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蓄電池在線監測系統范文1
中圖分類號：TN87-34
文獻標識碼：A
文章編號：1004-373X(2011)09-0133-03
Forcecontrol-based On-line Monitoring System for VRLA Battery
BAO Tian-yue,LIU Su-juan
(Qinhuangdao Branch of Northeast Petroleum University,Qinhuangdao 066004,China)
Abstract： VRLA battery as stand-by power has been widely used in many power-supply systems. The accidents usually happened due to the battery in the DC power supply because of lacking necessary monitoring tools and without accurate monitoring method in daily monitoring. An effective battery on-line monitoring program is designed,the battery voltage,resistance and other parameters can be controlled by forcecontrol software for realizing accurate monitoring and performance prediction of VRLA battery.
Keywords： VRLA; on-line monitoring; computer; data acquisition
0 引 言
目前，電能存儲和使用主要靠蓄電池完成，而閥控鉛酸蓄電池(VRLAB)因其密封性好、對環境無污染、易于維護等優點被廣泛使用［1］。但是由于各種原因時常會出現蓄電池使用壽命遠遠低于額定時間的情況，甚至出現直流電源事故［2-4］。
為了給VRLA蓄電池組的檢測提供一個安全可靠的監測平臺，將傳統的分離式檢測過程有機地結合起來，構成一個便捷、智能型自動監測網絡［5］，實現對VRLA蓄電池組及其單節電池電壓和內阻進行實時檢測，并能有效判斷蓄電池組容量和性能?，F擬采用電壓采集模塊、內阻采集模塊和組態軟件組成實時數據采集網絡系統，對VRLA蓄電池組的使用進行監控，確保電池組的長時間有效工作。
1 系統功能
VRLA分布式計算機數據監測系統是為閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA)的運行管理設計的，用于在線監測蓄電池組的運行狀況，報告電池組總電壓、充放電電流、電池容量、單電池電壓和內阻，通過計算機網絡提供現場運行數據，實現集中監控管理。
2 系統組成
系統由現場監測機組和數據集中監控管理服務器構成。
現場監測機組可由多臺計算機構成分布式采集網絡，完成對不同蓄電池組的監測管理，采集電池組的電壓、電流，計算電池容量。通過計算機的RS 232串口，將采集的單電池電壓和內阻傳輸到計算機中，實時顯示電池數據，存儲數據，查詢數據，并智能分析數據。
數據集中監控管理服務器通過計算機網絡完成對各現場監控機的數據集中存儲、管理和數據網絡。各類結構(C/S或B/S結構)終端客戶可以通過網絡訪問和查詢數據。
3 軟件設計
組態軟件是數據采集與控制的專用軟件，能以靈活多樣的組態方式提供良好的用戶開發界面和簡捷的使用方法，其預設置的關鍵模塊可以非常容易地實現和完成監控層的各項功能，并能同時支持硬件廠家生產的各種計算機和硬件設備與高可靠性的工控計算機和網絡系統結合［6-8］?？上蛘麄€監控系統提供軟硬件的全部接口，進行系統集成。
力控軟件是運行在Windows 98/NT/2000/XP操作系統上的監控組態軟件，主要包括工程管理器、人機界面VIEW、實時數據庫DB、I/O驅動程序以及各種網絡服務組件等［9］。
3.1 軟件組成及功能
VRLA在線監測系統軟件的主要功能如下：
(1) 實時顯示電池組總電壓、充放電流、電池剩余容量；
(2) 自動控制單電池電壓、內阻巡檢，并實時顯示數值；
(3) 顯示電池組總電壓和充放電流的實時趨勢曲線；
(4) 可查詢單片機電壓和內阻歷史數據及報表；
(5) 可設置電池組容量值和內阻巡檢周期值；
(6) 可手動啟動內阻巡檢。
3.2 軟件實現
主控界面如圖1所示，分別顯示電池組總電壓、采樣電流、剩余電量和累積電量，也可以設置當前電池組的電池額定容量，并預測剩余電量。實時趨勢曲線體現充放電過程中總電壓與充放電流之間的相互關系。
圖1 系統主控界面圖
圖2為單電池采樣界面，分別顯示18節電池的單電池電壓值和內阻值。單電池電壓巡檢過程采用實時采樣方式，采樣時間間隔為50 ms。因為電池的內阻在短時間內變化較小，尤其在充電過程中，因此，電池內阻巡檢采用兩種方式：周期采樣方式和手動采樣方式。通過點擊“內阻監測”選項，在內阻參數設置中填寫采集周期時間，系統將按此設定值周期循環巡檢，或者點擊“立即采樣”按鈕實現手動巡檢。
通過內阻的監測可以對電池的性能進行可靠預測，并通過組態軟件實現及時報警，以免出現事故。
3.3 部分程序設計
3.3.1 單電池內阻的定時采樣設計
內阻是考核電池性能的一種相當可靠的方法，通過電池內阻可以預測其放電性能。為了能夠有效地測量內阻值,采用計算機自動周期巡檢和手動巡檢相結合的方法，既可以實現巡檢的自動化，又可以根據用戶需要實時查看。具體程序如下：
IF ResisDFlag==1 THEN //判斷是否進入手動狀態
IF DelayTimeForRDetect>0 THEN //對查詢時間周期進行監控
DelayTimeForRDetect=DelayTimeForRDetect-1;
#ResistanceDetectSet.#Text20.Text=″內阻巡檢中…″;
strPrecentage=IntToStr((120-DelayTimeForRDetect)*100/120,10);
#ResistanceDetectSet.#Text23.Text=strPrecentage+″%″;
ELSE
ResisDFlag=0;
…
HideWindow(″ResistanceDetectSet″);
ENDIF
ENDIF
圖2 單電池采樣界面圖
3.3.2 剩余容量的預測計算
電池組剩余容量使監測可以有效地實現電池管理，及時對電池進行充電操作，提高電池組的使用壽命［10］。剩余容量計算采用連續系統離散化方法，對采樣周期離散處理后得：
F(t)=∫?∞0f(t)dt ≈f(t)∑∞k=0δ(t－kT)•T
由上式可知F(t)為實際采樣后的累積量，近似為離散信號f(t)∑∞k=0δ(t－kT)與采樣時間周期T的乘積。按此公式，剩余容量的計算程序如下：
IF TotleDC_C.pv<-0.7 && TotleDC_C.pv>0.7 THEN //判斷電流是否零點漂移
IF Accumulation_E < Capacity_Battery THEN
Accumulation_E=Accumulation_E-TotleDC_C.pv/3600;//充放電量累積計算
ELSE
Accumulation_E=Accumulation_E;
ENDIF
ENDIF
Last_E=Accumulation_E*100/Capacity_Battery; //顯示剩余電量百分比
4 系統特點
針對VRLA蓄電池組在EPS系統中的需求，監控軟件主要有以下幾個特點：
信息共享功能 系統服務器從各遠程采集站收集當前設備運行的實時數據，同時將數據通過局域網或廣域網在網絡中，使各個職能部門能夠了解實時或歷史的相關數據，實現信息的共享。
強大的監測功能 在顯示屏上以畫面、報表、圖像的形式動態顯示VRLA電池組的運行狀態和參數。顯示界面上可顯示當前監測數據，也可以顯示歷史數據，并通過顏色變化、百分比等手段增強畫面的可視性。
數據管理功能 數據管理功能包括：數據存檔功能(系統對其從各個現場采集的各種電壓和內阻等信息數據，按照其不同類型、名稱、屬性、時序等特征分類，建立必須的數據庫)；數據顯示功能(系統對采集到的各種數據，可按照不同形式進行顯示，其顯示方式為數據、動畫、表格、圖像、曲線等，并可以用顏色和符號表明數據的性質)；數據處理功能(系統對存放在數據庫中的數據，可進行最大值、最小值、平均值等的運算處理，可根據需要生成各類報表、趨勢曲線)；報表生成和打印功能(操作人員利用系統提供的實用程序，通過簡單的人機對話，可完成報表的設計，并具有隨時打印的功能)。
遠程控制功能 為了提高系統的反應速度，通過RS 485接口實現遠程控制VRLA在線監測的巡檢過程，如手動巡檢單電池組內阻等操作。
5 結 語
通過本系統對VRLA蓄電池組的在線監測，克服了原來由人工檢查測量不準確帶來的各種問題。本系統能夠有效把握VRLA蓄電池組的工作狀態，監測蓄電池的后備使用狀況。不僅能夠實時在線監測電池電壓和內阻，有效預測總電池組容量和單電池的性能，而且能夠通過數據網絡交互實現信息共享，提高了監測效率。本系統已經廣泛應用于國家圖書館、首都機場等工程的EPS系統中。
參考文獻
［1］劉險峰，倪洪權.蓄電池容量在線檢測研究［J］.通信電源技術，2009，26(3)：51-54.
［2］龍順游，強錫富.閥控鉛酸蓄電池劣化程度預測研究［J］.哈爾濱工業大學學報，2003，35(1)：118-121.
［3］劉百芬，程海林.一種新型的蓄電池內阻測量方法的研究及實現［J］.儀表技術與傳感器，2004(5)：49-50.
［4］吳中明，吳昊.密封鉛酸蓄電池容量快速測試技術難點分析［J］.通信電源技術，2006，23(1)：59-60，67.
［5］陳馨，張聰，鄭錦秀，等.大容量蓄電池內阻測量的虛擬儀器研制［J］.計算機測量與控制，2008，16(7)：1050-1052.
［6］張運剛，宋小春，郭武強.工業組態技術與應用［M］.北京：人民郵電出版社，2009.
［7］馬國華.監控組態軟件及其應用［M］.北京：清華大學出版社，2005.
［8］徐曼珍.新型蓄電池原理與應用［M］.北京：人民郵電出版社，2005.
蓄電池在線監測系統范文2
（廣東電網有限責任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000）
摘要：針對目前直流蓄電池組核容放電測試效率低和人力資源成本高的現狀，在已建設的蓄電池組在線監測裝置基礎上，提出變電站直流蓄電池組核容放電測試新方法。通過增加蓄電池組在線監測裝置的核容放電功能，簡化蓄電池組核容放電測試工作。項目提出了一個新的變電站直流蓄電池組核容放電測試思路和試驗策略，基于蓄電池組監測系統，進行軟硬件的二次開發，為實現變電站直流蓄電池組核容放電測試提供了較完善的解決方案。
關鍵詞 ：直流蓄電池；核容放電；在線監測裝置；解決方案
0引言
隨著社會的進步和信息化、自動化程度的不斷提高，人們對電力供應的依賴程度進一步加深，也就對供電系統的可靠性提出了更高的要求。在變電站中，蓄電池組作為備用電源在系統中起著極其重要的作用，在交流電失電或其他事故狀態下，蓄電池組是負荷的唯一能源供給者，一旦出現問題，供電系統將面臨癱瘓，造成設備停運及其他重大運行事故［1］。
蓄電池組正常處于浮充電狀態，長期浮充電將造成極板硫化、失水等，導致性能下降。因而，蓄電池組的維護極為重要，不僅有利于蓄電池容量的恢復和保持，還可以延長蓄電池使用壽命［2］。但現有的蓄電池組維護方法因工作成員的水平差異、維護設備使用不當等存在很多不規范之處，故簡單化、標準化蓄電池組維護工作迫在眉睫。
本項目在變電站內已建設的蓄電池組在線監測裝置基礎上，提出變電站直流蓄電池組核容放電測試新方法，通過增加蓄電池組在線監測裝置核容放電模塊，進行開發試驗，以滿足蓄電池組核容放電測試工作。
1作業現狀
目前變電站內很多直流蓄電池組進入老化階段，依據檢驗規程，運行超過5年的直流蓄電池組需要每年進行一次核容放電測試，不滿5年的直流蓄電池組需要每2年進行一次核容放電測試［3-4］，一個變電站兩組直流蓄電池組核容放電測試采用常規方法需要5天（一周）完成。
以佛山供電局變電管理三所為例，該所管轄范圍內共有各電壓等級變電站62座，現變電站直流系統全部采用雙重化配置，即該所共有蓄電池組124組，據完整統計，運行超過5年有66組，不滿5年有58組，可知平均每年需核容放電的蓄電池組有66+58/2=95組，按每周同時有2組人員進行核容放電測試工作計算，共需耗時95÷2÷2÷4≈6個月才能完成。
現有核容放電測試儀器主要分為3類：
第一類核容放電測試儀笨重、接線簡單，只能顯示蓄電池組端電壓，不能實時監測單體蓄電池電壓，放電期間需多次用其他儀表測試單體蓄電池內阻和電壓，放電風險高。
第二類核容放電測試儀笨重、接線較復雜，無線模塊易損壞，能實時顯示蓄電池組端電壓及單體蓄電池電壓，不能顯示單體蓄電池內阻，放電期間需多次用其他儀表測試單體蓄電池內阻，放電風險高。
第三類核容放電測試儀非常笨重、接線復雜，接線耗時久且易接錯線，能實時顯示整組蓄電池組端電壓及單體蓄電池電壓，不能顯示單體蓄電池內阻，放電期間需多次用其他儀表測試單體蓄電池內阻，放電風險高。
日常作業中，使用以上3種核容放電測試儀器中任何一種都至少需要3人同時進行工作，因此工作量非常大。
2新方法平臺及基于平臺的二次開發
DJX8.0系列智能蓄電池組監測系統，適用于各種蓄電池組的性能監測。該系統的主要特點有：微機控制，現場操作靈活簡便；自動化程度高，可在線監測單體電池的內阻、電壓，蓄電池組端電壓、充放電電流和溫度；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，并對電池進行有效的活化維護。
該系統具有網絡通訊功能，通過遠程服務器經以太網可對各變電站的蓄電池組監測系統進行實時監控與數據管理，實現遙測、遙信、遙控，使蓄電池得到及時的維護，保證直流系統的安全運行，提高供電系統的可靠性。
該系統采用Davinci平臺，具有64M數據內存空間，可檢測電池數≤400節×4組，觸摸屏設計，具有很好的人機界面。在硬件平臺及軟件設計方面都有很大的利用空間。因此，本項目嘗試在該平臺的基礎上增加蓄電池組核容放電測試功能模塊，不僅實現DJX8.0系列智能蓄電池組監測系統的最大化應用，還為蓄電池組的安全穩定運行提供可靠保障，更是為節約人力資源及維護成本提出一種新的思路。
如圖1所示，在原有蓄電池組監測系統軟硬件的基礎上，首先增加硬件部分：放電模塊及放電空開，滿足蓄電池組核容放電測試要求；然后編寫相應的軟件程序，如圖2所示，通過對蓄電池核容放電原理的深入分析，建立相應的數學模型，實現硬件部分的靈活控制及良好的蓄電池放電曲線。
3新方法的實施與應用
首先收集各個變電站的直流系統數據，主要包括直流系統電壓等級、單體蓄電池電壓、蓄電池節數等，根據直流系統維護要求確定核容放電模型。
然后建立一個簡單的系統模型（圖3），并根據變電站內實際情況設計接線圖（圖4），在原有蓄電池在線監測系統基礎上增加本項目所需硬件部分。
最后根據系統模型在原有蓄電池在線監測程序基礎上進行二次開發，增加核容放電測試功能，并選點進行安裝測試。本項目在佛山局220 kV后龍站進行首次安裝測試，測試放電曲線如圖5、圖6所示。
通過對比新舊核容放電測試方法的測試結果可知，第一次測試結果符合要求。隨后又對變電管理三所220 kV鵝村站、110 kV更樓站、110 kV合水站進行安裝測試，測試結果均滿足要求。
4結論
至此，通過4座變電站的安裝測試可知本項目具備良好的可行性，并且對比新舊測試方法（表1），新核容放電測試方法有很多優勢，也達到了本項目的出發點——使定檢方法簡便化、標準化、自動化，保證定檢項目的完整性，同時避免由于工作人員水平差異造成人為的試驗漏項、誤判斷等情況。
本項目提出的變電站直流蓄電池組核容放電測試新方法，為變電站直流蓄電池組核容放電工作標準化的推廣應用提供了一套可行的具體解決方案和現場實踐指導，適用于所有電壓等級變電站的直流蓄電池組核容放電測試工作。創新提出一個變電站直流蓄電池組核容放電試驗新思路和新策略，并通過現場試驗驗證其可操作性，具有很好的推廣應用價值。
［
參考文獻］
［1］杭州高特電子設備有限公司.智能蓄電池組監測系統用戶手冊V8.0［Z］.
［2］中華人民共和國國家經濟貿易委員會.DL/T724—2000電力系統用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規程［S］.北京：中國電力出版社，2001.
［3］國家電網公司.直流電源系統運行規范［S］.北京：中國電力出版社，2006.
［4］李恒.淺析變電站直流蓄電池的運行與維護［J］.科技信息（科學教研），2007（35）：286.
蓄電池在線監測系統范文3
關鍵詞：ZigBee技術；低能耗；水質監測系統
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.065
1 引言
眾所周知，水是生命之源，所有生物均離不開水，從而可以看出，水質的好壞將直接影響到人和動植物的生存。
目前，隨著水污染越來越嚴重，人們越來越重視水的安全，特別是飲用水。對于水質的好壞，基本采用水質探測器對水質進行檢測，而現有的水質檢測是采用多種傳感器同時進行探測工作，各個傳感器的工作得不到很好協調，其中，有些傳感器可能不需要進行長時間工作，因此，電能浪費較大，若采用太陽能供電，其自身電能本身就存在局限，從而對水質監測工作帶來不便[1-3]。
2 系統介紹
基于ZigBee網絡的節能型水質監測系統，它包括上位機、服務器終端和若干個監測單元，上位機通過互聯網接收服務器終端發送的信號，監測單元包括溫度傳感器、PH值傳感器、溶氧傳感器、濁度傳感器、ZigBee芯片、無線通訊模塊和用于電源供給的電源模塊。
（1）溫度傳感器和無線通訊模塊與ZigBee芯片連接， ZigBee芯片通過無線通訊模塊與服務器終端進行數據通訊，PH值傳感器、溶氧傳感器和濁度傳感器分別通過PH值信號調理電路、溶解氧信號調理電路和濁度信號調理電路與ZigBee芯片連接。
（2）電源模塊包括太陽能板、蓄電池和模擬控制器，太陽能板通過電壓調節電路與蓄電池連接，蓄電池的正極依次連接有穩壓/升壓模塊、第一電壓轉換器和第二電壓轉換器，穩壓/升壓模塊、第一電壓轉換器和第二電壓轉換器均與模擬控制器連接，第二電壓轉換器還與ZigBee芯片連接，模擬控制器與溫度傳感器、PH值傳感器、溶氧傳感器、濁度傳感器、ZigBee芯片、無線通訊模塊、PH值信號調理電路、溶解氧信號調理電路和濁度信號調理電路連接。
（3）電壓調節電路包括變壓器、整流橋和第一三極管，變壓器的初級線圈與太陽能板連接，變壓器的次級線圈與整流橋并聯，整流橋通過第一電容接地并與第一三極管的集電極連接，第一三極管的集電極和基極并聯有第一電阻，第一三極管的基極通過穩壓二極管接地，第一三極管的發射極與蓄電池連接并通過第二電阻和第三電阻接地。
（4）ZigBee芯片為CC2530芯片，模擬控制器為ADG1414。
3 具體應用
該低能耗水質監測系統工作主要通過若干個監測單元進行實現，利用監測單元可以對水質進行大范圍監測，監測到的水質參數，則利用ZigBee網絡發送至服務器終端，服務器終端則接受若干個監測單元反饋回的信號并將信號通過互聯網發送至上位機，其中，用戶可通過上位機將控制信號發送至服務器終端，服務器終端則將信號反饋給對應的監測單元。
（1）監測單元具體工作時，是由溫度傳感器、PH值傳感器、溶氧傳感器、濁度傳感器實現水質參數的檢測，檢測到的參數信號則輸入至ZigBee芯片進行整理，其中對于PH值傳感器、溶氧傳感器、濁度傳感器所檢測到參數信號的要求更高，則需利用PH值信號調理電路、溶解氧信號調理電路和濁度信號調理電路進行信號調理。
（2）監測單元的電能供給，則通過電源模塊進行控制，具體通過太陽能板將太陽能轉換成系統所需能源，并利用蓄電池進行存儲，而穩壓/升壓模塊14、第一電壓轉換器和第二電壓轉換器對蓄電池輸出的電壓進行轉換，即利用穩壓/升壓模塊將信號進行穩壓和升壓處理使電壓為9V，利用9V電壓為PH值信號調理電路、溶解氧信號調理電路和濁度信號調理電路進行供電；隨后利用第一電壓轉換器將電壓轉換為5V電壓，利用5V電壓為溫度傳感器、PH值傳感器、溶氧傳感器和濁度傳感器供電；最后，利用第二電壓轉換器將5V電壓轉換為3.3V電壓，利用3.3V電壓為ZigBee芯片和無線通訊模塊供電。
（3）為上述器件供電時，采用模擬控制器進行控制，即利用模塊控制器可控制溫度傳感器、PH值傳感器、溶氧傳感器、濁度傳感器、ZigBee芯片、無線通訊模塊、PH值信號調理電路、溶解氧信號調理電路和濁度信號調理電路的電能供給，現靈活控制電能，避免未需要工作的單元進行能源消耗，如溫度傳感器和溶氧傳感器，在非特定的檢測時，可選擇不進行工作。同時，ZigBee芯片與模擬控制器連接時，時利用ZigBee芯片的I/O口與模擬控制器連接，因此，可通過ZigBee芯片對模擬控制器進行控制。
（4）對于太陽能板與蓄電池之間還連接有電壓調節電路，電壓調節電路可采用包括變壓器T1、整流橋D1和第一三極管Q1，變壓器T1的初級線圈與太陽能板連接，變壓器T1的次級線圈與整流橋D1并聯，整流橋D1通過第一電容C1接地并與第一三極管Q1的集電極連接，第一三極管Q1的集電極和基極并聯有第一電阻R1，第一三極管Q1的基極通過穩壓二極管D2接地，第一三極管Q1的發射極與蓄電池連接并通過第二電阻R2和第三電阻R3接地。利用變壓器T1實現電壓轉換，利用整流橋D1實現整流，利用第一三極管Q1控制蓄電池充電工作，利用穩壓二極管D2實現穩壓。
4 小結
采用若干個監測單元對水質進行檢測，利用電源管理模塊實現監測單元的電源供給，其中，利用太陽能板將太陽能轉換為系統所需的電能，并利用蓄電池進行存儲；同時，利用穩壓/升壓模塊、第一電壓轉換器和第三電壓轉換器將蓄電池輸出的電壓進行轉換，從而滿足不同器件、不同電壓的需求，此外，利用模擬控制器實現供電的控制，從而避免電能的浪費，其結構簡單，操作方便，具有很強的實用性。
參考文獻：
[1]李鑫星，王聰，田野，呂熊杰，傅澤田，張領先.基于ZigBee的多參數水質在線監測系統[J].農業機械學報，2015（S1）：168-173.
[2]嚴麗平，宋凱.基于ZigBee與GPRS的嵌入式水質監測系統設計[J].計算機工程與設計，2011（05）：1638-1640+1852.
蓄電池在線監測系統范文4
總體而言，我國動力型鉛蓄電池產品性能與市場規模均處于世界前列，為世界最大的鉛蓄電池生產與出口國。但由于我國電池產業起步時間較晚，工業制造裝備基礎較差，國內大部分生產企業仍處于手工制造與少量半自動化制造相結合的階段。此外，由于產品原材料的特殊性，容易產生重金屬污染，對人體及環境造成不良影響。因此，超威電源自創辦初期就認識到推動蓄電池行業的信息化裝備水平提升的重要性，并一直致力于此。
追求精益求精的生產水平
目前，超威電源已經具備年組裝1200萬只電池的生產能力，是新能源技術與產品研發、制造的行業龍頭企業，2013年超威電源營業收入達31.4億元。然而，精益求精的超威人并不滿足現有成績，希望能夠為全產業的轉型升級做出有益探索。那么，如何對現有生產力進行升級，以提高生產效率、強化產品質量控制、提升職防水平？這就需要借助信息化的力量，通過兩化融合來實現。
超威電源的信息化改造項目計劃投資1億元人民幣，重點針對蓄電池組裝車間的原有工藝與裝備進行“機器換人”和數字化智能化信息化改造升級，使用信息化網絡技術將這些先進生產設備聯網，使生產管理人員可以實時監控各工序的生產進度。具體主要改造內容為：采用完全智能控制的運輸、生產、檢驗設備，包括包片機、點膠機、焊接機、干燥機組、清洗機組、包裝機組及各種機械手、AGV自動搬運車等，替換原有生產工序的手動生產設備，使現有動力電池制造向自動化與智能化制造提升；定制生產管理系統，安裝生產在線監測系統，同時編制一套相應的管理軟件，建設一套適合本車間生產方式的生產管理網絡提高生產管理效率。
改造項目完成后，公司動力電池組裝生產線預計將實現關鍵工序平均勞動生產率提升400%、產品正品率提升15%，節約勞動力780名，每年新增經濟效益3000萬元。
通過信息化改造，超威電源提高生產管理水平，實現總體大于個體之和的效果。這對于帶領我國蓄電池制造業產業升級，實現鉛酸蓄電池生產兩化融合具有重要意義。同時，為整個國內蓄電池行業樹立了一個具有國際一流水平、高自動化、智能化的標桿蓄電池組裝生產線，為國內企業拉近與國外先進鉛酸蓄電池生產企業距離作出示范。
確保安全可靠的污染處理
鉛蓄電池生產過程中鉛煙、鉛塵的環保處理與監測一直是國家、社會和企業關注的重點，一旦未處理達標，將導致大量污染物直接進入大氣環境中，對周邊的空氣、水與土地造成污染。由此引發的“血鉛”事件，也經常見諸報端，已經引起了社會的高度關注。因此，如何通過有效的技術方法對鉛蓄電池生產過程中鉛煙、鉛塵的高效處理，并對處理結果進行實時動態監測，已成為超威電源改進生產技術的重點之一。
針對現實情況，超威電源引進江蘇二環開發的鉛蓄電池超高效鉛煙、鉛塵環保處理系統，并引進信息化監測技術，對環保系統的運行情況實現時實動態監測，通過對風機頻率、總壓、濾筒差壓、濾芯差壓、水箱PH值、粉塵濃度等重要參數的采集與分析，有效防止環保事故的發生。
蓄電池在線監測系統范文5
關鍵詞：UPS；直流電源；維護；管理
中圖分類號：F22 文獻標識碼：A
1計算機在線維護管理系統的組成
1.1組成部分
1.1.1總控站（后臺）。由監控站、工程維護站、系統接口等構成，運用管理分析軟件處理接收的數據并通過Web。工程維護人員登錄服務器可查看全廠所有在線設備的運行狀態以及完善的歷史、實時數據分析統計。
1.1.2現場設備控制站（ES）。根據現場設備需要，可選擇監控功能儀或設備運行狀態信息彩集儀（EII）。EII通過RS-232/485端口與電能表、電池采集模塊、直流屏、UPS等智能設備通信，將監測數據轉換為符合通信協議的數據包，接入局域網，傳送至主控室服務器。獨立完整的ES包括以下部分。
（1）系統主機。由下行串口通道、數據處理器、顯示器、上行串口通道組成。下行串口通道通過RS-485總線訪問電池電壓采集模塊，采集數據，管理電壓采集模塊，數據處理器完成數據解壓、數據計算、存儲管理，將處理后的數據一部分送往顯示器，另一部分由上行串口通道發送至協議處理器，或傳給上一層管理系統。
（2）數據采集模塊組。可根據用戶需要確定采集數據要求及配置相應采集儀器，一般由電池電壓采集模塊、電流、溫度、功率等組成，模塊間隔離良好、絕緣性強，可靠性、安全性高。數據采集可分組，每個模塊可對一定數量電池進行電壓采集，可配備電流、溫度傳感器，模塊間與系統主機一般采用RS-485連接。
（3）協議處理器。具有協議處理程序的接口板，處理各種通信協議?？蓪崿F：①將主機發送的電池電壓、電流、溫度等信息按約定協議編碼、打包、發送至遠程服務器；②將遠程服務器發出的遙控、遙調指令經過解碼發給主機，實時控制。
（4）放電模塊?？煽焖贉y出電池直流內阻，瞬間測試電池性能，大功率放電模塊可提供瞬間大電流沖擊負荷。
（5）遠程服務器。能夠使局域網內的計算機數據通信得到更好的交流，同時能夠足不出戶就能夠得到很多的信息，同時能夠通過遠程訪問現場的蓄電池檢測系統進行監測，接受、數據分析，并且能夠通過Web服務器各種數據，讓數據實現分享，同時能夠得到更多的信息數據，不斷地對數據進行分析整理，從而得到一個科學的結論。
1.1.3通信網絡?，F在網絡系統的不斷的發展，各企業都想互聯網的方向發展，對于計算機的維護管理，也需要網絡的積極應對，這樣才能夠對計算機的維護其到更好的作用。聯網現場的設備各分站都會采用光纖作為數據通信主干，這樣的主干比較不易損壞，而光纖是一種比較環保無污染的設備，同時也是一種比較安全的設備。這些共同的組成了全廠UPS和直流電源在線監控的局域網。這樣的網絡系統，能夠很好的把企業內部的資料聯系在一起，比較安全穩定。
1.2系統的功能
1.2.1臺賬管理。集成各站UPS、直流系統、蓄電池信息設備及查詢功能?？刹樵兠颗_UPS、直流設備的每節電池電壓、平均電壓、整組電壓、充放電電流、環境溫度等實時、歷史數據，以曲線和柱狀圖方式顯示，或生成報表打印。
1.2.2實時分析。對于選定的時間段內的網絡進行分析，能夠更加清晰的看出電池運行的狀態，保障電池能夠正常的運轉，保障整個網絡系統的正常。同時也能夠進行歷史的數據分析，對于一個數據能夠分析得非常的細致、準確，能夠在最短的時間內得到數據，并且保障其準確性。當某個蓄電池被放過點后，能夠滿足一定范圍的電力和時間，系統將會對蓄電池進行電池容量的評價，這樣能夠比較準確的估算出來電池的容量，能夠在沒有點或者供電中斷時，能夠比較有準備的進行數據的保存等行為，保障數據的不缺失，同時也能夠進行實時的分析。1.2.3報警指示和查詢。可對每臺UPS、直流電源故障進行報警，提供報警查詢，以便及時處理。
1.2.4網絡化。系統具有遠端通信和遙測、遙信、遙控功能，使遠程服務器通過以太網對各站UPS、直流電源、蓄電池監測系統進行實時監控與數據管理。還可根據企業需要，與其他系統聯網，采集一些重要設備的信息，實現更多功能。
2系統應該注意的問題
一個系統的正常的運轉，需要有著不僅僅是技術人員，還需要有合理的科學的程序進行維護管理。技術人員需要對設備進行全方位的了解，對其進行專業的觀察，同時還要進行不斷的學習與創新，讓系統的發展能夠有序的進行。還要對于設備進行認真仔細的檢查，認真的查清企業內部的UPS和直流電源的現狀，以及它們之間的關系，這樣對于設備能夠更好地使用做了一個比較有準備的學習。
（1）確定網絡構架方案，即企業是否有必要建立完整網絡系統或在現有網絡基礎上構建，對單個電池組也可實現完整、獨立的在線維護管理以在線管理系統為核心，輔以必要人工測試，可降低管理成本，大站、關鍵設備直接采用完整系統，小站、單體UPS等經后臺機處理形成整體維護管理系統。
（2）有些UPS和直流電源已具備多種管理功能，如狀態參數、狀態記錄、報警等，合理配置不僅降低開發成本，還可減少線路過多帶來的故障隱患。
（3）維護管理系統只進行監視，建議控制指令（如故障處理、切換、活化等）的發出由人工實施。
（4）系統建立后，可在有人值守的地方設監視站，由操作人員實現全天候運行狀態監視，維修人員要定期查閱管理。
（5）要預留接口和協議以便兼容其他系統，系統上層管理也可建在企業已有網站上。
（6）建議狀態管理系統與過程控制或執行系統分開，注意相互間獨立性，不要相互干擾。
（7）系統建立后要有工作制度和管理機制，確保正常使用。
UPS和直流電源在線維護管理系統確保了企業安全、穩定生產，將傳統維修轉變為狀態維修，減少了很多維修成本，增加了企業效益。
參考文獻
[1]吳琴琴.直流電代替UPS的優缺點[Z].
蓄電池在線監測系統范文6
[關鍵詞]智能設備、狀態檢測、EIS、EII
一、前言
隨著電力系統無人值班變電站的全面改造，為保證電力生產安全高效運行，各生產部門對電力設備的狀態檢修提出了更高的要求。目前，電力設備的狀態檢修工作主要依賴于對運行中設備的狀態檢測以及在線監測手段，這就要求設備的各種狀態信息能夠實時遠程上送，運行維護人員能夠及時了解設備運行狀態，在設備出現故障或呈劣化特征后采取相應的保護措施，從而避免重大事故的發生，保證電網的安全可靠運行。
近幾年電力事業飛速發展，新型電力設備大量使用，無人值班變電站的日益增多等，都給電力設備運行維護和管理人員帶來了許多新的問題，并且已經嚴重制約了無人值班變電站的快速發展。而造成這種現狀的原因主要有以下四點：
1、由于各廠家設備采用的通訊接口并沒有相關的統一標準，因此帶來的結果就是變電站智能設備在通訊接口的選擇上存在著一定的隨意性，且數量、種類眾多，RS232/RS485/LAN并存。
2、由于各設備系統相對獨立，信息上傳需要各自獨立的專用通道，無形中就造成了網絡資源的浪費，同時眾多設備系統相對獨立的計算機軟件也給設備運行管理帶來許多管理成本的增加和眾多的不方便性，不利于運行狀況的及時掌握和運行故障的指揮處理。
3、由于受到眾多通訊規約和其他接入平臺（如現場RTU等）的限制，造成了各設備系統傳輸信息量上傳相對較少，一般為一些遙信量，同時傳輸速度較慢，并且很多具有智能通訊功能的設備由于不屬于同一相關系統而未能接入，使設備信息最終未能得到充分利用。
4、眾多設備系統一旦采用獨立通道和獨立管理系統后，由于要在現場對設備通訊協議進行解釋，這就需要投入大量的現場調試時間和人力，不利于大面積推廣。
基于以上存在的問題和現狀，本文依據“改傳統的定期檢測方法為狀態檢測，做到防患于及時”的創新理念，提出了一種新型變電站智能設備狀態綜合監測系統的設計方案。該系統能將眾多智能設備方便地接入一個數據采集設備，并采用先進及可靠的通訊方式，將所采集數據信息送入開放實時數據庫，借助于計算機的力量，使現場設備運行狀態信息能及時得到集中分析處理。
二、分布式智能蓄電池組監控系統的總體結構
本“變電站智能設備狀態綜合監測系統（EIS）”主要由以下兩部分組成：
（1）變電所現場設備運行狀態信息采集儀（EII）：設備運行狀態信息采集儀安裝在設備運行現場，其主要功能是對各智能設備（如在線檢測設備、變壓器色譜分析儀、智能直流屏、蓄電池監測系統、直流絕緣檢測、電能量采集終端、電壓表計等）采集的數據采用透明轉發技術，通過100M以太網接入光纖網或輔以其他傳輸網絡（如GPRS）實現實時信息的可靠傳送。
（2）位于數據信息中心的遠程服務器數據采集平臺：數據采集平臺負責向現場采集儀發送通訊命令，接收和處理回送的設備運行狀態信息數據，進行數據規約解釋，并將處理后的設備信息數據送入開放式實時數據庫，然后進行數據分析、處理、，等待設備運行狀態信息處理單元查詢，或供其它系統調用。
系統拓撲結構如圖所示：
三、系統硬件設計
目前各類設備具有眾多形式的通訊接口，因此作為系統重要的硬件部分——設備運行狀態信息采集儀，應滿足所有主流工業通訊接口及盡可能多的通訊接口的要求；并采用模塊化的設計思想；同時，選用嵌入式32位實時操作系統（RTOS）作為系統傳輸和通訊平臺，具有較強的可靠性和可擴展性，支持遠程升級和調試；具體說來，本系統的硬件組成具有以下四個特點：
（1）能夠支持所有智能設備各自不同的通訊規約，具有RS232、RS485、LAN、開關量等多種數據接入方式。
（2）采用協議轉發技術，有效地降低了成本投入，節約現場調試時間。
（3）針對變電站IP數量有限這一問題，采用NAT技術及DHCP Server IP地址分配技術對現場設備進行IP地址重新分配，充分利用了現有IP資源。
（4）將信息采集儀的RS485串行通訊口駁接多種智能通訊終端設備，構成了RS485通訊總線。在實施中，為了提高設備通訊的可靠性，注意設備之間信號的隔離和抗干擾，以及抗雷擊等大信號的沖擊。在每個設備接入總線的端口增加光電信號隔離裝置，解決不同設備通訊信號地電位不同的問題；同時對于從戶外經過的RS485通訊線路加裝雷擊保護電路，減少大信號沖擊對通訊線路的損壞。
四、系統管理分析軟件設計
系統計算機管理分析軟件是數據采集平臺的關鍵部分，由數據接收程序及WEB程序組成。整個數據采集平臺結構如圖：
（1）數據接收程序：現場設備運行狀態信息采集儀將采集的現場智能設備運行狀態信息數據發送至信息中心服務器，數據接收程序便負責實時接收各變電站智能設備的運行記錄數據并加以解壓，分析，并存儲至開放式實時數據庫，本軟件采用C/S結構。
（2）WEB程序：采用B/S結構，以WEB形式為各變電站的智能設備建立臺帳，并具有基本設備運行狀態信息的瀏覽，運行監測界面，報警信息界面，各裝置詳細信息顯示界面，變電站級顯示界面，集控站級顯示界面，工區級系統信息匯總界面等。最終結果以IE形式供局域網內運維、管理人員察看和調用，同時也可實現分級管理。
本系統計算機管理分析軟件具有以下四個主要特點：
（1）直觀的實時監控功能
監控對象包括直流系統絕緣監測、蓄電池巡檢、諧波在線監測裝置、電壓監測儀、變壓器油在線監測裝置、壓變（流變）泄漏電流在線監測裝置、避雷器泄漏電流在線監測裝置、電能采集系統、UPS電源系統、蓄電池組、輸入/輸出總配電屏、輸出分配電屏、環境溫度、濕度等眾多智能設備，為變電站實現無人值守奠定了良好的基礎。
（2）完善的告警處理功能
根據告警的性質、重要級別進行分類，系統自動判別告警等級，完成相應處理工作，包括：告警窗、聲、光提示，語音報警、短消息報警、email報警，以上報警信息可以接入調度的短消息平臺和OA系統，智能分析軟件快速的故障定位；提供了由于重要告警被延時確認而觸發的自動接管功能，保證系統所有重要告警都能被及時處理，并為值班人員的考評提供了客觀依據。
（3）豐富的業務支持功能
靈活的查詢功能和強大的報表功能相配合，對設備運行的歷史數據、實時數據進行整理分析，以不同角度向管理者提供豐富的設備運維信息，為設備的大修、更新、改造、選型等質量管理提供可靠的依據。通過對運行數據的詳盡分析，實現對設備狀態的診斷，加強對不良設備的維護，做到防患于未然。對維護人員的日常工作提供了有效的管理、監督手段。
（4）友好的軟件接口
軟件為本系統提供設備狀態信息數據的同時，還可以方便地將采集數據加載到用戶數據庫（如上級公司PI數據庫）中，供其它管理系統調用，實現資源共享。
5、結束語
本文介紹的這種新型變電站智能設備狀態綜合監測系統總體上具有模塊化、智能化、網絡化的特點，采用了先進的設計思想，對變電站智能設備的維護方法由傳統的定期檢測轉變為狀態檢測，能及時掌握設備運行狀態信息，防患于未然。并且在各具體實現模塊上采用了最新的技術，具有極強的可擴展性，擴大了系統的監測功能和范圍，提高了系統的自動化程度和可靠性。
參考文獻
1．潘新民、王燕芳. 單片微型計算機實用系統設計. 人民郵電出版社，1992.
2．（美）Frank VahidTony Givargis. 嵌入式系統設計.北京航天航空大學出版社，2004
3．吳建忠. 直流電源系統監控裝置的研制. 計算機應用，2003，29(10).
4．韓野，網絡環境下的智能設備檢測系統設計，電源世界，2004（12）：50～53.
