蓄电池远程维护系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种远程自动监控系统，特别是一种蓄电池远程维护系统，其特征是，所述远程维护系统由监控中心和终端设备两部分构成，所述监控中心包括数据服务器、前置工作站、浏览终端、网络短信服务器；所述终端设备包括通信单元、电压采集单元、内阻单元、放电单元。本实用新型专利技术的系统可以对变电站直流系统的蓄电池组进行远程监测和远程维护，使用户能随时了解蓄电池的状况，并在必要时对蓄电池进行远程放电维护。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种远程自动监控系统，特别是一种蓄电池远程维护系统。
技术介绍
变电站直流电源系统以蓄电池作为电源系统停电时的备用电源，蓄电池作为电源 系统的最后一道保障，如果蓄电池失效，那么整个变电站将会失电。随着社会经济的发展， 人们对变电站的可靠、稳定、安全运行提出了更高的要求，蓄电池本身运行的可靠性和稳定 性也得到了越来越高的关注。然而从上世纪80年代使用的阀控式铅酸蓄电池开始，20多年 来，人们一直被阀控电池的可靠性问题所困扰，往往是市电发生故障了，系统电源也跟着就 没了，或者只能维持很短的时间。因此对蓄电池的监测和维护成为了保障蓄电池可靠稳定 运行的重要手段。衡量蓄电池性能优劣最重要的指标为蓄电池容量，因此，定期进行核对性容量测 试成为测量蓄电池性能最直接和可靠的办法，但是很多场合不具备定期放电检查的条件， 或者定期放电检查的风险很高，或者定期检查的成本很大。因此出现了很多蓄电池在线监 测系统，但是多数的蓄电池在线监测系统只监测蓄电池的电压，是很难发现问题的。人们经 过大量的试验发现，蓄电池的内阻在一定程度上可以反映蓄电池性能的好坏，因此蓄电池 在线监测系统应至少包含测量蓄电池电压和内阻两项数据。核对性放电的作用一是检查蓄 电池容量，二是可以起到对蓄电池进行维护的作用。适当的对蓄电池进行充放电循环可以 激活蓄电池内部的活性物质，提高蓄电池容量，从而延缓蓄电池的劣化，提高后备电源的可 靠性。因此，包含电压测试、内阻测试和远程放电功能的蓄电池在线远程维护系统使工 作人员可以随时了解蓄电池的状况，并且可以随时对性能下降的蓄电池进行维护，提高了 变电站直流系统的自动化水平，保障了电源系统的可靠运行。
技术实现思路
本技术提供了一种蓄电池远程维护系统，可以对变电站直流系统的蓄电池组 进行远程监测和远程维护，使用户能随时了解蓄电池的状况，并在必要时对蓄电池进行远 程放电维护。本技术采用的具体技术方案是一种蓄电池远程维护系统，其特征是，所述远程维护系统由监控中心和终端设备 两部分构成，所述监控中心包括数据服务器、前置工作站、浏览终端、网络短信服务器，主要 负责接收各监控点的数据，并实现数据的存储、分析、判断、告警等功能，以不同的方式提醒 相关工作人员现场的工作情况。传输网络采用系统内局域网，主要完成数据的传输功能；所 述终端设备包括通信单元、电压采集单元、内阻单元、放电单元。电压采集单元负责采集蓄 电池电压，内阻单元用以在进行内阻测试时提供一个直流恒流负载，配合电压采集单元完 成内阻测试。放电单元接收上位机的命令，对蓄电池进行整组放电。通信单元负责现场参数的设置、和电压采集单元、内阻单元、放电单元的通信，进行数据采集和告警，并与监控中 心通信，将监测数据发送到监控中心。所述通信单元与电压采集单元、内阻单元、放电单元以RS485接口方式分别连接。所述通信单元包括CPU电路和分别与之连接的时钟、FRAM、SRAM、键盘显示电路、 TCP/IP通信电路、继电器输出电路、两路RS485接口。所述电压采集单元设备包括CPU电路和分别与之连接的时钟、RS485接口电路、指 示灯显示电路、温度测量电路、电流测量电路、电压测量电路。所述内阻单元包括CPU电路和分别与之连接的时钟、RS485接口电路、指示灯显示 电路、继电器切换电路、放电负载电路、放电电流负反馈自动调节电路、故障自诊断电路。所述放电单元包括CPU电路和分别与之连接的时钟、RS485接口电路、指示灯显示 电路、放电负载电路、放电电流调节电路、故障自诊断电路。本技术的工作过程是电压采集线连接到电压采集单元，内阻测试线连接到内阻单元，电池组放电电缆 连接到放电单元，各单元模块通过RS485总线连接，通信单元的TCP/IP通信口连接局域网。电压采集单元实时采集电池电压值，并将实时电压值传送到通信单元，通信单元 实时接收电压采集单元的电压值，并将数据进行处理，根据用户设定的参数，确定电压值是 否有电压告警产生，及时产生告警数据。当有内阻测试命令时(监控中心手动启动或者系统定时命令或者通信单元手动 启动)，通信单元发送内阻测试命令，内阻单元启动内阻测试放电，电压采集单元进行放电 电压的采集和恢复电压的采集，并将数据传送到通信单元，通信单元计算出电池内阻，若有 内阻超限则产生告警。当有放电测试命令时(监控中心手动启动或者通信单元手动启动)，通信单元发 送放电测试命令，放电单元启动放电程序进行放电，放电停止条件符合时停止放电。通信单元与监控中心采用TCP/IP通道相连接，监控中心接收通信单元的实时数 据和告警数据，并将实时数据显示和保存，有告警时，则采用声、光等多种方式向用户发出 警告，另外，系统中的IE浏览器终端也可以接收到告警信息，并在计算机屏幕上提示。监控中心和IE浏览器终端还可以对终端设备的参数进行设置，也可以在现场通 过通信单元的键盘进行参数的设置。本技术能够实现如下功能1)电压采集功能用于采集电池电压及辅助测量内阻，RS485通讯，可任意扩展， 采用先进电子高速、高精度采集技术。一个采集单元最多可以采集40节电池，带温度接口、 电流接口。2)内阻测试功能内置恒流电路，采用大功率进口 IGBT模块，具故障自诊断功能， 通过RS485与主机通讯，具有多重保护功能，测试安全、准确。3)远程放电功能按照设定的条件对电池组进行放电，可设定放电容量，放电电 流，放电时间，放电终止电压等。4)网络通信功能通信单元对接收到的数据进行集中、处理，最后通过TCP/IP通 道将数据上传到监控中心，确保通信可靠。5)数据处理功能通信单元接收各单元模块的数据，并对数据进行存储分析，每月生成月度报表，包括电池组最高电压、最低电压，单体电池最高电压、最低电压，最高电 流、最低电流，最高温度、最低温度，以及蓄电池内阻。6)报警功能当数据超过设定的报警限值时，通信单元生成告警信息，并将告警 信息发送到监控中心。监控中心会以不同的方式发出报警，包括网络报警客户端、短信等， 并显示发生报警点的位置及记录发生报警的时间，及时准确指导检修和故障查找工作。与现有技术相比，本技术的有益效果在于1)蓄电池远程维护系统终端设备采用最新微电子技术，采用低功耗CMOS器件设 计，施工简单，运行可靠；2)数据传输通道采用RS485总线和TCP/IP网络，实现可靠通信；3)高电压测量精度及稳定性。4)高安全性和高可靠性。5)蓄电池内阻测试采用直流放电法进行测试，内阻测试准确可靠。6)放电单元功耗部分采用新型元件，功率大，无明火，重量轻，散热快，安全而且寿 命长。7)系统软件采用B/S架构。系统软件基于最新的数据库及WEB颁布技术，适合于 在局域网内实现蓄电池组远程报警和远程在线实时监测，终端无需安装专用的软件。附图说明图1是本技术系统构成示意图；图2是本技术通信单元原理框图；图3是本技术电压采集单元原理框图；图4是本技术内阻单元原理框图；图5是本技术放电单元原理框具体实施方式以下结合附图具体阐述本技术。如图1所示，本系统包括两部分，一是监控中心，二是终端设备。监控中心设有数 据服务器、前置工作站、浏览终端、网络短信服务器等，主要负责接收各监控点的数据，并实 现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种蓄电池远程维护系统，其特征是，所述远程维护系统由监控中心和终端设备两部分构成，该两部分通过TCP/IP网络相互连接，所述监控中心包括数据服务器、前置工作站、浏览终端、网络短信服务器；所述终端设备包括通信单元、电压采集单元、内阻单元、放电单元，所述通信单元与电压采集单元、内阻单元、放电单元以RS485接口方式分别连接。2.根据权利要求1所述的蓄电池远程维护系统，其特征是，所述通信单元包括CPU电路 和分别与之连接的时钟、FRAM、SRAM、键盘显示电路、TCP/IP通信电路、继电器输出电路、两 路 RS485 接 口。3.根据权利要求1所述的蓄电池远程维...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万征，马伟，刘延华，刘国永，
申请(专利权)人：淄博智洋电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37