專利名稱：用于安全系統(tǒng)的受監(jiān)視電壓逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家用和商用安全系統(tǒng)，更具體而言涉及一種用于安全系統(tǒng)的電壓逆變器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代家用或商用安全系統(tǒng)可通過互聯(lián)網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)連接到中央監(jiān)控站。除此之外，該中央監(jiān)控站還提供安全系統(tǒng)的更新和維護。另外，該中央監(jiān)控站可有安全人員，他們受訓(xùn)過以處理設(shè)備緊急情況或警報。同樣，到中央監(jiān)控站的連接對于安全系統(tǒng)的正常操作是至關(guān)緊要的。
通常，安全系統(tǒng)和中央監(jiān)控站之間的連接可通過外部交換機、路由器和調(diào)制器/解調(diào)器(調(diào)制解調(diào)器)來實現(xiàn)。大體上參考圖1，從控制面板110到中央監(jiān)控站170的連接可通過互聯(lián)網(wǎng)195或通過一些專有網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)。通常，外部交換機，路由器和調(diào)制器/解調(diào)器和其它組件依靠AC電源正常工作。
通常，該安全系統(tǒng)的控制面板可以通過以電池后備的AC電源供電。在常規(guī)AC電源由于斷電或有意破壞而中斷的情況下，該電池提供后備。通常，電池后備將為控制面板的組件提供大約24小時的備用電力。
若按正常配置，則安全系統(tǒng)可能會存在一些問題。如果電源斷電或破壞使得不能為安全控制面板提供AC電源，則該電池提供臨時后備，使得傳感器和控制面板保持工作。然而，外部交換機和路由器和其它提供至中央監(jiān)控站的連接的網(wǎng)絡(luò)組件會變得不起作用。外部交換機和路由器的服務(wù)中斷會導(dǎo)致喪失安全性，因為控制面板和中央監(jiān)控器之間的通信會丟失。此外，即使安全系統(tǒng)提供與中央監(jiān)控站的后備通信，例如電話線路或者無線調(diào)制解調(diào)器，任何電源斷電也都會影響這些網(wǎng)絡(luò)組件。
潛在的解決方案是為每個網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)備提供電池后備，使得該網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)備即使在AC電源中斷時也能工作。然而，對每個組件設(shè)備的個別電池后備所需的額外電路使該解決方案的成本很高。此外，加到每個網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)備的體積會使得該網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)備的放置變得不便。此外，檢查和維護每個電池后備的任務(wù)的成本也是極其高昂的。額外的獨立電池后備不允許故障或問題情況被安全系統(tǒng)檢測和報告。此外，本發(fā)明允許低成本的商業(yè)可用的網(wǎng)絡(luò)組件使用在該系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于安全系統(tǒng)的受監(jiān)控電壓逆變器。電壓逆變器耦合至控制面板的電源上，該電源可以為網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備提供AC電力。該電壓逆變器將備用電源的DC電壓變換至家用或商用AC電流。在優(yōu)選的實施例中，電壓逆變器安裝在印刷電路板上并耦合至網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。
一方面，本發(fā)明是安全系統(tǒng)，其包括控制面板；電耦合至所述控制面板的傳感器；耦合至所述控制面板的用于傳送和接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備；用于為所述控制面板供電的電源，所述電源耦合至AC電源和備用電源；以及與所述電源串聯(lián)的電壓逆變器，所述電壓逆變器配置用于為所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備供電。
另一方面，本發(fā)明是一種為安全系統(tǒng)供電的方法，所述安全系統(tǒng)包括控制面板；電耦合至所述控制面板的傳感器；耦合至所述控制面板的用于傳送和接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備；用于為所述控制面板供電的電源，所述電源耦合至AC電源和備用電源；以及與所述電源串聯(lián)的電壓逆變器，所述方法包括以下步驟在電壓逆變器處，監(jiān)控所述AC電源；如果所述AC電源正工作，為所述控制面板和所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備提供AC電力；如果所述AC電源中斷，將來自所述備用電源的DC電力變換成AC電力并將所述AC電力提供給所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。


就所提及的用于安全系統(tǒng)的電壓逆變器而言，通過參照幾個實施例結(jié)合所附附圖的以下的詳細說明，本發(fā)明的前述目的和優(yōu)點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得更易理解，其中 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的安全系統(tǒng)的示意圖；以及 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的安全系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的實施例，其實例在附圖中圖示說明了。雖然結(jié)合這些實施例描述本發(fā)明，但應(yīng)該理解的是本發(fā)明并非僅限于這些實施例。相反，本發(fā)明旨在覆蓋包括在由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替換方案，改進方案和同等方案。此外，在本發(fā)明的以下詳細說明中，將提出眾多具體細節(jié)以供全面理解本發(fā)明。但是，本發(fā)明可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實施。在其他的情況下，已知的方法、過程、組件和電路并未詳細地描述，以便不至不必要地使本發(fā)明的一些方面變得晦澀。
參照圖1，示出了典型的現(xiàn)有技術(shù)的家用或商用安全系統(tǒng)100的示意圖。安全系統(tǒng)100包括控制面板110，該控制面板可使用建筑物內(nèi)的專有總線和獨立布線和電纜與各種傳感器125和127進行通信。這些傳感器125、127例如可以是射頻運動傳感器，照相機，警報報告設(shè)備等等，該警報報告設(shè)備通常向控制面板報告建筑物內(nèi)的侵入或緊急事件。該控制面板110典型地在印刷電路板150上安設(shè)有控制面板的電子設(shè)備。雖然在此未詳細說明，但是印刷電路板150可包含用于確定到安全系統(tǒng)的傳感器輸入的優(yōu)先級并進行維護的電子組件和各種檢測和報告組件，該檢測和報告組件用于向中央監(jiān)控站報告情況。印刷電路板包括電源140，該電源用于調(diào)整輸送給印刷電路板上的組件和傳感器125和127的電力。
電能/電流經(jīng)過到印刷電路板，網(wǎng)絡(luò)交換機以及路由器180和190的電子布線/電纜被提供給網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。為了方便起見，住宅建筑物和商業(yè)機構(gòu)可通過使用房屋處可使用的電源為網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備提供電能。例如，相同的電源120通過互聯(lián)網(wǎng)195或一些其它的通信網(wǎng)絡(luò)提供給以太網(wǎng)集線器180用于使與中央監(jiān)控站170的通信容易。電源120的相同的源可提供給網(wǎng)絡(luò)集線器/交換機180，用于調(diào)制和解調(diào)傳送至中央監(jiān)控站170或從中央監(jiān)控站170所接收的數(shù)據(jù)。
該安全系統(tǒng)可包括備用通信設(shè)備160，用于當主通信不可用時，提供與中央監(jiān)控站170的通信。這種備用通信設(shè)備160可以是配置用于無線地與中央監(jiān)控站通信的GSM撥號器。這種備用通信設(shè)備160可以是配置用于通過簡易老式電話業(yè)務(wù)(POTS)線路與中央監(jiān)控站170進行通信的電話調(diào)制解調(diào)器。雖然該備用通信設(shè)備160描述為獨立組件，但是它也可集成在印刷電路板150或控制面板110中。該備用通信設(shè)備160由相同的電源120供電。
通常，控制面板和傳感器由電源140供電，該電源調(diào)整電壓和電流以阻止電壓中的過載或尖峰。另外，該電源還監(jiān)控AC電源120是否中斷，并在中斷的情況下切換到備用電源130。該備用電源130描述為可再充電鉛酸電池，該電池為控制面板和傳感器提供DC電力。應(yīng)理解的是，備用電源可為不間斷電源(UPS)，該電源包括鉛酸電池，發(fā)電機，金屬燃料電池或任何其它隔離的電源。在任何情況下，該備用電源可具有為控制面板和傳感器短期(典型為24小時數(shù)量級)提供電力的容量。
然而，如果AC電源中斷，所描述的安全系統(tǒng)100將經(jīng)歷一些問題。由于網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備由相同的AC電源供電，所以該AC電源中的任何中斷將使得網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備180和190不能工作。另外，由于AC電源為備用通信設(shè)備160供電，所以該備用通信設(shè)備160還會被使得無法工作。
本發(fā)明提出一種耦合至控制面板的電源的電壓逆變器，該控制面板的電源為網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備提供AC電力。該電壓逆變器將備用電源的DC電壓變換成家用或商用AC電流。在一優(yōu)選實施例中，該電壓逆變器安裝在印刷電路板上并耦合至網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。
現(xiàn)在參照圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的安全系統(tǒng)200的示意圖。安全系統(tǒng)200包括控制面板210，該控制面板可使用建筑物內(nèi)專有總線和獨立布線和電纜與各種傳感器225和227進行通信。該傳感器225、227可為例如射頻運動傳感器，照相機，警報報告設(shè)備等等，警報報告設(shè)備通常向控制面板報告建筑物內(nèi)的侵入或緊急事件。在一優(yōu)選實施例中，該傳感器耦合至以太網(wǎng)線路并由該以太網(wǎng)線路供電。由于該傳感器通過以太網(wǎng)連接供電，因此以太網(wǎng)傳感器上的所謂的電力可以減小電力布線要求。該控制面板210典型地在印制板電路250上安設(shè)有控制面板的電子設(shè)備。雖然在此并未詳細描述，但是該印制板電路250可包括用于確定到安全系統(tǒng)的傳感器輸入的優(yōu)先級并進行維護的電子組件，以及用于向中央監(jiān)控站報告情況的檢測和報告組件。該印刷電路板包括電源240，該電源用于調(diào)整傳送給印刷電路板上的組件和傳感器225和227的電力。
電壓逆變器215被示出為駐留在印刷電路板250上。該電壓逆變器將CD電力變換成AC電力/電流。電能/電流通過至印刷電路板，網(wǎng)絡(luò)交換機以及路由器280和290的電子布線/電纜提供給網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。
在優(yōu)選的實施例中，該安全系統(tǒng)可包括備用通信設(shè)備260，用于當主通信不可用時，提供與中央監(jiān)控站270的通信。該備用通信設(shè)備260可以是配置用于與中央監(jiān)控站進行無線通信的GSM撥號器。在另一替換實施例中，該備用通信設(shè)備260可以是配置用于通過簡易老式電話業(yè)務(wù)(POTS)線路與中央監(jiān)控站270進行通信的電話調(diào)制解調(diào)器。該備用通信設(shè)備260通過來自電壓逆變器的布線/電纜供電。
通常，控制面板和傳感器由電源240供電，該電源調(diào)整電壓和電流來阻止電壓中的過載或尖峰。另外，該電源監(jiān)控AC電源220是否中斷，并在中斷情況下切換至備用電源230。該備用電源230被描述為可再充電鉛酸電池，該電池為控制面板和傳感器提供DC電力。應(yīng)理解的是，備用電源可為不間斷電源(UPS)，該電源包括鉛酸電池，發(fā)電機，金屬燃料電池。在任何情況下，該備用電源可以具有為控制面板和傳感器短期提供電力的容量。
工作期間，圖2的安全系統(tǒng)200利用電壓逆變器來為網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備提供恒定電源。電壓逆變器為熟知電路，其轉(zhuǎn)換DC電壓輸入為AC電壓輸出。在這種情況下，面板內(nèi)的電池電壓為12(或24)VDC，所需的AC電壓取決于地理位置(北美為120V/60Hz)。本發(fā)明使用電池電壓以及控制面板與電壓逆變器之間的其他I/O來為外部AC供電設(shè)備提供智能的，受監(jiān)控的以電池作備用的電源。
該電壓逆變器監(jiān)測來自電源220的電力/電流。當電源中斷時，該電壓逆變器將來自于備用電池的DC電壓變換至用于網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的AC電力/電流。另外，在正常工作期間，該電壓逆變器充當通過設(shè)備，允許AC電力到達網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。在另一替換實施例中，該電壓逆變器可以經(jīng)常為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供電力來避免在AC電力丟失的情況下可能出現(xiàn)的切換失靈。
這里已對本發(fā)明優(yōu)選的實施例，用于安全系統(tǒng)中的受監(jiān)控的電壓逆變器進行描述。盡管已經(jīng)以特定實施側(cè)描述了本發(fā)明，但是，應(yīng)當理解，本發(fā)明不應(yīng)當解釋為由這些實施例來限制，而是要根據(jù)后面的權(quán)利要求書進行解釋。
權(quán)利要求
1.一種安全系統(tǒng)，包括控制面板；被電耦合至所述控制面板的傳感器；被耦合至所述控制面板用于傳送和接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備；用于為所述控制面板供電的電源，所述電源被耦合至AC電源和備用電源；以及與所述電源串聯(lián)的電壓逆變器，所述電壓逆變器被配置用于為所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述備用電源為電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全系統(tǒng)，其中所述電池為鉛酸電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述備用電源為燃料電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述傳感器為運動傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述傳感器為射頻傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述傳感器為入侵傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備為集線器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備為交換機。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備為路由器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備為調(diào)制解調(diào)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，進一步包括被耦合至所述控制面板的備用通信設(shè)備，其中所述電壓逆變器被配置用于為所述備用通信設(shè)備供電。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述備用通信設(shè)備為GSM撥號器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述備用通信設(shè)備為電話調(diào)制解調(diào)器。
15.一種用于為安全系統(tǒng)供電的方法，所述安全系統(tǒng)包括控制面板；被電耦合至所述控制面板的傳感器；被耦合至所述控制面板用于傳送和接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備；用于為所述控制面板供電的電源，所述電源被耦合至AC電源和備用電源；以及與所述電源串聯(lián)的電壓逆變器，所述方法包括以下步驟在電壓逆變器處，監(jiān)測所述AC電源；如果所述AC電源正在工作，為所述控制面板和所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備提供AC電力；以及如果所述AC電源被中斷，將來自所述備用電源的DC電力變換至AC電力并將所述AC電力提供至所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述備用電源為電池。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述電池為鉛酸電池。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述備用電源為燃料電池。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備為集線器。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備為交換機。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備為路由器。
全文摘要
這里公開一種用于安全系統(tǒng)的受監(jiān)控的電壓逆變器。一電壓逆變器被耦合至為網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備提供AC電力的控制面板的電源上。該電壓逆變器將備用電源的DC電壓變換至家用或商用AC電流。在優(yōu)選的實施例中，該電壓逆變器被安裝在印制板電路上并被耦合至網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。
文檔編號H04L12/10GK101056007SQ200710086269
公開日2007年10月17日 申請日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日
發(fā)明者K·L·阿迪 申請人:霍尼韋爾國際公司