ST-AMS蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、概述

在通信設(shè)備、電力二次設(shè)備及動(dòng)力設(shè)備等系統(tǒng)中，蓄電池組是重要的儲(chǔ)能設(shè)備，它可保證通信設(shè)備及動(dòng)力設(shè)備的不間斷供電。但如果不能妥善地管理使用蓄電池組，例如過(guò)充電、過(guò)放電及電池老化等現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞或電池容量急劇下降（即使只有一節(jié)電池性能惡化，也會(huì)嚴(yán)重影響整組電池的性能），從而影響設(shè)備的正常供電。因此，及時(shí)可靠的對(duì)電池組進(jìn)行巡回檢測(cè)對(duì)于維護(hù)通信系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。

許多缺乏電池測(cè)試和維護(hù)計(jì)劃的電源系統(tǒng)用戶都已得到了這樣一個(gè)慘痛的教訓(xùn)，即:在市電斷電時(shí),系統(tǒng)沒(méi)能維持幾分鐘就陷入癱瘓。

引起這一嚴(yán)重后果的因素源于蓄電池。很多電源系統(tǒng)用戶已經(jīng)意識(shí)到通過(guò)對(duì)電池實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池潛在的危險(xiǎn)。因此制定一個(gè)完整、有效、定期的蓄電池維護(hù)測(cè)試規(guī)程是非常重要的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，不僅能確保系統(tǒng)安全運(yùn)行也可使您節(jié)約大量維護(hù)成本及不必要的損失。  

2004-2005年UPS蓄電池故障已經(jīng)引發(fā)了多起通信中斷重大事故，損失巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，約60%的電源設(shè)備事故由蓄電池故障引起。

因?yàn)樵趯?shí)際中：

◆ 大多數(shù)“免維護(hù)”電池使用壽命比預(yù)計(jì)的要短很多；

◆ 電池安裝以后可能沒(méi)有專人管理；

◆ 手工檢測(cè)很困難，數(shù)據(jù)分析需要專業(yè)知識(shí)； 

◆ 很多場(chǎng)合不具備定期放電檢查的條件；

◆ 電池放電測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)很高；

◆ 無(wú)人值守站的日常檢查費(fèi)用很高；

◆ 大部分電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只采集了電池的電壓，反映不出問(wèn)題；

◆ 具有“電池管理功能”的UPS并沒(méi)有檢測(cè)到單電池。

蓄電池在線監(jiān)測(cè)管理就是要在電池運(yùn)行過(guò)程中把握電池的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)，確保蓄電池能夠提供足夠的后備動(dòng)力。主要意義包括：改善蓄電池的使用條件，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命；掌握蓄電池的當(dāng)前狀況，尤其是蓄電池的容量衰減；及時(shí)處理蓄電池問(wèn)題，避免停電后設(shè)備癱瘓；避免盲目更換蓄電池，減少電池更換費(fèi)用；降低蓄電池現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)費(fèi)用；便于集中監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)化管理。

二、  蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案

1、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

陜西柯藍(lán)電子有限公司以及對(duì)蓄電池應(yīng)用行業(yè)的多年研究為基礎(chǔ)，采用*的蓄電池在線測(cè)試技術(shù)，專門(mén)開(kāi)發(fā)了UPS蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),*解決了蓄電池日常檢測(cè)及維護(hù)難的問(wèn)題?？滤{(lán)電子改變以往蓄電池測(cè)試方法，在蓄電池測(cè)試領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)質(zhì)的改變。通過(guò)便捷在線內(nèi)阻測(cè)試，即可輕松判斷每節(jié)蓄電池優(yōu)劣。

ST-AMS蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是陜西柯藍(lán)電子產(chǎn)品系列之一。該系統(tǒng)運(yùn)用了*后備電源測(cè)試技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)及計(jì)算技術(shù)，具有強(qiáng)大的遙測(cè)、遙信、遙控功能。

ST-AMS蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是針對(duì)通信、動(dòng)力系統(tǒng)中的蓄電池組及UPS進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析處理，及時(shí)判斷故障、提供維護(hù)建議及產(chǎn)生告警，并對(duì)遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行遙控和調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)通信機(jī)房、端局的無(wú)人值守。采用這種現(xiàn)代化的監(jiān)控系統(tǒng)，其根本的目的是為了提高設(shè)備的維護(hù)和管理質(zhì)量，降低設(shè)備的維護(hù)成本，提高整體的工作效率，從而建立一套高可靠性、高效率的維護(hù)體系。

采用模塊化結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵設(shè)備擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，軟件自行開(kāi)發(fā)，并提供開(kāi)放型的接口協(xié)議，組網(wǎng)靈活，系統(tǒng)嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)測(cè)試與維護(hù)規(guī)程要求規(guī)范開(kāi)發(fā)，在實(shí)用性、可靠性、技術(shù)型等方面均達(dá)到較高水平，可廣泛應(yīng)用于通信、政府、電力、交通、*、教育、鐵路、金融等領(lǐng)域。

2、功能

能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所有電池的實(shí)時(shí)參數(shù)：組壓、單體電壓、單體內(nèi)阻、容量、溫度、電流等，當(dāng)單體電壓、單體內(nèi)阻及系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)應(yīng)能發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，報(bào)警記錄和歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)并可查詢。具有專業(yè)軟件分析功能，自動(dòng)生成報(bào)表。該系統(tǒng)能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，遠(yuǎn)程報(bào)警。

3、蓄電池在線管理解決方案

（1）、用戶要求

A、遠(yuǎn)程集中在線測(cè)試電池的電壓、充放電電流、容量、內(nèi)阻、環(huán)境溫度等參數(shù).

B、具有智能電池檢測(cè)，蓄電池單體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)選用技術(shù)上成熟可靠、應(yīng)用廣泛的產(chǎn)品，應(yīng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所有電池的實(shí)時(shí)參數(shù)：組壓、單體電壓、環(huán)境溫度等，當(dāng)單體電壓及系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)應(yīng)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警記錄和歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)并可查詢。具有專業(yè)軟件分析功能，自動(dòng)生成報(bào)表。該系統(tǒng)還能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程報(bào)警。

（2）、蓄電池在線管理解決方案

根據(jù)用戶提出的蓄電池監(jiān)測(cè)要求提供解決方案：（拓?fù)涫疽鈭D如下）

本方案蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由XJ主控單元﹑DM電壓內(nèi)阻模塊、TA電流模塊、TC溫度模塊組成另根據(jù)用戶需要，可做到將DM電壓內(nèi)阻模塊采集到的每節(jié)電池的參數(shù)上傳給XJ主控單元,并由XJ主控單元通過(guò)TCP/IP方式接入局域網(wǎng)，服務(wù)器收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析處理并保存，另外通過(guò)其內(nèi)置的WEB頒布功能將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的形式頒布出去。這樣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電腦只要訪問(wèn)這個(gè)網(wǎng)頁(yè)就可以查看現(xiàn)場(chǎng)蓄電池狀況。本方案基于的數(shù)據(jù)庫(kù)及WEB頒布技術(shù)，適合于在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)蓄電池組遠(yuǎn)程報(bào)警和遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。終端無(wú)需在電腦上安裝的軟件。

4、技術(shù)優(yōu)勢(shì)：（行業(yè)的單體蓄電池在線內(nèi)阻、電壓測(cè)試技術(shù)）

    當(dāng)前電源用戶對(duì)蓄電池的性能評(píng)估一般都采用整組電池核對(duì)性放電和蓄電池單體電壓巡檢,不可否認(rèn)核對(duì)性放電是一種驗(yàn)證電池性能zui可靠的方法,但是大多數(shù)電池用戶認(rèn)為進(jìn)行這種類型的測(cè)試是工作既復(fù)雜又費(fèi)錢(qián)費(fèi)力。

由于浮充狀態(tài)下的電壓并不能真正反映蓄電池內(nèi)在健康狀況（如下實(shí)例)。通過(guò)測(cè)量電池的內(nèi)阻來(lái)確定電池的狀態(tài)被證明是非常可靠的方法，因此蓄電池內(nèi)阻測(cè)試已成為核對(duì)性放電測(cè)試的廉價(jià)補(bǔ)充或替代手段,蓄電池維護(hù)中*的，也是快捷有效的維護(hù)方法之一。通過(guò)內(nèi)阻參數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)電池的性能在蓄電池測(cè)試領(lǐng)域也是一次技術(shù)重大變革。

如圖所示（實(shí)測(cè)例子），3號(hào)電池在浮充時(shí)測(cè)得的電壓在正常范圍，但測(cè)量其內(nèi)阻發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離標(biāo)準(zhǔn)范圍，做核對(duì)放電發(fā)現(xiàn)容量已已低于標(biāo)稱容量的80%。

采用直流內(nèi)阻在線測(cè)試技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)包含了：在線測(cè)試技術(shù)，特征點(diǎn)高速捕捉，多重保護(hù)及自檢功能。因此*有效解決了在線、安全、準(zhǔn)確測(cè)得蓄電池內(nèi)阻存在技術(shù)難題。測(cè)試過(guò)程無(wú)須將充電機(jī)與蓄電池組斷開(kāi)，不影響直流系統(tǒng)正常運(yùn)行，測(cè)試不受充電機(jī)紋波及外界環(huán)境干擾，數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

    電壓檢測(cè)采用16位并行A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)，無(wú)開(kāi)關(guān)或繼電器切換，實(shí)現(xiàn)了高速及高穩(wěn)定采集，精度可達(dá)0.1%。采集單元前后級(jí)采用了光電隔離，避免前端對(duì)后端電路的干擾，保證系統(tǒng)安全可靠。另外系統(tǒng)采用了*方便的較準(zhǔn)技術(shù)，通過(guò)后臺(tái)軟件即可對(duì)每路電壓采集電路進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，無(wú)需對(duì)硬件進(jìn)行任何操作

5、系統(tǒng)軟件主要界面

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)——詳細(xì)數(shù)據(jù)：此界面以數(shù)據(jù)形式顯示，數(shù)據(jù)可以以EXCEL導(dǎo)出編輯。顯示參數(shù)有：組壓，單體zui高電壓和zui低電壓序號(hào)、單體zui高內(nèi)阻序號(hào)、電流、環(huán)境溫度及列表顯示每節(jié)蓄電池的電壓值和內(nèi)阻值。

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)——內(nèi)阻柱狀圖：此界面以柱狀圖形式顯示，當(dāng)某節(jié)蓄電池內(nèi)阻超出閥值，整條柱狀顯紅色；鼠標(biāo)移到每條柱狀時(shí)會(huì)顯示單節(jié)電池序號(hào)和內(nèi)阻值；

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)——電壓柱狀圖：此界面以柱狀圖形式顯示，當(dāng)某節(jié)蓄電池電壓超上限和下限閥值，整條柱狀顯紅色；鼠標(biāo)移到每條柱狀時(shí)會(huì)顯示單節(jié)電池序號(hào)和電壓值；

（4）月報(bào)表——每月自動(dòng)生成月報(bào)表，綜和國(guó)內(nèi)外專家經(jīng)驗(yàn)值和多年蓄電池內(nèi)阻測(cè)試經(jīng)驗(yàn)分析報(bào)表。自動(dòng)分析并提示哪些蓄電池需活化或哪些蓄電池需更換。

（5）內(nèi)阻歷史記錄——歷史數(shù)據(jù)可追溯近5-10內(nèi)年的數(shù)據(jù)（記錄硬件大小決定）。

6、各部件說(shuō)明

（1）、XJ主控單元：

1、XJ主控單元用于站端控制套系統(tǒng)工作，包括數(shù)據(jù)通訊、控制、智能管理分析功 能實(shí)現(xiàn)，主模塊同時(shí)完成與遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)交互。具有人機(jī)交換鍵盤(pán)、液晶顯示、重要與一般報(bào)警指示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信功能。

2、每個(gè)XJ主控單元可管理4組且每組小于200個(gè)TA模塊。

3、單元與單元RS485通訊，可任意擴(kuò)展；

4、采用*電子高速、高精度采集技術(shù)；

（2）DM電壓內(nèi)阻單元：DM電壓內(nèi)阻單元是陜西柯藍(lán)電子有限公司推出的專門(mén)為單節(jié)電池設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，符合ANSI/TIA-942標(biāo)準(zhǔn)要求.

1、每天24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)性能劣化的電池

2、每個(gè)模塊監(jiān)測(cè)一節(jié)電池，監(jiān)測(cè)電壓、內(nèi)阻與內(nèi)部溫度，符合ANSI/TIA-942標(biāo)準(zhǔn)要求

3、提供后臺(tái)軟件，隨時(shí)掌握電池運(yùn)行情況

4、模塊帶光電隔離，支持MODBUS協(xié)議，極易接入第三方監(jiān)控系統(tǒng)

5、安裝極其簡(jiǎn)單，只需正負(fù)極各接一根線，無(wú)需專門(mén)培訓(xùn)就能安裝

6、配置靈活，維護(hù)方便，低成本解決方案

（3）TC溫度單元

1、可環(huán)境溫度。

（4）TA電流單元

1、用于監(jiān)測(cè)電池組電流。

三、 系統(tǒng)配置

（1） XJ主控單元

（2） DM電壓內(nèi)阻單元

（3） TC溫度單元

（4） TA電流單元  

（5） 安裝材料

（6） AMS蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 

四、產(chǎn)品功能

1、在線檢測(cè)每節(jié)蓄電池內(nèi)阻；

2、在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單體電池電壓﹑總電壓、電流﹑環(huán)境溫度；

3、總電壓、單體電壓、溫度超出報(bào)警值自動(dòng)報(bào)警，閥值可設(shè)定；

4、保存每次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，24小時(shí)可查詢?nèi)我鈺r(shí)刻數(shù)據(jù)；

6、具有專業(yè)分析管理軟件，自動(dòng)生成月報(bào)表并可打印。月報(bào)表顯現(xiàn)每節(jié)電池在當(dāng)月運(yùn)行中電壓變化情況和報(bào)警記錄，發(fā)生zui高、zui低運(yùn)行事件；

7、能自動(dòng)判斷蓄電池組測(cè)試結(jié)果，提示某序號(hào)蓄電池發(fā)生電壓異常，建議需要某序號(hào)蓄電池實(shí)現(xiàn)電池活化，建議需要某序號(hào)蓄電池及時(shí)更換；

8、系統(tǒng)可擴(kuò)展強(qiáng)，如后續(xù)添加蓄電池組監(jiān)測(cè)均可方便加入統(tǒng)一管理。

五、 公司服務(wù)

1、咨詢（蓄電池運(yùn)行維護(hù)和測(cè)試）；

2、培訓(xùn)（蓄電池知識(shí)及產(chǎn)品應(yīng)用）；

3、響應(yīng)（接到用戶申請(qǐng)，48小時(shí)內(nèi)到現(xiàn)場(chǎng)處理）；

4、售后服務(wù)：半年內(nèi)包換新機(jī)，三年內(nèi)免費(fèi)維護(hù)，終身技術(shù)服務(wù)?？膳傻疆a(chǎn)品使用地對(duì)產(chǎn)品使用人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，或由產(chǎn)品使用方派1-2人到我公司進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)培訓(xùn)，費(fèi)用由本公司負(fù)責(zé)。

六、蓄電池在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品安裝示例

七、產(chǎn)品應(yīng)用

自投放市場(chǎng)以來(lái)，先后在通信、金融、政府、電力、交通、*、教育、鐵路等領(lǐng)域獲得了大量應(yīng)用，部分如下：

高性價(jià)比的系統(tǒng)解決方案、客戶滿意的售后服務(wù)、*的兼容性、擴(kuò)展性和可維護(hù)性，準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與實(shí)際維護(hù)效果得到了用戶的普遍認(rèn)可。