一种基于3G网络智能蓄电池在线监测及维护系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于3G网络智能蓄电池在线监测及维护系统，包括与蓄电池组相连的前端数据采集传输设备，前端数据采集传输设备依顺序连接后台服务器及客户端。该系统综合物联网技术，集蓄电池组全在线充放电技术、蓄电池组在线内阻测试技术、蓄电池组在线除硫养护技术和无线远程监控、分析、诊断技术等多种技术于一体，将传统电池人工维护模式改变为智能化、数字化模式和网络化模式，彻底解决了数量庞大的蓄电池组放电维护工作的动力保障难题。同时能对电池进行实时监控，故障及时处理，提高网络质量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于无线物联网技术，综合了蓄电池组全在线充放电、蓄电池组在线内阻测试、蓄电池组在线除硫养护技术，进一步实现蓄电池组的在线监测及维护系统。
技术介绍
目前，蓄电池在电力系统的各级变电站中被广泛使用，合理地选择及使用蓄电池监测系统，对获得最大的安全效益和经济效益有着很重要的意义。在实践中发现浮充状态下的电池信息，不足以准确反应电池的劣化。为解决浮充状态下数据信息不足的问题，本设计采取了监测装置与维护、保养互动的设计方案，在互动过程中采集蓄电池各项参数，采用计算机进行数据处理的优势，建立预测模型对电池劣化指标和剩余容量进行在线动态计算评估。网络不仅改变了设备连接形式，而且可以通过设备信息的集中和融合提高了设备的智能化。在构造网络互连环境下，本方案进一步研究网络环境下蓄电池监控数据的加工处理，以实现蓄电池监测软计算模型的动态进化。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于3G网络智能蓄电池在线监测及维护系统，该系统综合物联网技术，集蓄电池组全在线充放电技术、蓄电池组在线内阻测试技术、蓄电池组在线除硫养护技术和无线远程监控、分析、诊断技术等多种技术于一体，将传统电池人工维护模式改变为智能化、数字化模式、网络化模式，彻底解决数量庞大的蓄电池组放电维护工作的动力保障难题。同时能对电池进行实时监控，一有告警信息及时传送，故障及时处理，避免动力事故的发生，提高网络质量。本技术通过多种手段实现了基于3G网络的智能型蓄电池在线监测及维护系统。本技术通过以下技术方案来实现:一种基于3G网络智能蓄电池在线监测及维护系统，包括与蓄电池组相连的前端数据采集传输设备，前端数据采集传输设备依顺序连接后台服务器及客户端。后台服务器接入互联网，与前端无线物联网数据采集传输设备进行数据通信，实时接收前端无线物联网数据采集传输设备发送的蓄电池各项参数:浮充电压、充电电流、放电电流、环境温度、内阻，并将接收到的信息进行处理、存储；同时后台处理器效应客户端的请求，将蓄电池参数、数据分析结果、告警提示上传到各个客户端；同时后台服务器还会指导固定在电池组上的各功能模块进行充电、放电动作(包括完全放电、中度放电，周期性短时放电)、电池保养维护动作等。进一步的，所述前端数据采集传输设备包括无线传感器接入终端和设备信号采集终端，无线传感器接入终端和设备信号采集终端分别连接数据采集和监测控制终端，数据采集和监测控制终端连接3G无线数据传输终端。所述后台服务器接入互联网，与前端数据采集传输设备相连。所述前端数据采集传输设备实现蓄电池运行参数信号采集；并且前端无线数据采集传输设备实现3G无线网络通信控制以及物联网数据对接传感器的接入，将采集到的蓄电池各项参数进行数字化，并通过无线网络传至服务器。本技术综合物联网技术，蓄电池组全在线充放电技术、蓄电池组在线内阻测试技术、蓄电池组在线除硫养护技术和无线远程监控、分析、诊断技术等多种技术于一体，采用将传统电池人工维护模式改变为智能化、数字化模式、网络化模式，将CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA三种通信链路捆绑的方式进行数据传输。并对蓄电池寿命进行评估，对蓄电池进行在线维护，为蓄电池进行状态检修提供科学依据。其优点在于:第一，综合实现数字化、图形化监控与管理，可以清晰的显示当前电池组各单元的运行状态。第二，不受地域、时间限制，可以充分利用中国电信、中国移动、中国联通3G网络，实现远程无线监测、控制。第三，数据传输稳定、及时，实现了实时在线对蓄电池组的监测监控、维护保养。第四，基于网络技术、物联网对接技术的蓄电池在线监测及维护系统可以处理多个前端信息采集传输设备及客户端的介入，具有良好的可扩展性。第五，基于无线网络技术的蓄电池在线监测及维护系统实现了无人值守变电站的蓄电池组的监测监控、维护保养。可以大大提高直流系统的可靠性，避免蓄电池的烧坏和爆炸的风险，保证直流系统所需要的电能，可大大节约人工维护成本，提高劳动效率，同时对蓄电池及时到位的维护，延长蓄电池使用寿命，降低电池使用总量，也减少了报废电池对环境的破坏，带来巨大的带来节能环保效益、安全效益和经济效益。附图说明图1为本技术的系统结构框图；图2是本技术蓄电池在线监测系统的前端数据采集和控制设备结构框图。其中:11_客户端；12-后台服务器；13-前端数据采集传输设备；14_蓄电池组；21-3G无线数据传输终端；22_数据采集和监测控制终端；23_无线传感器接入终端；24_设备信号采集终端。具体实施方式以下结合具体实施案例对本方案进一步描述:如图1所示，本基于3G网络蓄电池在线监测系统，包括与蓄电池组14相连的前端数据采集传输设备13，前端数据采集传输设备13依顺序连接后台服务器12及客户端11 ；所述后台服务器12接入互联网，与前端数据采集传输设备13进行数据通信，实时接收前端数据采集传输设备13发送的蓄电池各项参数:包括浮充电压、充电电流、放电电流、环境温度、内阻，并将接收到的信息进行处理、存储；同时后台处理器12效应客户端的请求，将蓄电池参数、数据分析结果、告警提示上传到各个客户端11 ;同时后台服务器12还会指导固定在电池组14上的各功能模块进行充电、放电动作(包括完全放电、中度放电，周期性短时放电)、电池保养维护动作等。后台服务器12和局域网组成的网络远程管理系统采用机柜式或工控机，前端数据采集和控制设备13可以监控变电站内蓄电池14的运行状态，后台服务器12可以借助分析软件和专家系统，进一步实现蓄电池运行状态诊断，对蓄电池寿命进行评估，对蓄电池进行在线维护，为蓄电池进行状态检修提供科学依据。如图2所示，前端数据采集传输设备13包括无线传感器接入终端23和设备信号采集终端24，无线传感器接入终端23和设备信号采集终端24分别连接数据采集和监测控制终端22，数据采集和监测控制终端22连接3G无线数据传输终端21。所述数据采集和监测控制终端22用于采集蓄电池运行的各项参数:浮充电压、充电电流、放电电流、环境温度、内阻信号，实现多种传感器的接入。所述无线物联网数据对接无线传感器接入终端23，用于执行监控网络中蓄电池的编组、定位和数据传输，实时获取蓄电池各项参数数据。所述3G无线传输终端21通过CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA等三种3G网络为整个系统提供网络传输通道。所述3G无线数据传输设备21通过软件自动切换网络中信号较好的一个网络以及根据多链路的带宽，自动分配设备运行状态数据带宽。在正常浮充状态下，前端数据采集传输设备22通过设备信号采集终端24连续检测电池组的电压和内阻，若发现电压或内阻异常，则启动部分放电测试过程，进行更深一层次的测试。该测试过程也被设置为按一定周期启动，如一个月。在放电测试期间，将劣化程度预测模型所需的放电数据，采集包括浮充电压、初始跌落、正常放电电压等数据，通过后台服务器12预测模型运算，在内阻监测的基础上，监测系统通过采用三类不同深度的放电测试达到长期连续准确检测蓄电池的目的。所述设备信号采集终端24可以根据现场需要选择不同的功能，兼容2V/6V/12V单体电压监测，可同时监测4个蓄电池单体，无线模块接线操作更加简便。上述无线智能蓄电池在线监测及维护系统，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于3G网络智能蓄电池在线监测及维护系统，其特征在于：包括与蓄电池组相连的前端数据采集传输设备，前端数据采集传输设备依顺序连接后台服务器及客户端。

【技术特征摘要】
1.一种基于3G网络智能蓄电池在线监测及维护系统，其特征在于:包括与蓄电池组相连的前端数据采集传输设备，前端数据采集传输设备依顺序连接后台服务器及客户端。2.根据权利要求1所述的一种基于3G网络智能蓄电池在线监测及维护系统，其特征在于:所述前端数据采集传输设备包括无线传感器接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆宇，杨东斌，黄敏，焦宇峰，杨华，胡斌，薛彦登，耿旭，耿泽飞，左坤，刘小波，苏安胜，
申请(专利权)人：陕西省电力公司检修公司， 国家电网公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61