(hào)接收時(shí)間計(jì)算對(duì)應(yīng)的TDOA (到達(dá)時(shí)間差),從而利用TDOA對(duì)電池進(jìn)行精確地定位,定位精度可達(dá)50 500m。
主控單元還可監(jiān)控通訊單元的工作狀態(tài),判斷其是否發(fā)生故障,或者是否由于“死機(jī)”、“停用”、“休克”等原因停止工作,并在通訊單元停止工作時(shí)利用變頻換流單元重啟通訊單元。
在定位信號(hào)管理模塊10上電時(shí),主控單元還用于控制數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元向覆蓋電池的基站發(fā)送定位請(qǐng)求信號(hào),定位請(qǐng)求信號(hào)中包含數(shù)據(jù)卡的身份信息,例如其唯一的識(shí)別號(hào)碼,覆蓋電池的基站接收該定位請(qǐng)求信號(hào)后立即向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā),監(jiān)控中心對(duì)定位請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證從而判斷識(shí)別號(hào)碼是否有效,如果有效則通知覆蓋電池的基站向電池發(fā)送允許定位的反饋信號(hào),定位信號(hào)管理模塊中的通訊單元接收該反饋信號(hào)后,主控單元才控制數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào)。根據(jù)電池的具體位置狀況,定位基站也可能包括定位信號(hào)管理模塊上電時(shí)覆蓋電池的基站。
優(yōu)選地,主控單元中還可設(shè)置定時(shí)器,用于控制數(shù)據(jù)卡每隔相等的時(shí)間間隔向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào),例如每隔3秒發(fā)送一次定位接入信號(hào),以便監(jiān)控中心實(shí)時(shí)對(duì)電池進(jìn)行定位從而實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格監(jiān)控。
定位接入信號(hào)可為普通的數(shù)字信號(hào),或者還可攜帶電池的其他相關(guān)信息,例如電池的運(yùn)行時(shí)間、溫度、電壓等,定位基站還可將該信息轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控中心,以便監(jiān)控中心對(duì)電池的壽命和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,確保電池在有效壽命之內(nèi)運(yùn)行,保障設(shè)備的可靠供電。
通訊單元可采用SIM或3G數(shù)據(jù)收發(fā)器,作為定位信號(hào)管理模塊10與移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)接口,能夠使數(shù)據(jù)卡與對(duì)應(yīng)的基站進(jìn)行信息交互。
變頻換流單元可采用FDS變頻換流裝置,相當(dāng)于電子開(kāi)關(guān),可在主控單元的控制下通過(guò)變頻控制重啟通訊單元,保障通信單元正常工作以便監(jiān)控中心對(duì)其進(jìn)行有效監(jiān)控。
電源維護(hù)電路形成一個(gè)升壓電路,采用同步整流升壓芯片做核心驅(qū)動(dòng),將電池極組提供的單格2V電壓升壓至4V,保證定位信號(hào)管理模塊10所需電量,且耗電量小,性能穩(wěn)定。電源維護(hù)電路可在電池封裝之前通電,使整個(gè)定位信號(hào)管理模塊10上電而開(kāi)啟電池定位功能,或者電池在使用過(guò)程中用戶也可根據(jù)需要控制定位信號(hào)管理模塊10上電從而開(kāi)啟電池定位功能。
如圖1所示,本實(shí)例的電池優(yōu)選采用容量較大的鉛酸蓄電池,定位信號(hào)管理模塊 10固定在殼體50的內(nèi)壁上,鉛酸蓄電池還包括分別引出電池極組20的正負(fù)兩極的正極端子30和負(fù)極端子40,二者的頂端分別穿過(guò)電池蓋51上的通孔伸出殼體50,電池蓋51上還設(shè)置了用于實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)的防爆栓60,定位信號(hào)管理模塊10固定在殼體50的內(nèi)壁上,使電源維護(hù)電路分別通過(guò)正極連接線72和負(fù)極連接線71與正極端子30和負(fù)極端子40極性連接。
本實(shí)施方式的定位信號(hào)管理模塊10還可采用密封防酸、防爆保護(hù)技術(shù),使定位信號(hào)管理模塊10與電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)合為一體,例如在定位信號(hào)管理模塊上設(shè)置安全閥,既保證了蓄電池的性能與正常使用,又不影響蓄電池的運(yùn)輸、貯存、安裝。而定位信號(hào)管理模塊10 通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí),信號(hào)穿透能力強(qiáng),使電池在車(chē)內(nèi)、室內(nèi)等環(huán)境中均可實(shí)現(xiàn)良好的識(shí)別與定位,便于監(jiān)控管理。
如圖3,本實(shí)例一種實(shí)現(xiàn)電池定位監(jiān)控的方法包括以下步驟 步驟S301 電池的定位信號(hào)管理模塊上電。
步驟S302 定位信號(hào)管理模塊中的主控單元控制數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元向覆蓋該電池的基站發(fā)送定位請(qǐng)求信號(hào),定位請(qǐng)求信號(hào)包含該數(shù)據(jù)卡的身份信息。
步驟S303 覆蓋該電池的基站接收定位請(qǐng)求信號(hào),并將其轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控中心進(jìn)行身份驗(yàn)證。
步驟S304 監(jiān)控中心用于對(duì)電池或者使用電池的產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控,通常由購(gòu)買(mǎi)該電池或者產(chǎn)品的用戶(例如通信運(yùn)營(yíng)商)負(fù)責(zé)管理,監(jiān)控中心在該步驟中從收到的定位請(qǐng)求信號(hào)中解析出數(shù)據(jù)卡所唯一對(duì)應(yīng)的身份信息后進(jìn)行驗(yàn)證,例如判斷識(shí)別號(hào)碼是否有效。如果通過(guò)驗(yàn)證則進(jìn)入步驟S305,否則進(jìn)入步驟S310。
步驟S305 監(jiān)控中心通知覆蓋電池的基站向電池發(fā)送反饋信號(hào),從而與電池建立通信協(xié)議并開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行定位監(jiān)控。
步驟S306 電池的定位信號(hào)管理模塊中,通訊單元接收到反饋信號(hào)。
步驟S307 主控單元控制數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào),為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于電池的實(shí)時(shí)定位監(jiān)控,該步驟可反復(fù)進(jìn)行,例如每隔3秒主控單元即控制數(shù)據(jù)卡發(fā)送一次定位接入信號(hào)。定位接入信號(hào)還可攜帶電池的運(yùn)行時(shí)間等其他相關(guān)信息,以便定位基站將該信息轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控中心,使監(jiān)控中心對(duì)電池的壽命和運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控。
步驟S308 至少三個(gè)定位基站接收定位接入信號(hào)后,分別得到對(duì)應(yīng)的絕對(duì)信號(hào)接收時(shí)間,由于電池與三個(gè)定位基站之間的距離可能不同,因此各定位基站基于同一時(shí)間基準(zhǔn)的絕對(duì)信號(hào)接收受時(shí)間也可能不同,這些基站分別向監(jiān)控中心上報(bào)其信號(hào)接收時(shí)間。
步驟S309 監(jiān)控中心根據(jù)至少三個(gè)定位基站上報(bào)的信號(hào)接收時(shí)間計(jì)算對(duì)應(yīng)的 TD0A,并利用TDOA進(jìn)行三角計(jì)算,從而得到電池當(dāng)前的精確位置。
步驟S310:流程結(jié)束。
本發(fā)明還保護(hù)了一種實(shí)現(xiàn)電池定位監(jiān)控的系統(tǒng),包括以上所述的電池、監(jiān)控中心和至少三個(gè)定位基站。
例如圖4所示的一種對(duì)于電池進(jìn)行定位監(jiān)控的實(shí)施方式中,某一通訊基站安裝了可定位監(jiān)控的鉛酸蓄電池進(jìn)行供電后,監(jiān)控中心可以實(shí)時(shí)對(duì)蓄電池的位置、運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。一旦蓄電池被盜并產(chǎn)生位移,護(hù)監(jiān)控中心即可通過(guò)定位監(jiān)控判斷蓄電池被盜的情況,即時(shí)電話通知該通訊基站的管理維護(hù)人員,基站管理維護(hù)人員接到通知后可立即通過(guò)110報(bào)警或通知該通訊基站的代維人員聯(lián)合警察追捕盜賊,并與監(jiān)控中心保持聯(lián)系精準(zhǔn)掌握被盜蓄電池的當(dāng)前位置,即可迅速將盜賊抓捕歸案而追回蓄電池,挽回經(jīng)濟(jì)損失。
本發(fā)明在電池中設(shè)置定位信號(hào)管理模塊,使監(jiān)控中心能夠通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與電池進(jìn)行數(shù)據(jù)交互以達(dá)到定位監(jiān)控和位置跟蹤的目的,有效避免了電池或者安裝該電池的產(chǎn)品被盜而造成的經(jīng)濟(jì)損失,或者產(chǎn)品位置迷失而帶來(lái)的各類(lèi)損失。
另外,本發(fā)明將定位信號(hào)管理模塊隱性設(shè)計(jì)在鉛酸蓄電池的內(nèi)部,使具有GSM、 CDMA或3G定位功能的鉛酸蓄電池與普通鉛酸蓄電池外觀一致,非專(zhuān)業(yè)人員無(wú)法識(shí)別,進(jìn)一步增強(qiáng)了防盜效果。且定位信號(hào)管理模塊體積小,功耗低,待機(jī)電流小,開(kāi)機(jī)速度快,可在-20 +60°C環(huán)境溫度下穩(wěn)定運(yùn)行,因此應(yīng)用范圍十分廣泛,不僅用于通信系統(tǒng),還可以用于電力、太陽(yáng)能、風(fēng)能、安全警報(bào)、鐵路、照明、汽車(chē)以及人們的日常生活等多種領(lǐng)域。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)定位監(jiān)控的電池,包括殼體和容置在殼體內(nèi)的電池極組,其特征在于,還包括定位信號(hào)管理模塊,所述定位信號(hào)管理模塊包括數(shù)據(jù)卡、通訊單元、主控單元和為所述定位信號(hào)管理模塊供電的電源維護(hù)電路,所述電源維護(hù)電路與電池極組的正負(fù)兩極相連,所述通訊單元通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與定位基站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;所述主控單元、數(shù)據(jù)卡和通訊單元相互連接,所述主控單元用于控制數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的電池,其特征在于,所述主控單元還用于在定位信號(hào)管理模塊上電時(shí),控制所述數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元向覆蓋所述電池的基站發(fā)送定位請(qǐng)求信號(hào),所述定位請(qǐng)求信號(hào)包含數(shù)據(jù)卡的身份信息;以及用于在通訊單元接收覆蓋所述電池的基站發(fā)送的反饋信號(hào)后,控制所述數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的電池,其特征在于,還包括變頻換流單元,所述變頻換流單元與主控單元和通訊單元相連,所述主控單元還用于監(jiān)控所述通訊單元的工作狀態(tài),并在所述通訊單元停止工作時(shí)利用所述變頻換流單元重啟所述通訊單元。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池,其特征在于,所述主控單元中設(shè)置定時(shí)器, 用于控制數(shù)據(jù)卡每隔相等的時(shí)間間隔向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池,其特征在于,還包括分別引出電池極組的正負(fù)兩極的正極端子和負(fù)極端子,所述定位信號(hào)管理模塊固定在所述殼體的內(nèi)壁上,所述電源維護(hù)電路與所述正極端子和負(fù)極端子極性連接。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池,其特征在于,所述電池為鉛酸蓄電池。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池,其特征在于,所述定位接入信號(hào)還攜帶所述電池的運(yùn)行時(shí)間、溫度、電量中的至少一種信息。
8.一種實(shí)現(xiàn)電池定位監(jiān)控的方法,其特征在于,包括以下步驟步驟A 電池通過(guò)定位信號(hào)管理模塊,同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào);步驟B 至少三個(gè)所述定位基站接收所述定位接入信號(hào)后,分別向監(jiān)控中心上報(bào)信號(hào)接收時(shí)間;步驟C 監(jiān)控中心根據(jù)至少三個(gè)所述定位基站上報(bào)的信號(hào)接收時(shí)間計(jì)算對(duì)應(yīng)的到達(dá)時(shí)間差,并根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間差對(duì)所述電池進(jìn)行定位。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述步驟A之前還包括以下步驟步驟AOl 電池的定位信號(hào)管理模塊上電時(shí),向覆蓋所述電池的基站發(fā)送定位請(qǐng)求信號(hào),所述定位請(qǐng)求信號(hào)包含數(shù)據(jù)卡的身份信息;步驟A02 覆蓋所述電池的基站將所述定位請(qǐng)求信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控中心進(jìn)行身份驗(yàn)證;步驟A03 如果通過(guò)身份驗(yàn)證,則監(jiān)控中心通知覆蓋所述電池的基站向所述電池發(fā)送反饋信號(hào)并進(jìn)入步驟A,否則結(jié)束流程。
10.一種實(shí)現(xiàn)電池定位監(jiān)控的系統(tǒng),包括電池,其特征在于,還包括監(jiān)控中心和至少三個(gè)定位基站,所述電池包括定位信號(hào)管理模塊,所述定位信號(hào)管理模塊包括數(shù)據(jù)卡、通訊單元、主控單元和為所述定位信號(hào)管理模塊供電的電源維護(hù)電路,所述電源維護(hù)電路與電池極組的正負(fù)兩極相連,所述通訊單元通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與定位基站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;所述主控單元、數(shù)據(jù)卡和通訊單元相互連接,所述主控單元用于控制數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào);至少三個(gè)所述定位基站用于接收所述定位接入信號(hào)后,分別向監(jiān)控中心上報(bào)信號(hào)接收時(shí)間;監(jiān)控中心用于根據(jù)至少三個(gè)所述定位基站上報(bào)的信號(hào)接收時(shí)間計(jì)算對(duì)應(yīng)的到達(dá)時(shí)間差TD0A,從而利用TDOA對(duì)所述電池進(jìn)行定位。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)定位監(jiān)控的電池、實(shí)現(xiàn)電池定位監(jiān)控的方法及系統(tǒng),電池包括殼體和容置在殼體內(nèi)的電池極組,還包括定位信號(hào)管理模塊,其包括數(shù)據(jù)卡、通訊單元、主控單元和為定位信號(hào)管理模塊供電的電源維護(hù)電路,電源維護(hù)電路與電池極組的正負(fù)兩極相連,通訊單元通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與定位基站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;主控單元、數(shù)據(jù)卡和通訊單元相互連接,主控單元用于控制數(shù)據(jù)卡通過(guò)通訊單元同時(shí)向至少三個(gè)定位基站發(fā)送定位接入信號(hào)。本發(fā)明能夠避免電池或者安裝該電池的產(chǎn)品被盜而造成的經(jīng)濟(jì)損失,且定位信號(hào)管理模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧且耗電量小,能夠廣泛應(yīng)用在電池領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102186237SQ201110056328
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者彭小勐, 侯國(guó)友, 袁川 申請(qǐng)人:肇慶理士電源技術(shù)有限公司