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专利名称：蓄电池监控系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110318983.3

专利申请（专利权）人：国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司
权利人地址：宁夏回族自治区石嘴山市大武口区朝阳西街225号

专利发明（设计）人：白涛,马瑞,陈琛,刘翔,张原,周昌泰,鲍寅,李华,侯阳阳,裴建芝,张福荣,张鹏程,李树奎,翟亮,李辛,黄囤,王艳秋,刘永娟,查辉,滚晓虎,李培峰,马建鹏,邓翔,李雅璇,贾璐铭,桑嘉荠,张国梁,海月,周晓梅,李舒琦,李民坤,赵太庄,张鑫翰

专利摘要：本发明提供蓄电池监控系统，属于蓄电池监控技术领域。包括：无线采集模块、放电测试仪、云服务器和远程监控终端，所述无线采集模块包括电压采集单元和无线发射单元；所述放电测试仪包括无线接收模块、电流采集模块、测试仪通讯模块、数据记录与分析模块、温度传感器和计时器；所述云服务器包括云通讯模块、数据存储模块；所述远程监控终端包括终端通讯模块、显示模块、报警提示模块。

主权利要求：
1.一种蓄电池监控系统，其特征在于，用于蓄电池放电试验，包括无线采集模块、放电测试仪、云服务器和远程监控终端，所述无线采集模块用于采集蓄电池组中单体蓄电池的单体电压数据、并且传输至所述放电测试仪；
所述放电测试仪用于获取和计算试验数据，所述试验数据包括所述蓄电池组的所述单体电压数据、组端电压数据、组端电流数据、放电量和放电计时数据，还用于定时向所述云服务器上传所述试验数据；
所述云服务器用于存储所述试验数据，以及向所述远程监控终端发送所述试验数据；
所述远程监控终端用于通过所述云服务器查询所述试验数据和显示所述试验数据，还用于通过所述云服务器远程发送控制指令给所述放电测试仪；
所述无线采集模块包括电压采集单元和无线发射单元；
所述放电测试仪包括无线接收模块、电流采集模块、测试仪通讯模块、数据记录与分析模块、温度传感器和计时器；
所述云服务器包括云通讯模块、数据存储模块；
所述远程监控终端包括终端通讯模块、显示模块、报警提示模块；
所述无线采集模块与所述蓄电池组中的所述单体蓄电池相连接，所述无线采集模块的数目与所述单体蓄电池数目相同；
所述电压采集单元，用于采集所述单体蓄电池的所述单体电压数据；
所述无线发射单元，用于将所述单体电压数据传输至所述放电测试仪；
所述放电测试仪中，
所述无线接收模块，用于接收所述单体电压数据；
所述电流采集模块，用于采集所述单体蓄电池的所述组端电流数据；
所述计时器，用于提供时间和计时功能；
所述温度传感器，用于获取所述放电测试仪的机体温度数据；
所述数据记录与分析模块，用于根据所述单体电压数据计算所述蓄电池组的所述组端电压数据、所述放电量和所述放电计时数据；还用于分析所述单体蓄电池的电压是否到达预设电压下限值；还用于分析所述机体温度数据是否超过预设温度上限值；
所述测试仪通讯模块，用于通过基站连接所述云服务器；还用于向所述云服务器上传所述试验数据，所述试验数据还包括所述机体温度数据；还用于在所述单体蓄电池的电压到达所述预设电压下限值时，发送电压预警信息给所述云服务器；还用于所述机体温度数据超过预设温度上限值时，发送温度预警信息给所述云服务器；
所述云服务器中，
所述云通讯模块，用于通过所述基站与所述放电测试仪之间传输所述试验数据；还用于接收所述电压预警信息和所述温度预警信息；
所述数据存储模块，用于存储所述试验数据；还用于存储所述电压预警信息和所述温度预警信息；
所述云通讯模块，还用于向所述远程监控终端传输所述试验数据；还用于接收所述远程监控终端的所述控制指令、传输至所述放电测试仪；
所述远程监控终端中，所述终端通讯模块，用于与所述云服务器建立连接；还用于接收所述试验数据、所述电压预警信息和所述温度预警信息；
所述显示模块，用于显示所述试验数据、所述电压预警信息和所述温度预警信息；
所述报警提示模块，用于接收到所述电压预警信息时，执行报警操作；还用于接收到所述温度预警信息时，执行所述报警操作，所述报警操作包括发出报警提示音；
所述终端通讯模块，还用于发送所述控制指令给所述云服务器，所述控制指令用于控制所述放电测试仪结束所述蓄电池放电试验。
2.如权利要求1所述的蓄电池监控系统，其特征在于，所述远程监控终端，用于通过所述云服务器监控和管理至少一个所述放电测试仪。
3.如权利要求1所述的蓄电池监控系统，其特征在于，所述远程监控终端，还包括权限设置模块，用于为配置用户账号和与所述用户账号对应的试验数据查阅权限。
4.如权利要求1所述的蓄电池监控系统，其特征在于，所述云服务器，还用于获取所述放电测试仪的工作状态信息，所述工作状态信息包括离线状态、在线状态和正在测试状态；还用于发送所述工作状态信息至所述远程监控终端；
所述远程监控终端，还用于接收所述工作状态信息；还用于显示所述工作状态息。 说明书 : 蓄电池监控系统技术领域[0001] 本发明涉及蓄电池监控技术领域，尤其涉及一种蓄电池监控系统。背景技术[0002] 铅酸蓄电池组作为直流供电备用电源，是现代电网变电站、光纤通信网络、无线通讯基站等系统必不可少的组成部分。为了保证系统的正常运行，必须要对蓄电池组进行维护和核容放电试验。[0003] 传统的维护方式是安装传统巡检仪，需要2?3名维护人员携带放电设备进入蓄电池运行现场进行核容放电试验，在现场安装蓄电池采集和放电设备，并在现场监护蓄电池放电，每次放电需要3～10h完成。这样的维护方式存在如下缺陷：整个试验过程需要维护人员在现。畹绯胤诺缡匝楹氖苯铣ぃ蝗斯ぜ锹际菘赡艽嬖诼既氪砦，影响试验数据的准确度；蓄电池的维护工作整体效率低。发明内容[0004] 有鉴于此，本发明提供一种蓄电池监控系统，可实现远程监控，自动化地完成蓄电池放电试验以及试验数据记录与分析，提高试验数据的准确度，减少维护工作量和劳动强度，有效提高电网蓄电池维护管理效率。[0005] 本发明实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：[0006] 一种蓄电池监控系统，用于蓄电池放电试验，包括无线采集模块、放电测试仪、云服务器和远程监控终端，[0007] 所述无线采集模块用于采集蓄电池组中单体蓄电池的单体电压数据、并且传输至所述放电测试仪；[0008] 所述放电测试仪用于获取和计算试验数据，所述试验数据包括所述蓄电池组的所述单体电压数据、组端电压数据、组端电流数据、放电量和放电计时数据，还用于定时向所述云服务器上传所述试验数据；[0009] 所述云服务器用于存储所述试验数据，以及向所述远程监控终端发送所述试验数据；[0010] 所述远程监控终端用于通过所述云服务器查询所述试验数据和显示所述试验数据，还用于通过所述云服务器远程发送控制指令给所述放电测试仪；[0011] 所述无线采集模块包括电压采集单元和无线发射单元；[0012] 所述放电测试仪包括无线接收模块、电流采集模块、测试仪通讯模块、数据记录与分析模块、温度传感器和计时器；[0013] 所述云服务器包括云通讯模块、数据存储模块；[0014] 所述远程监控终端包括终端通讯模块、显示模块、报警提示模块。[0015] 较优地，所述无线采集模块与所述蓄电池组中的所述单体蓄电池相连接，所述无线采集模块的数目与所述单体蓄电池数目相同；[0016] 所述电压采集单元，用于采集所述单体蓄电池的所述单体电压数据；[0017] 所述无线发射单元，用于将所述单体电压数据传输至所述放电测试仪。[0018] 较优地，所述放电测试仪中，[0019] 所述无线接收模块，用于接收所述单体电压数据；[0020] 所述电流采集模块，用于采集所述单体蓄电池的所述组端电流数据；[0021] 所述计时器，用于提供时间和计时功能；[0022] 所述温度传感器，用于获取所述放电测试仪的机体温度数据；[0023] 所述数据记录与分析模块，用于根据所述单体电压数据计算所述蓄电池组的所述组端电压数据、所述放电量和所述放电计时数据；还用于分析所述单体蓄电池的电压是否到达预设电压下限值；还用于分析所述机体温度数据是否超过预设温度上限值；[0024] 所述测试仪通讯模块，用于通过基站连接到所述云服务器；还用于向所述云服务器上传所述试验数据，所述试验数据还包括所述机体温度数据；还用于在所述单体蓄电池的电压到达所述预设电压下限值时，发送电压预警信息给所述云服务器；还用于所述机体温度数据超过预设温度上限值时，发送温度预警信息给所述云服务器。[0025] 较优地，所述云服务器中，[0026] 所述云通讯模块，用于通过所述基站与所述放电测试仪之间传输所述试验数据；还用于接收所述电压预警信息和所述温度预警信息；[0027] 所述数据存储模块，用于存储所述试验数据；还用于存储所述电压预警信息和所述温度预警信息；[0028] 所述云通讯模块，还用于向所述远程监控终端传输所述试验数据；还用于接收所述远程监控终端的所述控制指令、传输至所述放电测试仪。[0029] 较优地，所述远程监控终端中，[0030] 所述终端通讯模块，用于与所述云服务器建立连接；还用于接收所述试验数据、所述电压预警信息和所述温度预警信息；[0031] 所述显示模块，用于显示所述试验数据、所述电压预警信息和所述温度预警信息；[0032] 所述报警提示模块，用于接收到所述电压预警信息时，执行报警操作；还用于接收到所述温度预警信息时，执行所述报警操作，所述报警操作包括发出报警提示音；[0033] 所述终端通讯模块，还用于发送所述控制指令给所述云服务器，所述控制指令用于控制所述放电测试仪结束所述蓄电池放电试验。[0034] 较优地，所述远程监控终端，还用于通过所述云服务器监控和管理至少一个所述放电测试仪。[0035] 较优地，所述远程监控终端，还包括权限设置模块，用于为配置用户账号和与所述用户账号对应的试验数据查阅权限。[0036] 较优地，所述云服务器，还用于获取所述放电测试仪的工作状态信息，所述工作状态信息包括离线状态和在线状态；还用于发送所述工作状态信息至所述远程监控终端；[0037] 所述远程监控终端，还用于接收所述工作状态信息；还用于显示所述工作状态信息。[0038] 由上述技术方案可知，本发明实施例提供的蓄电池监控系统，通过自动获取蓄电池电压电流数据并将试验数据上传至云服务器，可实现远程监控，自动化地完成蓄电池放电试验以及试验数据记录与分析，提高试验数据的准确度，减少维护工作量和劳动强度，有效提高电网蓄电池维护管理效率。附图说明[0039] 图1为本发明实施例的蓄电池监控系统的结构组成示意图。[0040] 图2为本发明实施例的蓄电池监控系统中各组成部分的结构示意图。[0041] 图3为本发明实施例的蓄电池监控系统中远程监控终端显示设备列表参考图。[0042] 图4为本发明实施例的蓄电池监控系统中远程监控终端显示运行监控数据的参考图。[0043] 图5为本发明实施例的蓄电池监控系统中远程监控终端显示设备状态的参考图。[0044] 图6为本发明实施例的蓄电池监控系统中远程监控终端添加放电测试仪设备的参考图。具体实施方式[0045] 以下结合本发明的附图，对本发明的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。[0046] 如图1?2所示，本发明提供一种蓄电池监控系统，用于蓄电池放电试验。其包括无线采集模块1、放电测试仪2、云服务器3和远程监控终端4，无线采集模块1包括电压采集单元11和无线发射单元12；放电测试仪2包括无线接收模块21、电流采集模块22、测试仪通讯模块23、数据记录与分析模块24、温度传感器25和计时器26；云服务器3包括云通讯模块31、数据存储模块32；远程监控终端4包括终端通讯模块41、显示模块42、报警提示模块43。[0047] 无线采集模块1与蓄电池组中的单体蓄电池相连接，电压采集单元11用于采集蓄电池组中单体蓄电池的单体电压数据，无线发射单元12将单体电压数据传输至放电测试仪2，在蓄电池放电试验时，需为每一个单体蓄电池配置一个无线采集模块1，无线采集模块1的数目与单体蓄电池数目相同。[0048] 放电测试仪2用于获取和计算试验数据，试验数据包括蓄电池组的单体电压数据、组端电压数据、组端电流数据、放电量和放电计时数据，还用于定时向云服务器3上传试验数据。其中，无线接收模块21，用于接收单体电压数据；电流采集模块22，用于通过电流传感器采集组端电流数据；计时器26，用于提供时间和计时功能；温度传感器23，用于获取放电测试仪的机体温度数据；数据记录与分析模块24，用于根据单体电压数据计算蓄电池组的组端电压数据、放电量和放电计时数据；测试仪通讯模块23，用于通过基站连接到云服务器3；还用于向云服务器3上传试验数据，试验数据还包括机体温度数据；还用于接收云服务器3回传的、来自远程控制终端4的控制指令。[0049] 数据记录与分析模块24还用于分析单体蓄电池的电压是否到达预设电压下限值，蓄电池放电过程中，电压低至下限值代表放电即将结束，可以准备停止试验；数据记录与分析模块24还用于分析机体温度数据是否超过预设温度上限值，若机体温度过高，会影响放电测试仪的正常工作，影响试验结果准确度。[0050] 测试仪通讯模块23在单体蓄电池的电压到达预设电压下限值时，发送电压预警信息给云服务器3；还用于机体温度数据超过预设温度上限值时，发送温度预警信息给云服务器3。[0051] 放电测试仪2可实时上送试验数据，也可以根据设定阀值变化上送且定时上送，即保证云平台上数据在高精度范围内保持实时更新，同时可以避免放电过程数据变化频繁而导致上网流量消耗过大。[0052] 放电测试仪2中测试仪通讯模块22可以为4G无线上网模块，设备上电即进行联网，连接云服务器。[0053] 云服务器3用于存储试验数据、向远程监控终端发送试验数据。其中，云通讯模块31，用于通过基站与放电测试仪之间传输试验数据；还用于接收电压预警信息和温度预警信息；数据存储模块32，用于存储试验数据；还用于存储电压预警信息和温度预警信息；云通讯模块31，还用于向远程监控终端4传输试验数据；还用于接收远程监控终端4的控制指令、传输至放电测试仪2。试验数据以及预警信息均通过云服务器3存储。[0054] 云服务器3，还可以根据放电测试仪3的数据传输情况获取放电测试仪3的工作状态信息，当不能与放电测试仪3建立通讯连接时，放电测试仪3为离线状态，与放电测试仪3建立通讯连接后，放电测试仪3为在线状态，若放电试验进行中、放电测试仪3上报试验数据，则放电测试仪3为正在测试状态。放电测试仪3的工作状态信息可发送至远程监控终端4，供显示和查询。云服务器3为一种物联网云平台，可支持多个放电测试仪3与远程监控终端4之间进行数据传输，支持远程监控终端4控制放电测试仪3。[0055] 远程监控终端4可通过云服务器3查询试验数据和显示试验数据，还用于通过云服务器3远程发送控制指令给放电测试仪2。其中，终端通讯模块41，用于与云服务器建立连接；还用于接收试验数据、电压预警信息和温度预警信息；显示模块42，用于显示试验数据、电压预警信息和温度预警信息，如图4所示，通过运行监控图，可以查看所有实时同步数据；报警提示模块43，用于接收到电压预警信息时，执行报警操作；还用于接收到温度预警信息时，执行报警操作，报警操作包括发出报警提示音、发光、振动等提示方式，滑动图4所示运行监控图，可跳转到参数报警和参数查看界面，查询所有设备产生的报警记录，包括实时和历史的报警信息；终端通讯模块44，还用于根据电压预警信息的提示，发送控制指令给云服务器，控制指令用于控制放电测试仪结束蓄电池放电试验。当远程监控终端4根据温度预警信息执行报警操作时，工作人员应现场查看放电测试仪是否正常工作。远程监控终端4监测发现试验数据出现异常时，工作人员可查看各个单体电压电流数据，分析出蓄电池组中出现问题的单体蓄电池，并进行查看。[0056] 远程监控终端4可以通过云服务器3同时监控和管理多个放电测试仪2，如图3和图5所示，放电测试仪列表中会显示工作状态信息；如图6所示，远程监控终端4输入相关的描述信息，以及放电测试仪2的SN码、IMEI码，可添加一台新的放电测试仪2,，放电测试仪2的SN码、IMEI码可通过扫描二维码、条形码以及手动输入录入。远程监控终端4可查询所有已添加设备，并根据需要监控对应的在线设备。[0057] 远程监控终端4可通过其中权限设置模块44，为配置用户账号和与该用户账号对应的试验数据查阅权限。账号等级包括管理员、普通用户，管理员可以添加普通用户，管理数据，具有更高的权限，普通用户则只用有查阅权限。[0058] 远程监控终端4可以为手机等具有通讯功能、显示功能、硬件输入装置的设备，通过APP软件实现数据同步功能。手机APP主要通过API接口和JS接口访问云服务器3，同云服务器3进行实时交互。[0059] 蓄电池监控系统实现了蓄电池组的实时监测数据与手机APP同步功能，在数据异常时通过手机报警及时告知工作人员，并可对蓄电池组的核容放电试验进行远程操控。[0060] 通过本发明实施例，可提高试验数据的准确度，准确地得出蓄电池各项参数，为电网运行提供保障。[0061] 本发明实施例提供的蓄电池监控系统，通过自动获取蓄电池电压电流数据并将试验数据上传至云服务器，实现了远程监控，自动化地完成蓄电池放电试验以及试验数据记录与分析，提高了试验数据的准确度，减少维护工作量和劳动强度，有效提高了电网蓄电池维护管理效率。[0062] 以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

专利地区：宁夏

专利申请日期：2021-03-25

专利公开日期：2024-11-01

专利公告号：CN112886683B