CN104950840A - 一种电池组监控传输系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池组监控传输系统及方法，包括前端监控区域网络、传输网络、监控中心和客户端；所述前端监控区域网络，其用于实时监控收集电池组信息；其包括监控终端节点、路由节点和总节点；所述监控终端节点和路由节点构成星形网络，所述路由节点和总节点构成网状网络；所述监控终端节点、路由节点和总节点构成自检自组网络；所述传输网络，其用于前端监控区域网络至监控中心间电池组信息的传输；所述监控中心，其用于电池组信息的数据处理和数据存储；所述客户端，其用于通过Internet与监控中心连接，实现对电池组异常数据实时显示及告警。本发明实现了监控终端节点可经多条路径将电池组信息传输至总节点，提高了网络的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电池组的监控管理领域，特别涉及一种电池组监控传输系统及方法。
背景技术
电池因其体积小、容量大、使用寿命长、安全可靠和零污染等优势，大量应用到生产生活的众多领域。随着电池应用的不断深入，对电池组施行监测，根据监测到的电池组信息，了解电池组是否正常工作，且第一时间发现故障电池，可有效提高电池组的使用寿命。现有的电池组监控传输系统网络稳定性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池组监控传输系统及方法，解决现有技术中存在的上述问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种电池组监控传输系统，包括前端监控区域网络、传输网络、监控中心、客户端；所述前端监控区域网络，其用于实时监控收集电池组信息；其包括监控终端节点、路由节点和总节点；所述监控终端节点和路由节点构成星形网络，所述路由节点和总节点构成网状网络；所述监控终端节点、路由节点和总节点构成自检自组网络；所述传输网络，其用于前端监控区域网络至监控中心间电池组信息的传输；所述监控中心，其用于电池组信息的数据处理和数据存储；所述客户端，其用于通过Internet与监控中心连接，实现对电池组异常数据实时显示及告警。
本发明的有益效果是：前端监控区域网络包括监控终端节点、路由节点和总节点；监控终端节点、路由节点和总节点以自检自组网络模式联网；监控终端节点和路由节点构成星形网络；路由节点和总节点构成网状网络；监控终端节点可经多条路径将电池组信息传输至总节点，提高了网络的稳定性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述星型网络和网状网络为使用ZigBee传输协议和/或Z-wave传输协议的网络。
进一步，所述监控终端节点包括信息采集模块、信号调理电路、处理器模块、第一信息存储模块、第一无线传输模块、报警模块、供电模块和电池模块。所述信息采集模块，其用于采集模拟信号电池组信息，所述模拟信号电池组信息包括电池组电压、电池组电流、电池组内阻、电池组温度和/或电池组位置信息。所述信号调理电路，其用于将所述模拟信号电池组信息转换成数字信号电池组信息。所述处理器模块，其用于分析所述数字信号电池组信息，判断电池组是否正常工作。所述第一信息存储模块，其用于存储所述数字信号电池组信息。所述第一无线传输模块，其用于所述监控终端节点、路由节点和总节点自检自组网信息的传输，及自检自组网模式在预设联网次数内，验证信号始终传输失败，驱动报警模块报警；和所述数字信号电池组信息的传输。所述报警模块，其用于当电池组异常工作时，和监控终端节点、路由节点和总节点以自检自组网模式在预设联网次数内，验证信号始终传输失败时，产生报警信号。所述供电模块，其用于电池组正常工作时，将电池组的部分电能经DC/DC转换电路转换后，为所述监控终端节点的各工作模块供电。所述电池模块，其用于电池组异常工作时，为所述监控终端节点的各工作模块供电。
进一步，所述路由节点包括第二无线传输模块；所述第二无线传输模块，其用于所述监控终端节点、路由节点和总节点自检自组网信息的传输，和所述数字信号电池组信息的传输。
进一步，所述总节点包括第三无线传输模块、协调器模块、第二信息存储模块和传输模块。所述第三无线传输模块，其用于所述监控终端节点、路由节点和总节点自检自组网信息的传输，和所述数字信号电池组信息的传输。所述协调器模块，其用于将所述数字信号电池组信息进行数据提取和数据格式封装，形成数据包电池组信息。所述第二信息存储模块，其用于存储所述数据包电池组信息。所述传输模块，其用于将所述数据包电池组信息经传输网络传输至监控中心。
本发明的另一技术方案如下：
一种电池组监控传输方法，前端监控区域网络实时监控收集电池组信息，将所述电池组信息经传输网络传输至监控中心进行数据处理和数据存储，客户端通过Internet与监控中心连接，实现对电池组异常数据实时显示及告警；所述前端监控区域网络实时监控收集电池组信息，具体步骤包括：
步骤1，监控终端节点、路由节点和总节点以自检自组网络模式联网，所述监控终端节点和路由节点构成星形网络，所述路由节点和总节点构成网状网络；
步骤2，监控终端节点采集电池组信息，并将所述电池组信息传输至路由节点；
步骤3，总节点经路由节点接收所述电池组信息，并将电池组信息经传输网络传输至监控中心。
进一步，所述监控终端节点、路由节点和总节点之间电池组信息的传输使用ZigBee传输协议和/或Z-wave传输协议。
进一步，所述步骤1的具体实施方式为：第一无线传输模块、第二无线传输模块和第三无线传输模块通过最优路径算法联网；第一无线传输模块经第二无线传输模块和第三无线传输模块进行等时间间隔验证信号传输，如果验证信号传输成功，则保持第一无线传输模块、第二无线传输模块和第三无线传输模块联网，否则，第一无线传输模块、第二无线传输模块和第三无线传输模块通过最优路径算法重新联网和传输验证信号，如果验证信号在预设联网次数内始终传输失败，则第一无线传输模块驱动报警模块报警。
进一步，所述步骤2的具体实施方式为：信息采集模块采集模拟信号电池组信息；所述模拟信号电池组信息经信号调理电路转换为数字信号电池组信息；所述数字信号电池组信息传输至处理器模块进行分析，传输至第一信息存储模块进行存储，和传输至第一无线传输模块再传输至路由节点的第二无线传输模块；处理器模块对所述数字信号电池组信息进行分析，判断电池组是否正常工作；当电池组正常工作时，供电模块将电池组的部分电能经DC/DC转换电路转换后，为所述监控终端节点各工作模块供电；当电池组异常工作时，电池模块为所述监控终端节点各工作模块供电，且报警模块产生报警信号。
进一步，所述步骤3的具体实施方式为：第三无线传输模块接收第二无线传输模块发送的数字信号电池组信息；所述数字信号电池组信息经协调器模块进行数据提取和数据格式封装，形成数据包电池组信息；所述数据包电池组信息传输至第二信息存储模块进行存储，和传输至传输模块经传输网络传输至监控中心。
附图说明
图1为本发明一种电池组监控传输系统的系统示意图；
图2为本发明一种电池组监控传输系统中前端监控区域网络示意图；
图3为本发明一种电池组监控传输系统中前端监控区域网络的监控终端节点原理框图；
图4为本发明一种电池组监控传输系统中前端监控区域网络的路由节点原理框图；
图5为本发明一种电池组监控传输系统中前端监控区域网络的总节点原理框图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、前端监控区域网络，2、传输网络，3、监控中心，4、客户端，11、监控终端节点，12、路由节点，13、总节点，111、信息采集模块，112、信号调理电路，113、处理器模块，114、第一信息存储模块，115、第一无线传输模块，116、报警模块，117、供电模块，118、电池模块，121、第二无线传输模块，131、第三无线传输模块，132、协调器模块，133、第二信息存储模块，134、传输模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1和图2所示，一种电池组监控传输系统，包括前端监控区域网络1、传输网络2、监控中心3、客户端4；所述前端监控区域网络1，其用于实时监控收集电池组信息；其包括监控终端节点11、路由节点12和总节点13；所述监控终端节点11和路由节点12构成星形网络，所述路由节点12和总节点13构成网状网络；所述监控终端节点11、路由节点12和总节点13构成自检自组网络；所述传输网络2，其用于前端监控区域网络1至监控中心3间电池组信息的传输；所述监控中心3，其用于电池组信息的数据处理和数据存储；所述客户端4，其用于通过Internet与监控中心3连接，实现对电池组异常数据实时显示及告警。
如图3所示，所述监控终端节点11包括信息采集模块111、信号调理电路112、处理器模块113、第一信息存储模块114、第一无线传输模块115、报警模块116、供电模块117和电池模块118。所述信息采集模块111，其用于采集模拟信号电池组信息，所述模拟信号电池组信息包括电池组电压、电池组电流、电池组内阻、电池组温度和/或电池组位置信息。所述信号调理电路112，其用于将所述模拟信号电池组信息转换成数字信号电池组信息。所述处理器模块113，其用于分析所述数字信号电池组信息，判断电池组是否正常工作。所述第一信息存储模块114，其用于存储所述数字信号电池组信息。所述第一无线传输模块115，其用于所述监控终端节点11、路由节点12和总节点13自检自组网信息的传输及自检自组网模式在预设联网次数内，验证信号始终传输失败，驱动报警模块116报警；和所述数字信号电池组信息的传输。所述报警模块116，其用于当电池组异常工作时，和监控终端节点11、路由节点12和总节点13以自检自组网模式在预设联网次数内，验证信号始终传输失败时，产生报警信号。所述供电模块117，其用于电池组正常工作时，将电池组的部分电能经DC/DC转换电路转换后，为所述监控终端节点11的各工作模块供电。所述电池模块118，其用于电池组异常工作时，为所述监控终端节点11的各工作模块供电。
如图4所示，所述路由节点12包括第二无线传输模块121；所述第二无线传输模块121，其用于所述监控终端节点11、路由节点12和总节点13自检自组网信息的传输，和所述数字信号电池组信息的传输。
如图5所示，所述总节点13包括第三无线传输模块131、协调器模块132、第二信息存储模块133和传输模块134。所述第三无线传输模块131，其用于所述监控终端节点11、路由节点12和总节点13自检自组网信息的传输，和所述数字信号电池组信息的传输。所述协调器模块132，其用于将所述数字信号电池组信息进行数据提取和数据格式封装，形成数据包电池组信息。所述第二信息存储模块133，其用于存储所述数据包电池组信息。所述传输模块134，其用于将所述数据包电池组信息经传输网络2传输至监控中心3。
一种电池组监控传输方法，前端监控区域网络1实时监控收集电池组信息，将所述电池组信息经传输网络2传输至监控中心3进行数据处理和数据存储，客户端4通过Internet与监控中心3连接，实现对电池组异常数据实时显示及告警，通知中心管理员及时对电池组进行维护和维修，保证电池组的正常使用；所述前端监控区域网络1实时监控收集电池组信息，具体步骤包括：
步骤1，监控终端节点11、路由节点12和总节点13以自检自组网络模式联网，所述监控终端节点11和路由节点12构成星形网络，所述路由节点12和总节点13构成网状网络。
所述监控终端节点11、路由节点12和总节点13之间电池组信息的传输使用ZigBee传输协议和/或Z-wave传输协议。
所述步骤1的具体实施方式为：第一无线传输模块115、第二无线传输模块121和第三无线传输模块131通过最优路径算法联网；第一无线传输模块115经第二无线传输模块121和第三无线传输模块131进行等时间间隔验证信号传输，如果验证信号传输成功，则保持第一无线传输模块115、第二无线传输模块121和第三无线传输模块131联网，否则，第一无线传输模块115、第二无线传输模块121和第三无线传输模块131通过最优路径算法重新联网和传输验证信号，如果验证信号在预设联网次数内始终传输失败，则第一无线传输模块115驱动报警模块116报警。
步骤2，监控终端节点11采集电池组信息，并将所述电池组信息传输至路由节点12。
所述步骤2的具体实施方式为：信息采集模块111采集模拟信号电池组信息；所述模拟信号电池组信息经信号调理电路112转换为数字信号电池组信息；所述数字信号电池组信息传输至处理器模块113进行分析，传输至第一信息存储模块114进行存储，和传输至第一无线传输模块115再传输至路由节点12的第二无线传输模块121；处理器模块113对所述数字信号电池组信息进行分析，判断电池组是否正常工作；当电池组正常工作时，供电模块117将电池组的部分电能经DC/DC转换电路转换后，为所述监控终端节点11各工作模块供电；当电池组异常工作时，电池模块118为所述监控终端节点11各工作模块供电，且报警模块116产生报警信号。
步骤3，总节点13经路由节点12接收所述电池组信息，并将电池组信息经传输网络2传输至监控中心3。
所述步骤3的具体实施方式为：第三无线传输模块131接收第二无线传输模块121发送的数字信号电池组信息；所述数字信号电池组信息经协调器模块132进行数据提取和数据格式封装，形成数据包电池组信息；所述数据包电池组信息传输至第二信息存储模块133进行存储，和传输至传输模块134经传输网络2传输至监控中心3。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池组监控传输系统，其特征在于，包括前端监控区域网络(1)、传输网络(2)、监控中心(3)和客户端(4)；
所述前端监控区域网络(1)，其用于实时监控收集电池组信息；其包括监控终端节点(11)、路由节点(12)和总节点(13)；所述监控终端节点(11)和路由节点(12)构成星形网络，所述路由节点(12)和总节点(13)构成网状网络；所述监控终端节点(11)、路由节点(12)和总节点(13)构成自检自组网络；
所述传输网络(2)，其用于前端监控区域网络(1)至监控中心(3)间电池组信息的传输；
所述监控中心(3)，其用于电池组信息的数据处理和数据存储；
所述客户端(4)，其用于通过Internet与监控中心(3)连接，实现对电池组异常数据实时显示及告警。
2.根据权利要求1所述一种电池组监控传输系统，其特征在于，所述星型网络和网状网络为使用ZigBee传输协议和/或Z-wave传输协议的网络。
3.根据权利要求1所述一种电池组监控传输系统，其特征在于，所述监控终端节点(11)包括信息采集模块(111)、信号调理电路(112)、处理器模块(113)、第一信息存储模块(114)、第一无线传输模块(115)、报警模块(116)、供电模块(117)和电池模块(118)；
所述信息采集模块(111)，其用于采集模拟信号电池组信息，所述模拟信号电池组信息包括电池组电压、电池组电流、电池组内阻、电池组温度和/或电池组位置信息；
所述信号调理电路(112)，其用于将所述模拟信号电池组信息转换成数字信号电池组信息；
所述处理器模块(113)，其用于分析所述数字信号电池组信息，判断电池组是否正常工作；
所述第一信息存储模块(114)，其用于存储所述数字信号电池组信息；
所述第一无线传输模块(115)，其用于所述监控终端节点(11)、路由节点(12)和总节点(13)自检自组网信息的传输，及自检自组网模式在预设联网次数内，验证信号始终传输失败，驱动报警模块(116)报警；和所述数字信号电池组信息的传输；
所述报警模块(116)，其用于当电池组异常工作时，和监控终端节点(11)、路由节点(12)和总节点(13)以自检自组网模式在预设联网次数内，验证信号始终传输失败时，产生报警信号；
所述供电模块(117)，其用于电池组正常工作时，将电池组的部分电能经DC/DC转换电路转换后，为所述监控终端节点(11)的各工作模块供电；
所述电池模块(118)，其用于电池组异常工作时，为所述监控终端节点(11)的各工作模块供电。
4.根据权利要求3所述一种电池组监控传输系统，其特征在于，所述路由节点(12)包括第二无线传输模块(121)；
所述第二无线传输模块(121)，其用于所述监控终端节点(11)、路由节点(12)和总节点(13)自检自组网信息的传输，和所述数字信号电池组信息的传输。
5.根据权利要求4所述一种电池组监控传输系统，其特征在于，所述总节点(13)包括第三无线传输模块(131)、协调器模块(132)、第二信息存储模块(133)和传输模块(134)；
所述第三无线传输模块(131)，其用于所述监控终端节点(11)、路由节点(12)和总节点(13)自检自组网信息的传输，和所述数字信号电池组信息的传输；
所述协调器模块(132)，其用于将所述数字信号电池组信息进行数据提取和数据格式封装，形成数据包电池组信息；
所述第二信息存储模块(133)，其用于存储所述数据包电池组信息；
所述传输模块(134)，其用于将所述数据包电池组信息经传输网络(2)传输至监控中心(3)。
6.一种电池组监控传输方法，其特征在于，前端监控区域网络(1)实时监控收集电池组信息，将所述电池组信息经传输网络(2)传输至监控中心(3)进行数据处理和数据存储，客户端(4)通过Internet与监控中心(3)连接，实现对电池组异常数据实时显示及告警；所述前端监控区域网络(1)实时监控收集电池组信息，具体步骤包括：
步骤1，监控终端节点(11)、路由节点(12)和总节点(13)以自检自组网络模式联网，所述监控终端节点(11)和路由节点(12)构成星形网络，所述路由节点(12)和总节点(13)构成网状网络；
步骤2，监控终端节点(11)采集电池组信息，并将所述电池组信息传输至路由节点(12)；
步骤3，总节点(13)经路由节点(12)接收所述电池组信息，并将电池组信息经传输网络(2)传输至监控中心(3)。
7.根据权利要求6所述一种电池组监控传输方法，其特征在于，所述监控终端节点(11)、路由节点(12)和总节点(13)之间电池组信息的传输使用ZigBee传输协议和/或Z-wave传输协议。
8.根据权利要求6所述一种电池组监控传输方法，其特征在于，所述步骤1的具体实施方式为：第一无线传输模块(115)、第二无线传输模块(121)和第三无线传输模块(131)通过最优路径算法联网；第一无线传输模块(115)经第二无线传输模块(121)和第三无线传输模块(131)进行等时间间隔验证信号传输，如果验证信号传输成功，则保持第一无线传输模块(115)、第二无线传输模块(121)和第三无线传输模块(131)联网，否则，第一无线传输模块(115)、第二无线传输模块(121)和第三无线传输模块(131)通过最优路径算法重新联网和传输验证信号，如果验证信号在预设联网次数内始终传输失败，则第一无线传输模块(115)驱动报警模块(116)报警。
9.根据权利要求8所述一种电池组监控传输方法，其特征在于，所述步骤2的具体实施方式为：信息采集模块(111)采集模拟信号电池组信息；所述模拟信号电池组信息经信号调理电路(112)转换为数字信号电池组信息；所述数字信号电池组信息传输至处理器模块(113)进行分析，传输至第一信息存储模块(114)进行存储，和传输至第一无线传输模块(115)再传输至路由节点(12)的第二无线传输模块(121)；处理器模块(113)对所述数字信号电池组信息进行分析，判断电池组是否正常工作；当电池组正常工作时，供电模块(117)将电池组的部分电能经DC/DC转换电路转换后，为所述监控终端节点(11)各工作模块供电；当电池组异常工作时，电池模块(118)为所述监控终端节点(11)各工作模块供电，且报警模块(116)产生报警信号。
10.根据权利要求9所述一种电池组监控传输方法，其特征在于，所述步骤3的具体实施方式为：第三无线传输模块(131)接收第二无线传输模块(121)发送的数字信号电池组信息；所述数字信号电池组信息经协调器模块(132)进行数据提取和数据格式封装，形成数据包电池组信息；所述数据包电池组信息传输至第二信息存储模块(133)进行存储，和传输至传输模块(134)经传输网络(2)传输至监控中心(3)。
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