申请/专利权人：深圳市兰星科技有限公司

申请日：2019-04-01

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109801458B

主分类号：G08B13/12

分类号：G08B13/12;G08B15/00;A01K3/00;H05C1/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.06.18#实质审查的生效;2019.05.24#公开

摘要：本发明公开一种能量倍增的能量控制系统，包括若干个能量控制器，每一所述能量控制器包括MCU和均连接在MCU外围的升压模块、同步模块、隔离保护模块，在同一能量控制器内所述隔离保护模块还与升压模块电连接，每一所述能量控制器中的隔离保护模块通过高压脉冲线电连接，每相邻两个能量控制器中的同步模块电连接，每一所述能量控制器中的升压模块均接地。本发明能够根据现场环境需要灵活增减能量控制器，可热插拔，外网周界的能量也可随之改变，并且当一台设备损坏时，不影响另一台设备的工作，整个周界仍有打击效果，提高了周界的可靠性，提升了用户的安全体验，同时也降低了整体使用成本。

主权项：1.一种能量倍增的能量控制系统，其特征在于，包括若干个能量控制器，每一所述能量控制器包括MCU和均连接在MCU外围的升压模块、同步模块、隔离保护模块，在同一能量控制器内所述隔离保护模块还与升压模块电连接，每一所述能量控制器中的隔离保护模块通过高压脉冲线电连接，每相邻两个能量控制器中的同步模块电连接，每一所述能量控制器中的升压模块均接地；所述能量控制器有两个，分别为第一能量控制器和第二能量控制器；所述第一能量控制器的第一同步模块包括电阻R4、R5、R7和三极管Q4，所述电阻R4、R5串联后一端连接第一能量控制器中的第一MCU，另一端连接电源，所述电阻R4和R5的中点连接第二同步模块，所述三极管Q4的基极通过电阻R7连接第一MCU，发射极接地，集电极连接第二同步模块；所述第二能量控制器的第二同步模块包括电阻R3、R6、R8和三极管Q3，所述电阻R3、R6串联后一端连接第二能量控制器中的第二MCU，另一端连接电源，所述电阻R3和R6的中点连接第一同步模块，所述三极管Q3的基极通过电阻R8连接第二MCU，发射极接地，集电极连接电阻R4和R5的中点，所述三极管Q4的集电极连接电阻R3和R6的中点，所述三极管Q3的集电极连接第一同步模块；所述能量控制器还包括拓展模块，该拓展模块选自电压检测模块、状态显示模块、报警模块中的任意一个或多个；所述MCU采用型号为PIC16F877；所述升压模块为升压器，所述升压器的原边一端连接输入电压，另一端通过高压脉冲开关和限流电阻连接MCU，所述升压器的副边与隔离保护模块电连接；所述隔离保护模块采用高压二极管；每相邻两个能量控制器设备中的同步模块电连接，选择一台能量控制器设备成为主机，接收到同步信号的其它能量控制器设备成为从机，输出高压脉冲与主机同步输出；若是作为主机的能量控制器设备损坏，则其他从机中最先检测到同步信号变化的，经过约3.5S后发送同步信号出来，变为新的主机，其他从机以此主机的同步信号重新协调工作；主机定时输出高压脉冲，同时发出同步信号，从机采用中断方式检测同步信号，一旦检测到立即输出高压脉冲，从而实现主机、从机同时输出高压脉冲，达到能量倍增的效果。

全文数据：一种能量倍增的能量控制系统技术领域本发明涉及能量控制技术，特别涉及一种能量倍增的能量控制系统，适用于安防周界场所，凡使用有形的导线传输高压打击脉冲的电子围栏、牧场能量控制器等产品的场合均适用。背景技术电子围栏最早起源于欧洲的牧场，牧人为了放牧的需要，拉一根导线，通上脉冲电，就形成简单的电子围栏，使牲畜在一定范围内活动。当牛羊等碰到电子围栏的高压脉冲线，便会被电击退回，很好地起到“牧羊人”的作用，同时也防止圈外的大型动物或猛兽跑进来，对牧业的发展起到了较大的促进。此阶段的电子围栏行业上通称为牧场能量控制器，主要是阻挡打击功能。电子围栏在引入中国后，国内厂家对该产品功能进行了深入扩展和挖掘，开始应用于社会公共安全领域如小区、学校、变电站、电厂、水厂、机场等场所，这时产品兼具了阻挡和报警功能，如断路、短路、触网、失电报警等，能更好的对周界进行管理。现在产品的功能越来越多，但对于这个产品的核心功能“打击能量”却少有研究。现有产品单台机都是单独工作，且能量都是限定在一定范围内，比如5J、10J、15J等，一旦产品安装完成，后期需要增加周界长度、或是长期使用后周界环境变差需要增大能量时，就必须更换或定制设备，周期长，成本高，这样限制了产品的灵活性，并且一旦产品损坏，整个周界就会失去打击效果，造成安全威胁。发明内容针对现有技术存在的问题，本发明提供一种能量倍增的能量控制系统。为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种能量倍增的能量控制系统，包括若干个能量控制器，每一所述能量控制器包括MCU和均连接在MCU外围的升压模块、同步模块、隔离保护模块，在同一能量控制器内所述隔离保护模块还与升压模块电连接，每一所述能量控制器中的隔离保护模块通过高压脉冲线电连接，每相邻两个能量控制器中的同步模块电连接，每一所述能量控制器中的升压模块均接地。优选地，所述能量控制器还包括拓展模块，该拓展模块选自电压检测模块、状态显示模块、报警模块中的任意一个或多个。优选地，所述能量控制器有两个，分别为第一能量控制器和第二能量控制器。优选地，所述MCU采用型号为PIC16F877。优选地，所述升压模块为升压器，所述升压器的原边一端连接输入电压，另一端通过高压脉冲开关和限流电阻连接MCU，所述升压器的副边与隔离保护模块电连接。优选地，所述隔离保护模块采用高压二极管。优选地，所述第一能量控制器的第一同步模块包括电阻R4、R5、R7和三极管Q4，所述电阻R4、R5串联后一端连接第一能量控制器中的第一MCU，另一端连接电源，所述电阻R4和R5的中点连接第二同步模块，所述三极管Q4的基极通过电阻R7连接第一MCU，发射极接地，集电极连接第二同步模块。优选地，所述第二能量控制器的第二同步模块包括电阻R3、R6、R8和三极管Q3，所述电阻R3、R6串联后一端连接第二能量控制器中的第二MCU，另一端连接电源，所述电阻R3和R6的中点连接第一同步模块，所述三极管Q3的基极通过电阻R8连接第二MCU，发射极接地，集电极连接电阻R4和R5的中点，所述三极管Q4的集电极连接电阻R3和R6的中点，所述三极管Q3的集电极连接第一同步模块。采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明能够根据现场环境需要灵活增减能量控制器，可热插拔，外网周界的能量也可随之改变，并且当一台设备损坏时，不影响另一台设备的工作，整个周界仍有打击效果，提高了周界的可靠性，提升了用户的安全体验，同时也降低了整体使用成本。附图说明图1为本发明模块框图；图2为本发明电路图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。参照图1至图2，本发明提供一种能量倍增的能量控制系统，包括若干个能量控制器，每一所述能量控制器包括MCU和均连接在MCU外围的升压模块、同步模块、隔离保护模块，在同一能量控制器内所述隔离保护模块还与升压模块电连接，每一所述能量控制器中的隔离保护模块通过高压脉冲线电连接，每相邻两个能量控制器中的同步模块电连接，每一所述能量控制器中的升压模块均接地。所述能量控制器还包括拓展模块，该拓展模块选自电压检测模块、状态显示模块、报警模块中的任意一个或多个。所述能量控制器有两个，分别为第一能量控制器和第二能量控制器。所述MCU采用型号为PIC16F877。所述升压模块为升压器，所述升压器的原边一端连接输入电压，另一端通过高压脉冲开关和限流电阻连接MCU，所述升压器的副边与隔离保护模块电连接。所述隔离保护模块采用高压二极管。所述第一能量控制器的第一同步模块包括电阻R4、R5、R7和三极管Q4，所述电阻R4、R5串联后一端连接第一能量控制器中的第一MCU，另一端连接电源，所述电阻R4和R5的中点连接第二同步模块，所述三极管Q4的基极通过电阻R7连接第一MCU，发射极接地，集电极连接第二同步模块。所述第二能量控制器的第二同步模块包括电阻R3、R6、R8和三极管Q3，所述电阻R3、R6串联后一端连接第二能量控制器中的第二MCU，另一端连接电源，所述电阻R3和R6的中点连接第一同步模块，所述三极管Q3的基极通过电阻R8连接第二MCU，发射极接地，集电极连接电阻R4和R5的中点，所述三极管Q4的集电极连接电阻R3和R6的中点，所述三极管Q3的集电极连接第一同步模块。本发明的工作原理为：参照图1，MCU为产品的核心，负责协调各部分电路工作；升压模块用于产生高压脉冲信号；同步模块负责检测外来的同步信号，当检测到有同步信号时，本机即做为从机接受同步信号，同时同步控制升压模块产生高压脉冲信号，当检测到无同步信号时，本机就作为主机，定时通过同步模块发送同步信号给其它设备；隔离保护模块用于防止一台设备损坏时影响另一台的正常工作，其它功能模块包括电压检测、状态显示、报警中的一种或多种。以A机为例，其中T1为升压器，将输入电压VCC升压；D1为10KV的高压二极管，完成隔离保护功能；同步电路由R4、R5、R7、Q4组成；U1为MCU，优选为PIC16F877；Q1为高压脉冲开关；R2为限流电阻，B机中元件与A机的对应。A机与B机中MCU的RB1与RB0INT上的信号交叉连接，以相互检测同步信号，其中RB0INT使用其中断功能，以便接收到同步信号后MCU能快速响应。A机与B机的高压脉冲输出均对应并接。当设备上电后，假设A机U1的RB0INT脚未检测到低电平，则A机经过约3.5S后成为主机，设备正常工作时，每隔一定时间通常为1-3S通过U1的RB2脚输出一个开关信号，使Q1打开，VCC电压通过T1升压，并通过D1输出一个高压脉冲，在U1的RB2输出信号的同时将RB1脚置高，使Q4的集电极置为低电平，输出同步信号。当B机上电后，假设U2的RB0INT脚检测到了低电平，则设备自动进入从机模式，在此模式下，当RB0INT接收到了低电平信号时，MCU立即响应，同时在RB2脚上输出一个高电平，打开Q2，VCC电压通过T2升压，并通过D2输出一个高压脉冲。这样A机与B机的高压脉冲即可同时输出，两者的误差时间仅为电路器件的延时，几乎可忽略不计，这样即完成了A机的高压脉冲与B机制高压脉冲的叠加。当有更多设备接入时，每相邻两个设备中的同步模块电连接，选择一台设备成为主机，接收到同步信号的其它设备成为从机，输出高压脉冲与主机同步输出。图2中的D1与D2为隔离保护的高压二极管，当并接的设备中有一台有问题时，其它设备不会有电流流入有故障的设备，起到隔离作用，使整个外网仍能正常工作。若是作为主机的设备损坏，则其他从机中最先检测到同步信号变化的，经过约3.5S后发送同步信号出来，变为新的主机，其他从机以此主机的同步信号重新协调工作。主机定时输出高压脉冲，同时发出同步信号，从机采用中断方式检测同步信号，一旦检测到立即输出高压脉冲，从而实现主机、从机同时输出高压脉冲，达到能量倍增的效果。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的保护范围内。

权利要求：1.一种能量倍增的能量控制系统，其特征在于，包括若干个能量控制器，每一所述能量控制器包括MCU和均连接在MCU外围的升压模块、同步模块、隔离保护模块，在同一能量控制器内所述隔离保护模块还与升压模块电连接，每一所述能量控制器中的隔离保护模块通过高压脉冲线电连接，每相邻两个能量控制器中的同步模块电连接，每一所述能量控制器中的升压模块均接地。2.根据权利要求1所述的能量倍增的能量控制系统，其特征在于，所述能量控制器还包括拓展模块，该拓展模块选自电压检测模块、状态显示模块、报警模块中的任意一个或多个。3.根据权利要求1或2所述的能量倍增的能量控制系统，其特征在于，所述能量控制器有两个，分别为第一能量控制器和第二能量控制器。4.根据权利要求3所述的能量倍增的能量控制系统，其特征在于，所述MCU采用型号为PIC16F877。5.根据权利要求4所述的能量倍增的能量控制系统，其特征在于，所述升压模块为升压器，所述升压器的原边一端连接输入电压，另一端通过高压脉冲开关和限流电阻连接MCU，所述升压器的副边与隔离保护模块电连接。6.根据权利要求4所述的能量倍增的能量控制系统，其特征在于，所述隔离保护模块采用高压二极管。7.根据权利要求4所述的能量倍增的能量控制系统，其特征在于，所述第一能量控制器的第一同步模块包括电阻R4、R5、R7和三极管Q4，所述电阻R4、R5串联后一端连接第一能量控制器中的第一MCU，另一端连接电源，所述电阻R4和R5的中点连接第二同步模块，所述三极管Q4的基极通过电阻R7连接第一MCU，发射极接地，集电极连接第二同步模块。8.根据权利要求7所述的能量倍增的能量控制系统，其特征在于，所述第二能量控制器的第二同步模块包括电阻R3、R6、R8和三极管Q3，所述电阻R3、R6串联后一端连接第二能量控制器中的第二MCU，另一端连接电源，所述电阻R3和R6的中点连接第一同步模块，所述三极管Q3的基极通过电阻R8连接第二MCU，发射极接地，集电极连接电阻R4和R5的中点，所述三极管Q4的集电极连接电阻R3和R6的中点，所述三极管Q3的集电极连接第一同步模块。

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