[发明专利]一种内置显示屏式消防栓仪表及电源管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消防栓仪表及适于该消防栓仪表使用的电源管理方法，具体地说，涉及一种能有效减少其显示屏耗电的消防栓仪表及适于该消防栓仪表使用的电源管理方法。

背景技术

在现有消防栓水压表等压力仪表中，基本上是采用外部电源进行供电，由于受限于消防栓现场安装工况及密封安全性的要求，需要采用内置电池的方式以解决仪表现场供电不便及安全性的问题；且通常会在消防栓仪表上内置地安装有用于显示水压等检测数据及电池剩余电量等数据信息的显示屏，显示屏的使用电池这种电能原本有限的一次性电源的使用寿命更短，加剧了电池更换的频率，不利于维护。此外，随着电池供电电压的降低而无法满足系统用电需求，导致其电池电能利用率低，且随着物联网技术的发展与普及，需在此类消防栓仪表中加入无线传输模块以实现数据网络化，使得电池更换频率进一步增加，进一步限制了内置式电池这种安全供电方式在消防栓仪表等设备中的应用。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种内置显示屏式消防栓仪表，在确保使用安全性的同时，降低显示屏在一个电池使用周期中的总功耗；

本发明的另一目的是提供一种适于上述消防栓仪表使用的电源管理方法。

为了实现上述主要目的，本发明提供的内置显示屏式消防栓仪表包括密封壳体及内置于该密封壳体内的显示屏与电源管理系统；显示屏内置于密封壳体内，密封壳体包括用于透视显示屏显示内容的透明壳体部；电源管理系统包括电池连接端子、磁簧开关及在磁簧开关启闭状态变化时控制显示屏工作预定时长以显示显示内容的控制单元。

通过将显示屏及用于控制显示屏工作的触发开关设置于壳体内，有效地确保该消防栓的使用安全性；并在需显示时通过永磁铁等磁体改变磁簧开关所在位置处的磁场，以开启显示屏进行显示预定时长，可避免无需进行显示时的功耗，有效地降低显示屏在电池使用周期中的总耗电量，以延长电池的使用寿命。

具体的方案为密封壳体包括至少一端敞口且大致为柱形的壳主体及与敞口相配合的密封端盖，至少一密封端盖由透明材料制成，透明壳体部设于其中一个由透明材料制成的密封端盖上。便于密封壳体的制造，且端盖的平面部可便于清晰地显示。当然了，也可将壳主体设置成由透明材料制成。

更具体的方案为密封壳体外通过挂线悬挂有用于触发磁簧开关的永磁铁。便于操作人员查看显示内容。

优选的方案为消防栓仪表设有无线传输单元与数据采集单元，电源管理系统还包括超级电容、升压单元、第一降压单元与第二降压单元；升压单元受控制单元控制地在需启动无线传输单元时，将电连接在电池连接端子上的电池的输出电压升压至高于第一电压，以对超级电容进行预充电，及当超级电容的输出电压低于电压阈值时，将电池的输出电压升压至高于第二电压以对超级电容进行补充充电；第一降压单元受控制单元控制地将经升压单元升压至高于第一电压的电压与经预充电后的超级电容的输出电压并联，再降压至适配无线传输单元并供给无线传输单元工作；第二降压单元用于将超级电容的输出电压降压到至少适配控制单元、显示屏与数据采集单元并供给它们工作。

在工作过程中，由于在供电电池与耗电单元间设置了升压单元，从而可将供电电池的输出电压升压至大于各负载的工作电压，以在电池输出电压低于负载工作电压时仍能为它们进行供电，有效地提高供电电池的电能利用率；当无线传输单元需启动并进行数据传输时，先对超级电容进行预充电，再通过第一降压单元联合经预充电后的超级电容与升压单元的输出电压，并将二者的输出电压并联后再降压至无线传输单元的工作电压，以利用超级电容可提供大瞬态电流的特点，为无线传输单元提供启动时所需的大瞬态电流，从而不会把前端电压拉得太低，并在无线传输单元正常工作后，升压单元持续为无线传输单元的正常工作提供大电流，且基于超级电容两端仍与升压单元的输出端并联而可同时对超级电容进行补充充电；在整个过程中，利用超级电容为控制单元、显示屏与数据收集单元等其他负载供电，以在超级电容输出电压低于电压阈值时或无线传输单元需启动时之外的其他时间内，升压单元及第一降压单元均处于休眠状态或停机状态，有效地降低整体的功耗。

具体的方案为电池连接端子与升压单元间耦接有防止电池反接的防反接单元，以防止电池反接时对后续电路造成破坏；防反接单元包括两个漏极相连接的P沟道场效应管，一个的源极与电池连接端子电连接，另一个的源极与升压单元电连接，两个的栅极相连后通过偏置电阻接地。通过将防反接电路设置成由两个串联的场效应管构成，以替代现有技术中的二极管，可有效地降低防反接单元上的压降。