电池仓储监控装置、方法和存储介质

摘要

本发明公开了一种电池仓储监控装置、方法和存储介质。电池仓储监控装置包括上位机、交换机、网关和传感器单元，上位机、交换机、网关和传感器单元以树状方式依次连接，各传感器单元用于探测存放于仓储空间内的电池的存放状态，上位机用于从至少一个传感器单元获取存放状态。电池仓储监控装置通过将仓储空间细分为三级仓储单元，并通过树状方式连接的结构来获取各级仓储单元中的电池的存放状态，从而能够发现电池存放过程中发生的故障，与现有技术相比，具有更快的故障识别速度和故障定位精细度。本发明广泛应用于仓储技术领域。

权利要求

1.一种电池仓储监控装置，其特征在于，包括上位机、至少一个交换机、至少一个网关和至少一个传感器单元；

所述上位机、各所述交换机、各所述网关和各所述传感器单元以树状方式依次连接；

各所述传感器单元用于探测存放于仓储空间内的电池的存放状态；

所述上位机用于从至少一个所述传感器单元获取所述存放状态；

所述传感器单元包括控制器、烟雾探测器、热探测器、警报器、总线接口、伪随机数生成器；所述控制器分别与所述烟雾探测器、热探测器、警报器和总线接口连接；所述总线接口与相应的所述网关连接；所述伪随机数生成器用于定时或非定时地生成伪随机数；所述伪随机数作为所述传感器单元的地址码；

所述上位机通过轮询各所述传感器单元，得到存放电池的各仓储空间的电池存放状态，根据电池存放状态直接判断存放电池的仓储空间是否存在异常；

所述上位机通过检测各所述传感器单元的地址码的变动，而不轮询各所述传感器单元，间接判断存放电池的仓储空间是否存在异常。

2.根据权利要求1所述的电池仓储监控装置，其特征在于，所述仓储空间包括多个一级仓储单元，所述一级仓储单元包括多个二级仓储单元，所述二级仓储单元包括多个三级仓储单元，各所述传感器单元用于以一个传感器单元对应一个三级仓储单元的方式安装在相应的所述三级仓储单元。

3.根据权利要求2所述的电池仓储监控装置，其特征在于，所述至少一个交换机包括一个一级交换机和多个二级交换机；

所述上位机、各所述交换机、各所述网关和各所述传感器单元以树状方式依次连接，具体包括：

所述网关通过总线与多个所述传感器单元连接；连接于同一总线的各所述传感器单元所安装的各三级存储单元属于同一二级存储单元；

所述二级交换机与多个所述网关连接；连接于同一二级交换机的各所述网关所对应的各二级存储单元属于同一一级存储单元；

所述一级交换机与各所述二级交换机连接；

所述上位机与所述一级交换机连接。

4.根据权利要求3所述的电池仓储监控装置，其特征在于，所述总线为485总线。

5.根据权利要求1所述的电池仓储监控装置，其特征在于，所述传感器单元还包括地址码存储器，所述地址码存储器固化存储唯一的地址码。

6.根据权利要求1或5所述的电池仓储监控装置，其特征在于，所述上位机用于从至少一个所述传感器单元获取所述存放状态，具体包括：获取各所述传感器单元的地址码；

获取轮询时序；所述轮询时序与各所述传感器单元的地址码排列顺序对应；

根据所述轮询时序对各所述传感器单元进行轮询，从而获取所述存放状态；

根据所述地址码的获取情况和/或所述存放状态，确定发出警报。

7.一种电池仓储监控方法，应用于电池仓储监控装置，所述电池仓储监控装置包括上位机、至少一个交换机、至少一个网关和至少一个传感器单元；所述上位机、各所述交换机、各所述网关和各所述传感器单元以树状方式依次连接，各所述传感器单元用于探测存放于仓储空间内的电池的存放状态，各所述传感器单元具有地址码；其特征在于，所述传感器单元包括控制器、烟雾探测器、热探测器、警报器、总线接口、伪随机数生成器；所述控制器分别与所述烟雾探测器、热探测器、警报器和总线接口连接；所述总线接口与相应的所述网关连接；所述伪随机数生成器用于定时或非定时地生成伪随机数；所述伪随机数作为所述传感器单元的地址码；

所述电池仓储监控方法包括由所述上位机执行的以下步骤：获取各所述传感器单元的地址码；

根据各所述地址码所确定的轮询时序对各所述传感器单元进行轮询，从而获取所述存放状态；

根据所述存放状态直接判断存放电池的仓储空间是否存在异常；

通过检测各所述传感器单元的地址码的变动，而不轮询各所述传感器单元，间接判断存放电池的仓储空间是否存在异常；

根据所述地址码的获取情况和/或所述存放状态，确定发出警报。

8.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求7所述方法。

说明书

电池仓储监控装置、方法和存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及仓储技术领域，尤其是一种电池仓储监控装置、方法和存储介质。

背景技术

[0002] 电池尤其是锂电池在仓储的过程中，可能发生自热、自燃甚至爆炸等事故。个别电池发生事故除了造成电池的损失外，还容易引起火灾等导致事故蔓延，因此，生产中存在着
对电池的仓储进行密切监控的需要。

[0003] 一些现有技术通过在电池的仓储区域安装摄像头或者烟雾探测器等仪器，来监测所存放的电池是否发生事故，这些现有技术虽然能够做到在事故大规模蔓延开之前发现或
报告事故，但是响应速度以及事故定位的精细度仍不够好。

发明内容

[0004] 针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种电池仓储监控装置、方法和存储介质。

[0005] 一方面，本发明实施例包括一种电池仓储监控装置，包括上位机、至少一个交换机、至少一个网关和至少一个传感器单元；

[0006] 所述上位机、各所述交换机、各所述网关和各所述传感器单元以树状方式依次连接；

[0007] 各所述传感器单元用于探测存放于仓储空间内的电池的存放状态；

[0008] 所述上位机用于从至少一个所述传感器单元获取所述存放状态。

[0009] 进一步地，所述仓储空间包括多个一级仓储单元，所述一级仓储单元包括多个二级仓储单元，所述二级仓储单元包括多个三级仓储单元，各所述传感器单元用于以一个传
感器单元对应一个三级仓储单元的方式安装在相应的所述三级仓储单元。

[0010] 进一步地，所述至少一个交换机包括一个一级交换机和多个二级交换机；

[0011] 所述上位机、各所述交换机、各所述网关和各所述传感器单元以树状方式依次连接，具体包括：

[0012] 所述网关通过总线与多个所述传感器单元连接；连接于同一总线的各所述传感器单元所安装的各三级存储单元属于同一二级存储单元；

[0013] 所述二级交换机与多个所述网关连接；连接于同一二级交换机的各所述网关所对应的各二级存储单元属于同一一级存储单元；

[0014] 所述一级交换机与各所述二级交换机连接；

[0015] 所述上位机与所述一级交换机连接。

[0016] 进一步地，所述总线为485总线。

[0017] 进一步地，所述传感器单元包括控制器、烟雾探测器、热探测器、警报器、总线接口；所述控制器分别与所述烟雾探测器、热探测器、警报器和总线接口连接；所述总线接口
与相应的所述网关连接。

[0018] 进一步地，所述传感器单元还包括地址码存储器，所述地址码存储器固化存储唯一的地址码。

[0019] 进一步地，所述传感器单元还包括伪随机数生成器，所述伪随机数生成器用于定时或非定时地生成伪随机数；所述伪随机数作为所述传感器单元的地址码。

[0020] 进一步地，所述上位机用于从至少一个所述传感器单元获取所述存放状态，具体包括：

[0021] 获取各所述传感器单元的地址码；

[0022] 获取轮询时序；所述轮询时序与各所述传感器单元的地址码排列顺序对应；

[0023] 根据所述轮询时序对各所述传感器单元进行轮询，从而获取所述存放状态；

[0024] 根据所述地址码的获取情况和/或所述存放状态，确定发出警报。

[0025] 另一方面，本发明实施例还包括一种电池仓储监控方法，应用于电池仓储监控装置，所述电池仓储监控装置包括上位机、至少一个交换机、至少一个网关和至少一个传感器
单元；所述上位机、各所述交换机、各所述网关和各所述传感器单元以树状方式依次连接，
各所述传感器单元用于探测存放于仓储空间内的电池的存放状态，各所述传感器单元具有
地址码；所述电池仓储监控方法包括由所述上位机执行的以下步骤：

[0026] 获取各所述传感器单元的地址码；

[0027] 根据各所述地址码所确定的轮询时序对各所述传感器单元进行轮询，从而获取所述存放状态；

[0028] 根据所述地址码的获取情况和/或所述存放状态，确定发出警报。

[0029] 另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行实施例所述的电池仓储监控方法。

[0030] 本发明的有益效果是：实施例中的电池仓储监控装置，通过将仓储空间细分为三级仓储单元，并通过树状方式连接的结构来获取各级仓储单元中的电池的存放状态，从而
能够发现电池存放过程中发生的故障，与现有技术相比，具有更快的故障识别速度和故障
定位精细度。

附图说明

[0031] 图1为实施例中电池仓储监控装置的架构示意图；

[0032] 图2为实施例中各级仓储单元与电池仓储监控装置的架构对应关系示意图；

[0033] 图3为实施例中网关的架构示意图；

[0034] 图4为实施例中传感器单元的架构示意图。

具体实施方式

[0035] 本实施例中电池仓储监控装置的架构如图1所示，包括上位机、多个交换机、多个网关和多个传感器单元。上位机、交换机、网关和传感器单元以树状方式依次连接。

[0036] 参照图2，本实施例中的电池仓储监控装置所应用的用于存放电池的仓储空间可以分为三个层次，包括一级仓储单元、二级仓储单元和三级仓储单元。本实施例中，一级仓
储单元可以是整个仓储空间划分成的多个排，二级仓储单元可以是一个排被划分成的列，
三级仓储单元可以是每列再划分成的隔舱。

[0037] 本实施例中，参照图1和图2，上位机通过一级交换机分出多个接口分别供各二级交换机连接，每个二级交换机都可以扩展与多个网关连接。本实施例中，所使用的网关的架
构如图3所示。每个网关分别负责一个排，具体地，每个网关都扩展出多个总线接口，同一网
关上的每个总线接口分别负责一个列，一个总线所连接的多个传感器单元安装在这个列的
各隔舱中，从而探测隔舱中所存放的电池的存放状态，然后将存放状态依次通过网关、二级
交换机和一级交换机上传到上位机。

[0038] 本实施例中，参照图4，每个传感器单元包括控制器、烟雾探测器、热探测器、警报器和总线接口。所述控制器分别与烟雾探测器、热探测器、警报器和总线接口连接。本实施
例中，总线接口为485总线接口，它可以进行通信协议的转换，也就是对外与网关通过485串
行通信协议连接，内部与传感器单元中的控制器连接。传感器单元通过烟雾探测器探测隔
舱中的烟雾，通过热探测器探测隔舱中的异常发热，即本实施例中的电池的存放状态可以
包括电池是否产生烟雾以及电池是否有异常发热。当电池产生烟雾或者异常发热，传感器
单元检测到之后可以将数据上传到上位机进行警报，也可以通过传感器单元内的警报器进
行灯光或声音的警报。

[0039] 本实施例中，一种可选的方式是在传感器单元中设置地址码存储器，地址码存储器中固化存储有唯一不变的地址码，使得上位机可以通过地址码来对传感器单元进行寻址
访问。可以根据传感器单元的地址码来设置传感器单元的仓储空间中的排布顺序，然后根
据传感器单元的地址码来制定上位机的轮询时序。上位机的轮询时序确定了上位机在每一
轮对个传感器单元的访问中，每个传感器的访问顺序。上位机可以每隔2分钟或者其他时间
来执行一次轮询，从而追踪每个传感器单元所安装的隔舱的电池存放状态。在这种可选的
方式下，每个传感器单元的地址码都是固定不变的，因此除非制定轮询时序的规则改变，否
则轮询时序中每个传感器单元的被访问顺序是固定不变的，上位机可以根据访问每个传感
器单元所读取到的存放状态，判断每个隔舱是否发生电池自热、自燃或者爆炸等事故。

[0040] 本实施例中，另一种可选的方式是在传感器单元中设置伪随机数生成器，伪随机数生成器通过计时并以当前计时值为种子，生成伪随机数来作为传感器单元的地址码，使
得上位机可以通过地址码来对传感器单元进行寻址访问。可以根据传感器单元的地址码来
设置传感器单元的仓储空间中的排布顺序，然后根据传感器单元的地址码来制定上位机的
轮询时序。上位机的轮询时序确定了上位机在每一轮对个传感器单元的访问中，每个传感
器的访问顺序。上位机可以每隔2分钟或者其他时间来执行一次轮询，从而追踪每个传感器
单元所安装的隔舱的电池存放状态。在这种可选的方式下，每个传感器单元的地址码都是
定时或不定时变动的，上位机可以根据访问每个传感器单元所读取到的存放状态，判断每
个隔舱是否发生电池自热、自燃或者爆炸等事故；由于在正常状态下，每个传感器单元的地
址码都是定时或不定时变动的，上位机可以通过扫描每个传感器单元的地址码是否发生变
动的方式来确定传感器单元是否正常工作，从而间接判断传感器单元所在的隔舱是否发生
事故，此时上位机可以不再通过轮询的方式与各传感器单元进行通信。在上位机、交换机、
网关和传感器单元之间通过无线物联网方式连接的情况下，避免过多的轮询可以节约用
电，从而增强电池仓储监控装置的续航能力。

[0041] 上位机通过轮询传感器单元所获得的存放状态，可以直接判断存放电池的隔舱是否存在异常；上位机通过检测传感器单元地址码的变动，可以间接判断存放电池的隔舱是
否存在异常。如果上位机判断隔舱存在异常，则可以发出警报，警报的内容可以包括发生异
常的隔舱的编号或者所安装的传感器单元的编号或地址码等信息，从而使得技术人员能够
快速确定是哪些隔舱存在异常。

[0042] 在一些实施例中，传感器单元与网关之间连接的总线，其一部分区段可以使用热熔的导电介质制造，从而形成总线上的热熔断区段，并且热熔断区段可以设置在隔舱内。当
隔舱发生电池自热、自燃或者爆炸等事故时，热熔断区段受热熔化，切断传感器单元与网关
之间的连接，可以起到保护传感器单元和网关的作用。此时，无论是否设置轮询机制，上位
机都可以及时发现传感器单元断开了连接，从而准确识别故障和对故障进行定位。

[0043] 本实施例中，电池仓储监控方法包括以下步骤：

[0044] S1.获取各所述传感器单元的地址码；

[0045] S2.根据各所述地址码所确定的轮询时序对各所述传感器单元进行轮询，从而获取所述存放状态；

[0046] S3.根据所述地址码的获取情况和/或所述存放状态，确定发出警报。

[0047] 编程用于执行步骤S1‑S3的计算机程序并写入到存储介质中，存储有用于执行步骤S1‑S3的计算机程序的存储介质，可以用于本实施例中的上位机，使得其可以自动执行程
序以实现本实施例中的电池仓储监控装置。

[0048] 上位机还可以运行管理程序，以实现以下功能：

[0049] 1、能跟数据库对接，数据来源：数据库excel文件；

[0050] 2、支持增加、删除、编辑；文字排列从左至右

[0051] 3、软件界面友好，充分考虑人性化、易用性；支持拉手条功能

[0052] 4、具有数据查询功能，能够对历史数据按照时间段、地点、热成像状态信息、发烟状态等关键字等进行数据追踪；

[0053] 5、数据记录文件属性为只读，不支持修改已生成数据；

[0054] 6、日常数据可2分钟自动保存一次,可以选择保存地址；

[0055] 7、所有状态只有正常、异常

[0056] 8、可以查询SENSOR网关、传感器单元是否工作异常。

[0057] 9、支持调节RS485通信速度的功能（默认为9600bps），9.6kb/s 、19.2kb/s 、115.2kb/s

[0058] 10、数据记录默认格式：整组信息包含员工工号、日期时间、每一个热成像状态信息（有没有升温变化）、发烟/正常、当前工序（高温、常温）、地址、地址状态查询；

[0059] 11、具有轮询功能（轮询时间可调，最小2分钟）；

[0060] 12、支持自动、手动、停止功能；

[0061] 13、可以查询告警信息、可以根据告警分类进行告警屏蔽；

[0062] 14、具备远程管理功能，可以远程对sensor网关、传感器单元列进行管理；

[0063] 15、使用webservice方式，我们系统提供服务，方便客户周期查询

[0064] 16、支持多角色权限管理，针对工艺参数设置，数据查看等，不同角色权限不同，可进行的操作不同；同类数据保存在同一个表格中；设备每组数据可单独保存或查看；

[0065] 17、数据安全：具有断电保护数据功能；

[0066] 18、软件可靠性：不死机，不崩溃；

[0067] 19、软件可维护性：设备软件具有远程升级功能。版本维护、升级应有相应的修改履历。说明问题点、修改原因、解决方法、修改时间以及作者。

[0068] 需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本
公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关
系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除
非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学
术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是
为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个
或多个相关的所列项目的任意的组合。

[0069] 应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离
本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第
一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言（“例如”、“如”等）的使用仅意
图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

[0070] 应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编
程技术‑包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其
中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中
描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向目标终端的编程语言来实现以与计算
机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以
是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

[0071] 此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程（或变型和/或其组合）可
在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或
多个处理器上执行的代码（例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用）、
由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

[0072] 进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成
的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存
储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算
平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当
存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此
外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器
或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其
他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本
发明还包括计算机本身。

[0073] 计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如
显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的目标终端，包括显示器上
产生的物理和有形目标终端的特定视觉描绘。

[0074] 以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、
等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案
和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。