蓄電池試驗“云監工”系統的實現初探

陳琛，劉翔，張原

（國網寧夏石嘴山供電公司，寧夏 石嘴山 753000）

鉛酸蓄電池組是現代電網變電站、光纖通信網絡、無線通訊基站等直流供電備用電源等系統必不可少的組成部分。為了保證系統的正常運行，必須要對鉛酸蓄電池組進行維護和核容放電試驗。目前廣泛采用的維護方式是安裝傳統巡檢儀，該方式需要2～3名維護人員攜帶放電設備進入蓄電池運行現場進行核容放電試驗，在現場安裝蓄電池采集和放電設備，并在現場監護蓄電池放電，每次放電需要3～10h完成，充電過程需要更長時間。由于維護時間較長，維護人員需要守在現場，使得蓄電池的維護工作整體效率非常低下。本文針對蓄電池組的維護現狀，開發了蓄電池試驗“云監工”系統，實現了蓄電池組的實時監測數據與手機APP同步功能，在數據異常時通過手機報警及時告知工作人員，并可對蓄電池組的核容放電試驗進行遠程操控，有效提升經濟技術指標、提高生產作業現場工作質效。

1 系統構架

1.1 系統構架圖

蓄電池試驗“云監工”系統的系統架構如圖1所示。系統的主要模塊包括無線巡檢放電測試儀、單體電池電壓無線采集模塊、物聯網云平臺和智能手機遠程監控APP。主要工作流程為：無線巡檢放電測試儀實時采集電池組組端電壓、充放電電流和環境溫度，并通過無線采集模塊實時采集各單體電池電壓數據，且實時更新數據緩存，并可進行現場核容放電試驗；通過內置4G無線上網模塊將測試數據實時上傳到物聯網云平臺，且響應云平臺上的傳回操作；“蓄電池試驗遠程監控”手機APP通過云平臺同步測試數據。

圖1 蓄電池試驗“云監工”系統架構

1.2 系統網絡結構

蓄電池試驗“云監工”系統的網絡結構如圖2所示。蓄電池容量測試儀云監工裝置同無線采集模塊通過無線傳輸方式采集單體電池電壓測量數據，并通過4G網絡將數據上送到云平臺，同時接收云平臺回傳的操作命令，手機APP主要通過API接口和JS接口訪問云平臺，同云平臺進行實時交互。

圖2 蓄電池試驗“云監工”系統網絡結構示意圖

1.3 系統功能

該系統設備端采用全彩、觸摸液晶顯示屏，單屏即可顯示120節電池電壓及其他監控數據并自動保存。系統手機APP端應用突破了時間和空間的局限，隨時隨地實時監護維護測試。系統界面如圖3所示，具體功能如下：

圖3 系統截面圖

（1）實時查詢。“蓄電池試驗遠程監控”手機APP同步物聯網云平臺中的蓄電池測試數據，進行實時展示，包括組端電壓、各單體電池電壓、單體電池電壓累加和、電流、環境溫度、放出電量、放電計時等。

（2）線上操作。“蓄電池試驗遠程監控”手機APP根據具體操作將命令發送到物聯網云平臺，由云平臺透傳給云監工裝置。

（3）告警查詢。可查詢所有設備產生的告警記錄，包括實時和歷史的告警信息。

（4）設備管理。可添加和修改蓄電池測試云監工裝置信息；可查詢所有已添加設備，并根據需要監控對應的在線設備。

（5）權限管理。根據不同用戶設定不同用戶權限，主賬號可以添加云監工裝置和普通賬號。普通賬號無添加權限，但可進行云上數據查詢和操作。

（6）4G無線上網功能。無線巡檢放電測試儀內置4G無線上網模塊，設備上電即進行聯網，連接物聯網云平臺。

（7）數據云同步功能。實時同步蓄電池監測數據，包括組端電壓、各單體電池電壓、單體電池電壓累加和、電流、環境溫度、放出電量、放電計時等。數據根據設定閥值變化上送且定時上送，即保證云平臺上數據在高精度范圍內保持實時更新，同時可以避免放電過程數據變化頻繁而導致上網流量消耗過大。

（8）云監工裝置根據手機APP上操作，可實現遠程操作響應，終止蓄電池組核容測試。

（9）蓄電池核容測試控制。設備端根據設定參數自動控制放電的啟動和停止，可實現放電過程的全自動進行。

系統采用物聯網云平臺，用于設備云操作，存放蓄電池測試實時數據和進行遠程操作等。利用云平臺的組態功能，設置數據采集邏輯，并設定預警條件。利用平臺提供的預警和云透傳功能，將現場監測和告警數據透傳給手機APP，實現手機APP和設備數據同步。平臺同時接收手機APP上的遠程操作，將操作透傳給云監工裝置，實現線上操作功能。

2 結語

蓄電池試驗“云監工”系統充分應用移動互聯、人工智能等現代信息技術，實現電力系統各環節萬物互聯、人機交互，具有狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活的特征。徹底改變蓄電池試驗過程中作業人員必須進行線下監視的作業方式，有效提升經濟技術指標、提高生產作業現場工作質效。