專利名稱：變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變電所蓄電池監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在變電所后備直流電源的使用中，閥控鉛酸蓄電池被廣泛的應(yīng)用。但在具體使用中由于缺乏必要的監(jiān)測(cè)手段，同時(shí)日常監(jiān)測(cè)又不具備準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)方法，所以直流電源中常由于電池問題引發(fā)事故。所以必須設(shè)計(jì)ー種有效的蓄電池在線監(jiān)測(cè)方案，通過電池監(jiān)測(cè)軟 件準(zhǔn)確掌握蓄電池電壓、內(nèi)阻和剩余電量等參數(shù)，以便實(shí)現(xiàn)鉛酸蓄電池組監(jiān)測(cè)和性能預(yù)測(cè)的自動(dòng)化。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)的裝置，通過電池監(jiān)測(cè)軟件準(zhǔn)確掌握蓄電池電壓、內(nèi)阻和剩余電量等參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)鉛酸蓄電池組監(jiān)測(cè)和性能預(yù)測(cè)的自動(dòng)化。本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于由單片機(jī)，分別與此單片機(jī)相連接的繼電器控制回路、蓄電池測(cè)試回路、顯示器、鍵盤、PC機(jī)所組成，所述的PC機(jī)通過RS485接口和CAN總線與所述的單片機(jī)相連接，所述的單片機(jī)、繼電器控制回路、蓄電池測(cè)試回路構(gòu)成數(shù)據(jù)采集與控制層，所述的單片機(jī)、CAN總線、PC機(jī)構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸層，所述的PC機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)處理層。所述的PC機(jī)為用戶終端PC機(jī)。所述的蓄電池測(cè)試回路包括蓄電池電壓測(cè)試回路、蓄電池內(nèi)阻測(cè)試回路，蓄電池剩余電量測(cè)試回路。本實(shí)用新型的變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置由三部分組成，分別是與控制回路層、數(shù)據(jù)傳輸層與位于用戶終端PC機(jī)上的數(shù)據(jù)處理層。通過單片機(jī)控制繼電器電路來啟動(dòng)預(yù)設(shè)的測(cè)試項(xiàng)目，數(shù)據(jù)傳輸層的液晶實(shí)時(shí)顯示蓄電池?cái)?shù)據(jù)，然后采集單片機(jī)提取整合有效的蓄電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)由RS485接口和CAN總線傳輸?shù)絇C機(jī)上。本裝置具有強(qiáng)大的監(jiān)測(cè)功能，可以在PC機(jī)顯示屏上以畫面、報(bào)表、圖像的形式動(dòng)態(tài)顯示電池組的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。顯示界面上可顯示當(dāng)前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，也可以顯示歷史數(shù)據(jù)，并通過顏色變化、百分比等手段增強(qiáng)畫面的可視性。本實(shí)用新型的變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置同時(shí)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能，包括數(shù)據(jù)存檔功能(裝置對(duì)其從現(xiàn)場(chǎng)采集的各種電壓和內(nèi)阻等信息數(shù)據(jù)，按照其不同類型、名稱、屬性、時(shí)序等特征分類，建立必須的數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)顯示功能(裝置對(duì)采集到的各種數(shù)據(jù)，可按照不同形式進(jìn)行顯示，其顯示方式為數(shù)據(jù)、動(dòng)畫、表格、圖像、曲線等，并可以用顔色和符號(hào)表明數(shù)據(jù)的性質(zhì))；數(shù)據(jù)處理功能(裝置對(duì)存放在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，可進(jìn)行最大值、最小值、平均值等的運(yùn)算處理，可根據(jù)需要生成各類報(bào)表、趨勢(shì)曲線)；報(bào)表生成和打印功能(操作人員利用裝置提供的實(shí)用程序，通過簡單的人機(jī)對(duì)話，可完成報(bào)表的設(shè)計(jì)，并具有隨時(shí)打印的功能)。[0011]本實(shí)用新型的有益效果是通過本裝置對(duì)蓄電池在線監(jiān)測(cè)，克服了原來由人工檢查測(cè)量不準(zhǔn)確帶來的各種問題。本裝置能夠有效把握蓄電池組的工作狀態(tài)，監(jiān)測(cè)蓄電池的后備使用狀況。不僅能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè)電池電壓和內(nèi)阻，有效預(yù)測(cè)總電池組容量和單電池的性能，而且能夠通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)交互實(shí)現(xiàn)信息共享，提高了監(jiān)測(cè)效率。本裝置所提出的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并應(yīng)用的解決方案能夠多路同步全程實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的測(cè)試狀態(tài)，先完成測(cè)試前PC機(jī)端的監(jiān)測(cè)配置，通過RS485接口和CAN總線實(shí)時(shí)返回繼電器在線連接狀態(tài)，再根據(jù)需求控制與測(cè)試項(xiàng)目類型相應(yīng)繼電器的開啟。監(jiān)測(cè)開始后，電池電壓、電流、電池內(nèi)阻及溫度等信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂剖业腜C上，可以通過靈活在線編輯的數(shù)據(jù)曲線反映測(cè)試量的變化趨勢(shì)，同時(shí)也可由記錄的歷史數(shù)據(jù)查看關(guān)鍵點(diǎn)的情況。

圖I是本實(shí)用新型蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置的原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖I所示，本實(shí)用新型的變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于由單片機(jī)，分別與此單片機(jī)相連接的繼電器控制回路、蓄電池測(cè)試回路、顯示器、鍵盤、PC機(jī)所組成，所述的PC機(jī)通過RS485接口和CAN總線與所述的單片機(jī)相連接，所述的單片機(jī)、繼電器控制回路、蓄電池測(cè)試回路構(gòu)成數(shù)據(jù)采集與控制層，所述的單片機(jī)、CAN總線、PC機(jī)構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸層，所述的PC機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)處理層。所述的PC機(jī)為用戶終端PC機(jī)。所述的蓄電池測(cè)試回路包括蓄電池電壓測(cè)試回路、蓄電池內(nèi)阻測(cè)試回路，蓄電池剩余電量測(cè)試回路。該蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置可分為三部分，分別是數(shù)據(jù)采集與控制回路層、數(shù)據(jù)傳輸層與位于用戶終端PC機(jī)上的數(shù)據(jù)處理層。用戶通過單片機(jī)控制繼電器回路來啟動(dòng)預(yù)設(shè)的測(cè)試項(xiàng)目，包括測(cè)量電壓、電流；控制回路同時(shí)向蓄電池注入一定頻率的交流信號(hào)，由于蓄電池內(nèi)部存在阻杭，然后測(cè)量其反饋的電流信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)處理，比較注入信號(hào)與反饋信號(hào)的差異，從而測(cè)得蓄電池內(nèi)阻。單片機(jī)將這些數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏上的同時(shí)，提取整合有效的電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)由RS485接口和CAN總線傳輸?shù)絇C機(jī)上。蓄電池監(jiān)測(cè)軟件可以顯示蓄電池組總電壓、采樣電流、剩余電量和累積電量，也可以設(shè)置當(dāng)前蓄電池組的電池額定容量，并預(yù)測(cè)剩余電量。實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線體現(xiàn)充放電過程中總電壓與充放電流之間的相互關(guān)系。還可以分別顯示每節(jié)蓄電池的單電池電壓值和內(nèi)阻值。單電池電壓巡檢過程采用實(shí)時(shí)采樣方式，采樣時(shí)間間隔為50 ms。因?yàn)樾铍姵氐膬?nèi)阻在短時(shí)間內(nèi)變化較小，尤其在充電過程中，因此蓄電池內(nèi)阻巡檢采用兩種方式周期采樣方式和手動(dòng)采樣方式。通過點(diǎn)擊內(nèi)阻監(jiān)測(cè)選項(xiàng)，在內(nèi)阻參數(shù)設(shè)置中填寫采集周期時(shí)間，裝置將按此設(shè)定值周期循環(huán)巡檢，或者點(diǎn)擊立即采樣按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)巡檢。通過內(nèi)阻的監(jiān)測(cè)可 以對(duì)電池的性能進(jìn)行可靠預(yù)測(cè)，并通過組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)及時(shí)報(bào)警，以免出現(xiàn)事故。
權(quán)利要求1.一種變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于由單片機(jī)，分別與此單片機(jī)相連接的繼電器控制回路、蓄電池測(cè)試回路、顯示器、鍵盤、PC機(jī)所組成，所述的PC機(jī)通過RS485接口和CAN總線與所述的單片機(jī)相連接，所述的單片機(jī)、繼電器控制回路、蓄電池測(cè)試回路構(gòu)成數(shù)據(jù)采集與控制層，所述的單片機(jī)、CAN總線、PC機(jī)構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸層，所述的PC機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)處理層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的PC機(jī)為用戶終端PC機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的蓄電池測(cè)試回路包括蓄電池電壓測(cè)試回路、蓄電池內(nèi)阻測(cè)試回路，蓄電池剩余電量測(cè)試回路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及變電所蓄電池監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種變電所蓄電池在線安全監(jiān)測(cè)裝置，由單片機(jī)，分別與此單片機(jī)相連接的繼電器控制回路、蓄電池測(cè)試回路、顯示器、鍵盤、PC機(jī)所組成，PC機(jī)通過RS485接口和CAN總線與單片機(jī)相連接，單片機(jī)、繼電器控制回路、蓄電池測(cè)試回路構(gòu)成數(shù)據(jù)采集與控制層，單片機(jī)、CAN總線、PC機(jī)構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸層，PC機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)處理層。蓄電池測(cè)試回路包括蓄電池電壓測(cè)試回路、蓄電池內(nèi)阻測(cè)試回路，蓄電池剩余電量測(cè)試回路。通過內(nèi)阻的監(jiān)測(cè)可以對(duì)電池的性能進(jìn)行可靠預(yù)測(cè)，并通過組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)及時(shí)報(bào)警，以免出現(xiàn)事故。通過電池監(jiān)測(cè)軟件準(zhǔn)確掌握蓄電池電壓、內(nèi)阻和剩余電量等參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)鉛酸蓄電池組監(jiān)測(cè)和性能預(yù)測(cè)的自動(dòng)化。
文檔編號(hào)G01R31/36GK202404216SQ20112053616
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者呂鋼 申請(qǐng)人:鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司