[发明专利]自获能热释电探测器及根据储能状态的自适应探测方法

说明书

技术领域

本发明属安防热释电探测器的技术领域，具体的说涉及一种采用自获能技术并根据储能器储能状态进行自适应探测的热释电探测器。

背景技术

随着我国建筑智能化的推进，智能建筑的新功能不断涌现，但安防功能始终是智能建筑不可或缺的一项最基本的功能，而热释电探测器正是安防系统的基础技术装备之一。因此，企业界和学术界对热释电探测器及热释电探测器安防系统的可靠性、可用性和可维护性进行了广泛深入的持久研究与实践。目前，我国热释电探测器的主流产品为布线供电的有线产品、或电池供电的无/有线产品；鉴于有线产品需要专门布线供电，存在施工复杂、系统缺乏柔性的缺陷；电池供电的无/有线产品有赖于电池，存在运维工作量大、电池更换不及时导致的安全隐患。此外，无论是有线产品还是无线产品，现有的热释电探测器安防系统均缺乏一种表征系统实时工况的有效简单技术，给系统的整体可靠性造成了一定的负面影响。典型的电池供电无线安防产品有：⑴南京物联传感技术有限公司的WL-MD-B红外入侵探测器，是一款基于ZigBee无线技术设计的红外入侵实时探测、报警设备，在人体进入监测区域时，人体的红外线便会被探测器实时感应到，根据实际情况，发出相应信号，如非法入侵，即发出报警信号。⑵深圳美安科技有限公司的MC-55R红外探测器采用433M/868MHz射频通讯技术，内置大容量电池确保探测器长时间工作，在探测到入侵后可靠报警。

经申请人检索，本领域的主要专利有：⑴防盗报警系统及其无线探测器（CN202306740 U），提出将探测器与无线通讯技术结合，并采用多个频段进行通讯以确无线保通讯可靠。⑵基于zigbee的无线红外传感器系统（CN203179260 U），提出基于zigbee无线传感网络的红外传感方案，将传感信号通过无线报文在网络中各个节点的接力，来发送给目标节点，可采用电池供电。上述专利指明了热释电探测器安防产品的总体发展思路，但仍存在相当的局限，电池供电的固有缺陷在可预见的时间内无法得到根本的解决，无线热释电探测器和无线热释电探测器安防系统的高可用、高可靠和易用可维护方面仍存在缺陷，有必要在现有技术的基础上提出改进。

自获能技术虽然有望根冶电池供电的固有缺陷，但自获能技术的效能与外界环境息息相关、收集的环境能具有不确定性特征。因此，自获能无线热释电探测器的可靠和可用仍有待多种技术的协同支持，例如：高效的能量收集和微功耗的能量管理电路，储能器热备份技术，根据储能器储能状态的报文自适应发送频率技术、以及精简的EnOcean无线报文。必须指出，自获能热释电探测器安防系统的可靠可用性不仅取决于热释电探测器自身的可靠可用性，很大程度上还与热释电探测器组成的安防系统的可靠可用性有关，开发表征安防系统实时工况的有效简单技术无疑有助于提高系统整体的可靠可用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种自获能热释电探测器及根据储能状态的自适应探测方法，可以降低热释电探测器的功耗，提高热释电探测器的可靠性和可用性。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

自获能热释电探测器，包括热释电传感器、菲尼尔透镜、弱光太阳能电池板、能量采集储存的微功耗管理电路、单片机和壳体结构；菲尼尔透镜位于热释电传感器具有的敏感元的上方，热释电传感器与能量采集储存的微功耗管理电路以及单片机相连，能量采集储存的微功耗管理电路与弱光太阳能电池板以及单片机相连；单片机、能量采集储存的微功耗管理电路和热释电传感器固定于壳体结构的内部，弱光太阳能电池板和菲尼尔透镜固定于壳体结构表面；

弱光太阳能电池板收集环境光能并转化为电能输出至能量采集储存的微功耗管理电路；能量采集储存的微功耗管理电路处理弱光太阳能电池板输出的电能，并向能量采集储存的微功耗管理电路具有的储能器充电；在能量采集储存的微功耗管理电路的统一调度下，弱光太阳能电池板输出的电能和储能器放电的电能构成热释电探测器的自获能电源，自获能电源给单片机和热释电传感器供电；菲尼尔透镜和热释电传感器组合探测人体移动，单片机输入热释电传感器上传的信号和控制能量采集储存的微功耗管理电路，并根据储能器的储能状态单片机（内置无线收发模块）发送频率可调的且表征热释电探测器实时工况的EnOcean心跳报文；壳体结构用于固定上述部件。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的自获能热释电探测器，其中热释电传感器的型号为LHI968，单片机的型号为STM300，述弱光太阳能电池板的型号为SOLAR SC4155I。