专利名称：一种一体化能量和数据非接触式互联方法
技术领域：
本发明涉及一种能量和数据互联方法，具体涉及一种一体化能量和数据非接触式互联方法。
背景技术：
目前在煤气或毒气泄漏场所、水下工作场所等领域需要安全使用通信终端，同时必须满足携带便捷、不受电源限制、便于在线通信和便于分离设备等功能要求，所以开发出一种满足此要求的能量和数据非接触式互联方法是时代的需求。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种一体化能量和数据非接触式互联方法，实现系统的无线能量传输和数据传输功能。样处理厂的告知系统为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种一体化能量和数据非接触式互联方法，包括服务器端和客户端两设备，包括以下步骤:
步骤I)服务器端初始化；
步骤2)将客户端置于非接触式接入区域，并通过服务器端接入区域的按键或触摸屏通知服务器端请求接入；
步骤3)服务器端接到客户端接入请求后，向该接入区域进行非接触式供电，同时对该客户端进行上线信号监测；
步骤4)置于接入区的客户端通过非接触方式接收服务器端供电后，客户端进行初始化，并通过客户端的通信模块向服务器端发送上线请求信号，请求接入互联系统；然后等待服务器端发送的在线客户端信息，并根据接收的在线客户端信息点亮客户端的人机交互模块中相应的在线客户端的显示灯；
步骤5)服务器端在接收到上线信号后，服务器端通过客户端管理模块更新在线客户信息，并将在线客户端信息通过服务器端的通信模块发送给所有在线客户端，同时通过服务器端的人机交互模块更新在线客户端在线的显示LED灯状态和显示LCD ；
步骤6)上线的客户端采集信号，并与其它上线的客户端或服务器端进行非接触式通
信；
步骤7)客户端通过客户端的人机交互模块的按键或触摸屏由客户端的通信模块发送请求离线信号给服务器端，服务器端接收到离线信号后停止该客户端的非接触式能量传输，并向所有在线客户端发送该客户端离线信息，更新在线客户信息列表。进一步的，用户通过按键选择要通信的客户端、服务器端或选择广播模式。进一步的，服务器端检测客户端上线信号时具有超时处理机制，即在接收到上线请求并进行非接触式供电后一定时间内没有接收到客户端的上线信号时，服务器端通知能量控制与输出模块停止该客户端的供电，进而节约能量。
本发明的有益效果是:
本发明的客户端设备采用非接触式供电方式，不需要电池供电，体积小，重量轻，便携，比有线连接更适合在一些对安全度要求高的作业场所，如矿井、油田、加油站、煤气泄漏场所、水下作业场所等，增加了设备的使用寿命，减少了安全隐患。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图1为本发明的服务器端软件工作流程图2为本发明的客户端软件工作流程图。
具体实施例方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。一种一体化能量和数据 非接触式互联方法，包括服务器端和客户端两设备，包括以下步骤:
步骤I)服务器端初始化；
步骤2)将客户端置于非接触式接入区域，并通过服务器端接入区域的按键或触摸屏通知服务器端请求接入；
步骤3)服务器端接到客户端接入请求后，向该接入区域进行非接触式供电，同时对该客户端进行上线信号监测；
步骤4)置于接入区的客户端通过非接触方式接收服务器端供电后，客户端进行初始化，并通过客户端的通信模块向服务器端发送上线请求信号，请求接入互联系统；然后等待服务器端发送的在线客户端信息，并根据接收的在线客户端信息点亮客户端的人机交互模块中相应的在线客户端的显示灯；
步骤5)服务器端在接收到上线信号后，服务器端通过客户端管理模块更新在线客户信息，并将在线客户端信息通过服务器端的通信模块发送给所有在线客户端，同时通过服务器端的人机交互模块更新在线客户端在线的显示LED灯状态和显示LCD ；
步骤6)上线的客户端采集信号，并与其它上线的客户端或服务器端进行非接触式通
信；
步骤7)客户端通过客户端的人机交互模块的按键或触摸屏由客户端的通信模块发送请求离线信号给服务器端，服务器端接收到离线信号后停止该客户端的非接触式能量传输，并向所有在线客户端发送该客户端离线信息，更新在线客户信息列表。进一步的，用户通过按键选择要通信的客户端、服务器端或选择广播模式。进一步的，服务器端检测客户端上线信号时具有超时处理机制，即在接收到上线请求并进行非接触式供电后一定时间内没有接收到客户端的上线信号时，服务器端通知能量控制与输出模块停止该客户端的供电，进而节约能量。服务器端实现以下主要功能:1、非接触式供电功能，其能量发射电路，就是将服务器端电源信号逆变得到所需的交流电源，然后输出给耦合器。接收电路的功能刚好与发射电路的功能相反，由耦合器接收端输出的高频交流电源，对其进行整流稳压，然后按设计要求输出符合指标的电源给终端用电设备(客户端)。电磁耦合器是无线能量传输的一个主要部件，影响着无线能量传输的效率。2、非接触式数据传输功能，主要采用射频或红外等无线通信的方式，利用无线通信模块实现信号的传输，包括语音传输、采集的数据信号等。当客户端与服务器端进行非接触式连接后，服务器端将通过磁耦合技术对客户端供电，并通过红外处理模块监视客户端的上线信号。如果服务器端接收到客户端的上线信号，将把该客户端在系统中启用，并向其发送系统在线客户端标识信息，通知客户端可以在该系统内与服务器端和各个在线客户端进行无线数据传输。3、为节约能源，系统具有超时机制。即在设定的超时时间内得不到上线信号，系统将停止无线能量传输，节约能量。4、具有信号输入输出功能。客户端主要具有以下功能:
1、非接触式能量接收功能，即通过磁耦合技术接收无线能量，为整个客户端系统供电。客户端不带电池，在一定程 度上可以降低成本和减轻系统重量，便于携带。2、非接触式数据传输功能，即通过非接触式能量接收方法获得供电后，系统进行初始化后向服务器端发送一个上线信号，通知服务器端该客户端工作正常。然后等待服务器端发送在线客户端信息，并可根据客户端信息进行通信。3、信号输入和输出功能，即客户端正常工作后，可以通过客户端信号输入设备和信号输出设备进行信号与客户端设备的交互，例如可以进行语音通信，传感器信号输入和显示，服务器端信息显示等功能。参见图1所示，当系统启动时首先进行系统初始化，然后进入服务器端软件工作流程。服务器端软件监测是否有客户端请求接入系统(接收到上线信号)，如果有则通知无线能量传输模块启动无线能量传输为接入的客户端供电。然后通过无线通信模块监测是否接收到在线通知信号，如果有则将其加入在线客户端列表并通知所有在线的客户端；如果没有需要进行超时处理。所谓超时处理，即在规定时间内反复进行在线通知信号监测，如果超出规定时间还没有检测到在线信号，则判定客户端故障，通知无线能量传输模块停止供电，节约能量。服务器端软件监测是否接收到有效的通信信号(可能来自各个客户端，也可能来自有线网络)，如果接收到有效的通信信号，首先分析通信信号中的通信目标信息，如果要求广播，则向所有在线客户端和服务器端发送信息；如果不是广播，首先判断通信目标中是否有服务器端，如果有，则向服务器端的显示设备输出接收的信息；然后向其它的目标客户端输出接收的信息，进行非接触的无线数据传输。根据服务器端配置的功能，系统软件将决定是否把接收的信息进行存储备份，以及是否通过有线网络进行网络传输。如果服务器端需要，可以向选择的客户端通过非接触式无线通信方式发送信息。如果有客户端发送离线请求，则服务器首先通知无线能量传输模块停止向该客户端供电以节约能量，然后更新在线客户端列表并通知剩余的在线客户端。当系统接收到关闭系统指令时将结束整个程序流程，否则将从监视是否有客户端接入信号开始，循环进行以上流程为整个无线能量和数据传输系统服务。参见图2所示，客户端获得电源供电后，首先完成系统初始化，并向服务器端发送在线通知信号，然后进入并行处理发送和接收无线通信信息的处理模块。在无线通信信息接收模块中，客户端软件首先判断是否是更新客户端列表的信息。如果是则更新在线客户端列表并更新其对应指示灯；否则不做此处理。然后判断是否接收到有效信息，如果接收到有效信息，则解码接收的信息并向显示设备输出信息(例如语意信息，则可以解码语言并进行语音播放)，否则不做此处理。在无线通信信息发送模块中，根据用户选择的发送信息目标进行信息编码，并通过无线通信处理模块向服务器端进行信息发送。两个模块都在处理流程中进行用户是否请求离线的监测，如果发现用户请求离线，会先向服务器发送离线请求信号然后结束程序流程，否则将循环并行执行无线通信信号接收和发送流程。
以上所述仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种一体化能量和数据非接触式互联方法，包括服务器端和客户端两设备，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I)服务器端初始化； 步骤2)将客户端置于非接触式接入区域，并通过服务器端接入区域的按键或触摸屏通知服务器端请求接入； 步骤3)服务器端接到客户端接入请求后，向该接入区域进行非接触式供电，同时对该客户端进行上线信号监测； 步骤4)置于接入区的客户端通过非接触方式接收服务器端供电后，客户端进行初始化，并通过客户端的通信模块向服务器端发送上线请求信号，请求接入互联系统；然后等待服务器端发送的在线客户端信息，并根据接收的在线客户端信息点亮客户端的人机交互模块中相应的在线客户端的显示灯； 步骤5)服务器端在接收到上线信号后，服务器端通过客户端管理模块更新在线客户信息，并将在线客户端信息通过服务器端的通信模块发送给所有在线客户端，同时通过服务器端的人机交互模块更新在线客户端在线的显示LED灯状态和显示LCD ； 步骤6)上线的客户端采集信号，并与其它上线的客户端或服务器端进行非接触式通信； 步骤7)客户端通过客户端的人机交互模块的按键或触摸屏由客户端的通信模块发送请求离线信号给服务器端，服务器端接收到离线信号后停止该客户端的非接触式能量传输，并向所有在线客户端发送该客户端离线信息，更新在线客户信息列表。
2.根据权利要求1所述的一体化能量和数据非接触式互联方法，其特征在于:用户通过按键选择要通信的客户端、服务器端`或选择广播模式。
3.根据权利要求1所述的一体化能量和数据非接触式互联方法，其特征在于:服务器端检测客户端上线信号时具有超时处理机制，即在接收到上线请求并进行非接触式供电后一定时间内没有接收到客户端的上线信号时，服务器端通知能量控制与输出模块停止该客户端的供电，进而节约能量。
全文摘要
本发明公开了一种一体化能量和数据非接触式互联方法，包括服务器端和客户端两设备，包括以下步骤服务器端初始化；客户端通知服务器端请求接入；服务器端向该接入区域进行非接触式供电，同时对该客户端进行上线信号监测；客户端进行初始化，请求接入互联系统；服务器端通过客户端管理模块更新在线客户信息，并将在线客户端信息发送给所有在线客户端，同时通过服务器端更新在线客户端在线的显示LED灯状态和显示LCD；上线的客户端采集信号，并与其它上线的客户端或服务器端进行非接触式通信。本发明的客户端设备采用非接触式供电方式，不需要电池供电，体积小，重量轻，便携，增加了设备的使用寿命，减少了安全隐患。
文档编号H02J17/00GK103227785SQ20131011857
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月8日 优先权日2013年4月8日
发明者胡剑凌, 蔡文锋, 陈昊亮, 孟坤, 冯春海, 翁路成, 殷开亮 申请人:苏州大学