蓄電池遠(yuǎn)程在線智能監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是一種蓄電池遠(yuǎn)程在線智能監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無論在變電站、發(fā)電廠、UPS電源系統(tǒng)還是通信機站等供電系統(tǒng)中，都以蓄電池作為備用電源。平時蓄電池組處于浮充電備用狀態(tài)，而在交流失電或其他事故狀態(tài)下，蓄電池是負(fù)荷的唯一能量供給者，一旦蓄電池出現(xiàn)問題，供電系統(tǒng)將面臨癱瘓，設(shè)備停運及其他重大運行事故，所以對蓄電池性能狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控是十分重要的。
[0003]隨著社會的進(jìn)步和信息化、自動化程度的不斷提高，人們對電力行業(yè)的依賴程度進(jìn)一步加深，對電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。無論在發(fā)電企業(yè)、供電系統(tǒng)中，蓄電池作為備用電源在系統(tǒng)中起著極其重要的作用。不僅是發(fā)電機組正常啟動的有力保證，也是通信網(wǎng)的安全運行的保證。平時蓄電池處于浮充電備用狀態(tài)，由交流市電經(jīng)整流設(shè)備變換成直流向負(fù)荷供電，而在交流電失電或其它事故狀態(tài)下，蓄電池是負(fù)荷的唯一能源供給者，一旦出現(xiàn)問題，供電系統(tǒng)將面臨癱瘓，造成設(shè)備停運及其它重大運行事故。
[0004]隨著鉛酸蓄電池技術(shù)的發(fā)展，原有的固定式隔酸防爆型鉛酸電池逐漸淘汰，取而代之的是新型的全密封閥控式鉛酸蓄電池(俗稱“免維護(hù)”鉛酸蓄電池)。雖然閥控式鉛酸蓄電池的有眾多的優(yōu)點(如:大電流特性好、自放電小、性能穩(wěn)定、無冒酸、干凈安全)，然而，近幾年來的使用情況表明閥控式鉛酸蓄電池并沒有實現(xiàn)真正的免維護(hù)，由于受其質(zhì)量、性能或使用不當(dāng)(缺乏正確的維護(hù))等原因，造成電池早期失效現(xiàn)象常有發(fā)生，有些只用了 2至3年就失效了，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于預(yù)期壽命，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的安全運行。由于閥控式鉛酸蓄電池特殊的閥控式密封結(jié)構(gòu)，使得我們無法準(zhǔn)確掌握蓄電池的健康狀況，閥控式鉛酸蓄電池“免維護(hù)”的這一優(yōu)點，成為電池運行管理中的缺點和難點。原來采用的固定式隔酸防爆型鉛酸電池運行維護(hù)方法(如看極板有無彎曲、腐蝕、脫落，測量硫酸密度，看液面高度，添加電解液等)，已不適用閥控式鉛酸蓄電池，所以在提高電池性能，減少維護(hù)工作量的同時，如何快捷有效地檢測出早期失效電池并預(yù)測蓄電池性能變化趨勢已成為電池運行管理的新課題，尤其對無人值守站更顯重要。為了使通信網(wǎng)的安全運行以及整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，我們有必要對閥控式蓄電池進(jìn)行有效的檢測和活化維護(hù)，確保公司直流系統(tǒng)正常運行。
[0005]蓄電池傳統(tǒng)的測試法及缺陷:蓄電池維護(hù)現(xiàn)狀:目前，蓄電池維護(hù)主要是定期檢測每一節(jié)蓄電池電壓和電池組端電壓。包括:第一、I個月對單節(jié)電池的電壓和電池組的組端電壓進(jìn)行一次測量，檢查有沒有嚴(yán)重落后的蓄電池；第二、I個季度測試一次蓄電池的內(nèi)阻，檢查是否有內(nèi)阻值嚴(yán)重偏大的蓄電池；第三、2年一次核對性放電測試電池組的實際容量。傳統(tǒng)蓄電池檢測維護(hù)手段存在的缺陷:三種檢測方法屬于傳統(tǒng)的蓄電池檢測維護(hù)手段，存在眾多的缺陷，如:人工測量精度差、易受人為因素影響、實時性(尤其是在放電過程中)和連續(xù)性差等。通過測量電池的浮充電壓檢測電池狀態(tài)，可測出電池開路、短路、嚴(yán)重?fù)p壞電池。如:浮充電壓嚴(yán)重偏高，可能是電解液干涸；柵板嚴(yán)重硫化，導(dǎo)致內(nèi)阻增大引起；浮充電壓嚴(yán)重偏低，可能是電池長期欠，充或正極板腐蝕等。不能判斷蓄電池的實際容量和當(dāng)前的性能狀態(tài)。而內(nèi)阻(或電導(dǎo))法雖然快速簡便，易于發(fā)現(xiàn)失效電池，對了解電池性能變化具有重要參考意義，但需建立新電池原始數(shù)據(jù)用于比對。電池內(nèi)阻的與電池容量之間無一一對應(yīng)關(guān)系，且測試操作容易產(chǎn)生測試誤差和容易受干擾。因而，不能根據(jù)蓄電池的內(nèi)阻或電導(dǎo)值去推斷電池容量和使用壽命。核對性放電測試雖然可以找出部分落后電池，但一般兩年一次，無法在測試前發(fā)現(xiàn)落后電池，也無法保證測試后的兩年內(nèi)不出現(xiàn)故障，且工作量很大。
[0006]通過對傳統(tǒng)的檢測維護(hù)手段的綜合分析比較，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的檢測維護(hù)手段不但缺少信息的來源，更沒有專業(yè)的綜合分析手段，即無法及時發(fā)現(xiàn)已發(fā)生的故障和存在的隱患，給生產(chǎn)和安全帶來嚴(yán)重威脅。另外，沒有在線的監(jiān)測的情況下，必須依靠人工對電池進(jìn)行電壓和內(nèi)阻的測試，不但工作量很大，而且容易產(chǎn)生誤差，并可能因人為誤操作帶來風(fēng)險，有些點的測試非常困難，數(shù)據(jù)的分析也會因人而異，無法做到準(zhǔn)確的判斷。鑒于閥控式蓄電池的作用愈趨重要，是整個電網(wǎng)和通信網(wǎng)的安全運行的保證。另外，相應(yīng)的檢測技術(shù)條件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)條件愈趨成熟，對閥控電池的測試研究已經(jīng)很多，如內(nèi)阻、電壓分析等，為實現(xiàn)在線監(jiān)測提供了各種手段。
[0007]研究和數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明:①蓄電池的早期損壞大部分是由于過充造成的，通過對蓄電池的原理的理解和充電過程的實時監(jiān)測記錄也可以得到證實，因此浮充充電、補充充電和均衡充電的數(shù)據(jù)對判斷蓄電池的性能具有很高的參考價值，而這些單靠傳統(tǒng)的檢測維護(hù)手段是難以實現(xiàn)的；②蓄電池的失效具有一定的“隱蔽性”，如:極板腐蝕、連接條松動等很難在浮充運行或小電流的核對性放電測試過程中發(fā)現(xiàn)，而通過直流內(nèi)阻測試的瞬間大電流的放電(類似于電磁合閘機構(gòu)的合閘過程)就可以發(fā)現(xiàn)這些隱患。因此，如何從繁重的勞動中解脫出來，并且通過對蓄電池的多種檢測手段的綜合運用并通過專業(yè)的統(tǒng)計分析方法，真正掌握蓄電池的性能就成了亟待解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在此提供一種蓄電池遠(yuǎn)程在線智能監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)；本系統(tǒng)采用嵌入式單片機控制，穩(wěn)定性極高，精確可靠，操作靈活簡便，在線智能監(jiān)測每節(jié)電池的電壓、電池組端電壓、充放電電流和溫度,動態(tài)放電測試電池內(nèi)阻及負(fù)載能力，靜態(tài)放電測試電池容量，綜合測量判定電池性能及其變化趨勢，對失效電池予以顯示和報警，并對電池進(jìn)行有效的活化維護(hù)。本系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)通訊功能，經(jīng)遠(yuǎn)程服務(wù)器可對各變電站的蓄電池實現(xiàn)在線監(jiān)測，進(jìn)行實時監(jiān)控與數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)遙測、遙信、遙控，使蓄電池得以及時的維護(hù)，保證直流系統(tǒng)的安全運行，提高供電系統(tǒng)的可靠性。
[0009]本實用新型在此構(gòu)造一種蓄電池遠(yuǎn)程在線智能監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，該監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)與中心管理服務(wù)器通信；其特征在于:所述監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)其組成包括蓄電池參數(shù)在線智能監(jiān)控主機、電池電壓采集模塊、電池電流采集模塊、電池溫度采集模塊、放電單元、通訊接口模塊；電池電壓采集模塊、電池電流采集模塊、電池溫度采集模塊與蓄電池參數(shù)在線智能監(jiān)控主機連接；蓄電池參數(shù)在線智能監(jiān)控主機與放電單元、通訊接口模塊連接。
[0010]本實用新型所述的蓄電池遠(yuǎn)程在線智能監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，適用于各種蓄電池的性能監(jiān)測，是直流系統(tǒng)不可缺省的保障設(shè)備；本系統(tǒng)采用嵌入式單片機控制，穩(wěn)定性極高，精確可靠，操作靈活簡便，在線智能監(jiān)測每節(jié)電池的電壓、電池組端電壓、充放電電流和溫度，動態(tài)放電測試電池內(nèi)阻及負(fù)載能力，靜態(tài)放電測試電池容量，綜合測量判定電池性能及其變化趨勢，對失效電池予以顯示和報警，并對電池進(jìn)行有效的活化維護(hù)。本系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)通訊功能，經(jīng)遠(yuǎn)程服務(wù)器可對各變電站的蓄電池實現(xiàn)在線監(jiān)測，進(jìn)行實時監(jiān)控與數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)遙測、遙信、遙控，使蓄電池得以及時的維護(hù)，保證直流系統(tǒng)的安全運行，提高供電系統(tǒng)的可靠性。
[0011]本實用新型的優(yōu)點在于:本系統(tǒng)是集電池測量技術(shù)、電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)等多項技術(shù)的綜合成果。具有如下特點:
[0012]I)系統(tǒng)組成:蓄電池參數(shù)在線智能監(jiān)控主機、電池電壓采集單元、電池電流采集單元、電池溫度采集單元、放電單元、通訊接口單元、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳送單元、中心管理服務(wù)器單元。本系統(tǒng)采用嵌入式單片機控制，穩(wěn)定性極高，精確可靠，操作靈活簡便，在線智能監(jiān)測每節(jié)電池的電壓、電池組端電壓、充放電電流和溫度,動態(tài)放電測試電池內(nèi)阻及負(fù)載能力，靜態(tài)放電測試電池容量，綜合測量判定電池性能及其變