[发明专利]程控无线传感器系统

说明书

发明领域

【0001】本发明涉及用于监视潜在危险或高花销状况的无线传感器系统，诸如——举例来说——监视建筑物或交通工具中烟、温度、水、煤气及同类状况，和/或监视热水器的能量利用或能效及同类情况。

背景技术

【0002】对大厦或综合性建筑进行维护和保护是困难的而且开销很大。诸如火、煤气泄漏等的某些状况对住户和建筑物都是危险的。其他故障，如屋顶和管道的漏水等虽然对住户不一定是危险的但会造成相当的毁损。很多情形下，有害的状况——例如漏水、火灾等——在损害或危险相对小的早期无法探测到。传感器可用来探测此类有害状况，但传感器本身有着一系列的问题。例如由于在远程传感器和用于监视传感器的中央监控装置之间进行布线的成本，在现有建筑中添加传感器——举例而言——诸如烟检测器、水传感器之类，花费很高。给传感器添加供电线路进一步增加了成本。此外，对于火传感器而言，绝大部分消防部门都不接受仅仅基于烟检测器的数据的给消防部门的自动通知。绝大部分消防部门要求在自动火警系统通知消防部门之前探测到一个特殊的温度增长率。遗憾的是，通过温度增长率来探测火通常意味着当探测到火的时候，要阻止主要的破坏已经太晚了。

【0003】在以商用建筑、公寓楼等为例的建筑中使用相对大量的传感器时，将传感器单元的标识码和传感器单元的位置进行关联是困难的。将传感器单元的位置与传感器单元的标识码关联上会使得安装和维护传感器系统变得困难。此外，当传感器报告危险状况而无法定位报警的传感器的时候，将传感器单元的位置与此传感器单元的标识码相关联时的错误就会导致潜在威胁生命的延误。

发明内容

【0004】本发明通过提供一成本相对低又坚固耐用的无线传感器系统而解决了这些问题和其他问题。在该无线传感器系统中，根据计划位置对传感器单元进行标识且计算机可读的或者联网数据被提供给监视系统。本系统延长了无须维护的情况下的运转时间。本系统包括一个或一个以上的智能传感器单元以及能够与传感器单元通信的基本单元。当一个或一个以上传感器单元检测到异常状况时(例如烟、火、水等)，传感器单元与基本单元通信并提供关于异常状况的数据。基本单元能够使用例如电话、寻呼机、蜂窝电话和因特网(和/或局域网)等多种技术与管理员或其他责任人联系。在一实施例中，为了扩展系统范围以及允许基本单元与为数更多的传感器通信，在基本单元和传感器单元之间使用一个或一个以上的无线中继器。

【0005】在一个实施例中，传感器系统包括遍布于建筑物各处的很多传感器单元，这些传感器单元对状况进行检测，并将异常结果报告给中央报告站。传感器单元测量可能指示火、漏水等的状况。传感器单元一旦确定其测得的数据非常异常需要报告时就将测得的数据报告给基本单元。基本单元会通知负责人，例如建筑物管理员、建筑物所有人以及保安服务者等。在一实施例中，传感器单元不是将报警信号发给中心位置，而是将量化的测得数据(例如烟密度，温度增长率等)发送给中央报告站。

【0006】在一个实施例中，所述传感器系统包括电池供电的传感器单元，该传感器单元检测如烟、温度、湿度、湿气、水、水温、一氧化碳、天然气、丙烷气体、其它可燃气体、氡、有毒气体等状况。所述传感器单元被放置在建筑物、公寓、办公室、住宅等的内部。为了节省电池电力，所述传感器通常被置于低功率模式。在一个实施例中，当处在低功率模式下时，所述传感器单元定期读取传感器读数，评估读数以确定是否存在异常状况。如果检测到异常状况，则传感器单元“苏醒”并开始与基本单元或中继器通信。在设定的间隔，所述传感器也“苏醒”并向基本单元(或中继器)发送状态信息，然后监听命令一段时间。

【0007】在一个实施例中，所述传感器单元是双向的，并被配置成接收来自中央报告站(或中继器)的指令。因此，例如，所述中央报告站可以命令所述传感器：执行另外的测量、转到备用模式、苏醒、报告电池状态、改变苏醒间隔、运行自诊断并报告结果等等。在一个实施例中，所述传感器单元还包括防拆开关(tamper switch)。当检测到传感器的拆动时，传感器向基本单元报告此类拆动事件。在一个实施例中，所述传感器定期地向中央报告站报告其总体健康情况和状态(如自诊断结果，电池健康情况等等)。

【0008】在一个实施例中，传感器单元提供两种苏醒模式，即第一苏醒模式和第二苏醒模式，前者用来读取测量值(并且如果认为必要则报告这种测量值)，后者用于监听来自中央报告站的命令。两种苏醒模式或其组合可以出现在不同的间隔。