CN104158287B - 一种变电站蓄电池远程维护*** - Google Patents

一种变电站蓄电池远程维护*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变电站蓄电池远程维护***，它包括设备层、网络传输层和应用层，设备层的监测子机的数量与蓄电池组包括的蓄电池数量相同，每个监测子机的输入端分别对应安装在每节蓄电池上每节监测子机的输出端与监测主模块的输入端连接，充电设备通过直流断路器Ⅰ与蓄电池相连，充电设备的控制端和放电设备的控制端都与设备管理模块的输入端连接，监测主模块的输出端也与设备管理模块的输入端连接，所述的网络传输层包括数据管理模块与协议转换模块，设备管理模块的输出端与网络传输层的数据管理模块一端连接，数据管理模块的另一端与协议转换模块连接，所述的应用层包括蓄电池管理中心和信息接收设备。

Description

一种变电站蓄电池远程维护***
技术领域
本发明涉及一种变电站蓄电池远程维护***。
背景技术
变电站蓄电池作为直流电源***的组成部分，起着储备直流电能、应对电网异常和特殊工作情况的作用，蓄电池直流***在电力***中占有举足轻重的地位，而蓄电池的管理水平则在很大程度上影响着直流***的可靠性与自动化程度。当前变电站直流***中普遍采用的是阀控密封铅酸蓄电池。目前国际、国内在对变电站蓄电池远程管理方面的技术主要集中于对蓄电池的远程测量，给变电站蓄电池加装测量采集模块，与收发信机相连，实现蓄电池电压、电流等数据信息的自动采集，再传输到主机进行在线监测。当蓄电池组数据不正常时，一般只能到现场将单节蓄电池脱离***放电检测蓄电池的容量来判断单节蓄电池的好坏。近年来220kV及以下变电站已经实现无人值守，然而在变电站蓄电池日常维护中，仍然需要检修人员亲临变电站，定期开展核对性充放电试验，维护工作复杂、繁琐，按相关规程规定，维护一组蓄电池，仅完成一次正常的放电和充电，至少需要20小时以上，而变电站分布较为分散，因此蓄电池的维护需要投入大量的人力、物力，而且浪费大量的时间，效率低下。上述国内外对蓄电池远程测量的技术并没有有效解决无人值守变电站蓄电池维护困难的问题。
发明内容
本发明提供了一种变电站蓄电池远程维护***，它不但安全、方便、省力、快捷，而且在实现对变电站蓄电池远程监测的基础上，同时可以对蓄电池进行远程充放电维护，彻底解决无人值守变电站蓄电池的维护难题。
本发明采用了以下技术方案：一种变电站蓄电池远程维护***，它包括设备层、网络传输层和应用层，设备层用于对蓄电池组进行监测和维护，设备层包括设备管理模块、监测主模块、若干监测子机、充电设备和放电设备，监测子机的数量与蓄电池组包括的蓄电池数量相同，所述的每个监测子机的输入端分别对应安装在每节蓄电池上 ，每节监测子机的输出端与监测主模块的输入端连接，监测子机用于对每节蓄电池的温度、电压和充放电电流的数据进行实时巡检，并将巡检后的数据发送到监测主模块内，充电设备通过直流断路器Ⅰ与蓄电池相连，充电设备的控制端和放电设备的控制端都与设备管理模块的输入端连接，监测主模块的输出端也与设备管理模块的输入端连接，当正常处于工作状态时，需要对蓄电池组进行放电时，设备管理模块接收指令将充电设备置于待机状态，放电完成后 设备管理模块接收指令将充电设备处于工作状态，放电设备通过直流断路器Ⅱ与蓄电池相连，当正常处于工作状态时，需要对蓄电池组进行放电时，设备管理模块接收指令将充电设备置于待机状态，放电完成后 设备管理模块接收指令将充电设备处于工作状态，所述的网络传输层包括数据管理模块与协议转换模块，设备管理模块的输出端与网络传输层的数据管理模块一端连接， 数据管理模块的另一端与协议转换模块连接，协议转换模块又包括MCU-TCP/IP协议转换模块与MCU-GSM/GPRS协议转换模块，MCU-TCP/IP协议转换模块连接至内部局域网，MCU-GSM/GPRS协议转换模块通过无线方式连接至移动通信网，协议转换模块用于将来自应用层的数据转换成符合硬件底层协议的数据并发给数据管理模块，同时将数据管理模块的数据转换成符合传输层协议的数据返回应用层，所述的应用层包括蓄电池管理中心和信息接收设备，应用层用于实现对蓄电池的实时监控与重要信息接收，蓄电池管理中心即安装了蓄电池在线监控模块和数据分析模块，蓄电池管理中心通过内部局域网与设备管理模块连接，蓄电池管理中心随时访问设备管理模块，从而控制蓄电池的充电和放电，获取、显示、分析、保存、查询蓄电池的数据信息，信息接收设备目前常见的形式为手机，其通过无线方式与移动通信网连接，接收MCU-GSM/GPRS协议转换设备通过移动通信网发送的重要信息即时提醒。
所述的监测子机的输出端与监测主模块的输入端之间为无线通讯连接，所述的设备管理模块为总线式设备管理模块，总线式设备管理模块带有八个按键的键盘与液晶显示器，通过TCP/IP协议接收应用层发出的指令，承担对设备层的管理工作。所述的数据管理模块采用数字信号处理芯片作为核心处理器件，它用于对来自设备层的数据进行集中管理，根据上层的指令返回相应的数据给协议转换***。所述的MCU-TCP/IP协议转换设备采用协议转换芯片作为核心，该芯片采用直接总线接口、间接总线接口或SPI总线与数字信号处理芯片相连，技术支持硬件TCP/IP协议包括TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP和 PPPOE，支持ADSL连接，支持PPPOE协议，带PAP/CHAP验证，内嵌10BaseT/100BaseTX以太网物理层，支持自动应答（全双工/半双工模式），MCU-TCP/IP协议转换设备一端与数据管理模块连接，另一端与内部局域网连接。所述的MCU-GSM/GPRS协议转换设备采用GSM模块与GPRS模块作为核心，通过数字信号处理芯片的控制可以在设备层出现重要情况时及时将信息发送到应用层的信息接收设备上。MCU-GSM/GPRS协议转换设备一端与数据管理模块连接，另一端通过无线方式与移动通信网相连接。
本发明具有以下有益效果：采用了以上技术方案后，本发明包括设备层、网络传输层和应用层，设备层用于对蓄电池组进行监测和维护设备层包括设备管理模块、监测主模块、若干监测子机、充电设备和放电设备，监测子机的数量与蓄电池组包括的蓄电池数量相同，所述的每个监测子机的输入端分别对应安装在每节蓄电池上 ，每节监测子机的输出端与监测主模块的输入端连接，监测子机用于对每节蓄电池的温度、电压和充放电电流的数据进行实时巡检，并将巡检后的数据发送到监测主模块内，充电设备通过直流断路器Ⅰ与蓄电池相连，充电设备的控制端和放电设备的控制端都与设备管理模块的输入端连接，监测主模块的输出端也与设备管理模块的输入端当正常处于工作状态时，需要对蓄电池组进行放电时，设备管理模块接收指令将充电设备置于待机状态，放电完成后 设备管理模块接收指令将充电设备处于工作状态，放电设备通过直流断路器Ⅱ与蓄电池相连，当正常处于工作状态时，需要对蓄电池组进行放电时，设备管理模块接收指令将充电设备置于待机状态，放电完成后 设备管理模块接收指令将充电设备处于工作状态，所述的网络传输层包括数据管理模块与协议转换模块，设备管理模块的输出端与网络传输层的数据管理模块一端连接， 数据管理模块的另一端与协议转换模块连接，协议转换模块又包括MCU-TCP/IP协议转换模块与MCU-GSM/GPRS协议转换模块，MCU-TCP/IP协议转换模块连接至内部局域网，MCU-GSM/GPRS协议转换模块通过无线方式连接至移动通信网，协议转换模块用于将来自应用层的数据转换成符合硬件底层协议的数据并发给数据管理模块，同时将数据管理模块的数据转换成符合传输层协议的数据返回应用层，所述的应用层包括蓄电池管理中心和信息接收设备，应用层用于实现对蓄电池的实时监控与重要信息接收，蓄电池管理中心即安装了蓄电池在线监控模块和数据分析模块，蓄电池管理中心通过内部局域网与设备管理模块连接，蓄电池管理中心随时访问设备管理模块，从而控制蓄电池的充电和放电，获取、显示、分析、保存、查询蓄电池的数据信息，信息接收设备目前常见的形式为手机，其通过无线方式与移动通信网连接，接收MCU-GSM/GPRS协议转换设备通过移动通信网发送的重要信息即时提醒，这样突破了变电站蓄电池核对性充放电试验必须由检修人员亲临设备现场进行的固有思维，将变电站蓄电池的维护工作由现场维护转变为远程维护，实现了可操作的远方监控***功能，符合数字化变电站的设计理念，将设备管理模块、充放电设备、监测设备等现场管理设备，通过内部局域网和移动通信网，与PC终端、移动通信终端整合在一个***，***无需人为干涉，可以按照已定的规约实现自动监视蓄电池的运行状态，记录蓄电池的各项参数，同时将蓄电池的重要信息及时发送到移动通信终端；操作人员可以通过PC终端对蓄电池进行核对性充放电试验，并保存相关试验参数；当蓄电池组数据不正常时，可以远程判断出是哪一节或几节电池的问题。该***的应用可以改变变电站蓄电池维护困难的落后现状，节省蓄电池维护所需的人力物力，提高蓄电池维护工作的效率。本发明不但安全、方便、省力、快捷，在实现对变电站蓄电池远程监测的基础上，同时可以对蓄电池进行远程充放电维护，彻底解决无人值守变电站蓄电池的维护难题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明设备层的拓扑图。
图3为本发明网络传输层拓扑图。
具体实施方式
在图1和图2中，本发明提供了一种变电站蓄电池远程维护***，它包括设备层、网络传输层和应用层，设备层用于对蓄电池组进行监测和维护，设备层包括设备管理模块、监测主模块、若干监测子机、充电设备和放电设备，本实施例包括10个监测子机，监测子机的数量与蓄电池组包括的蓄电池数量相同，所述的每个监测子机的输入端分别对应安装在每节蓄电池上 ，每节监测子机的输出端与监测主模块的输入端连接，监测子机的输出端与监测主模块的输入端之间为无线通讯连接，监测子机用于对每节蓄电池的温度、电压和充放电电流的数据进行实时巡检，并将巡检后的数据发送到监测主模块内，充电设备通过直流断路器Ⅰ与蓄电池相连，充电设备的控制端和放电设备的控制端都与设备管理模块的输入端连接，设备管理模块为总线式设备管理模块，总线式设备管理模块带有八个按键的键盘与液晶显示器，通过TCP/IP协议接收应用层发出的指令，承担对设备层的管理工作，监测主模块的输出端也与设备管理模块的输入端连接，当正常处于工作状态时，需要对蓄电池组进行放电时，设备管理模块接收指令将充电设备置于待机状态，放电完成后 设备管理模块接收指令将充电设备处于工作状态，放电设备通过直流断路器Ⅱ与蓄电池相连，当正常处于工作状态时，需要对蓄电池组进行放电时，设备管理模块接收指令将充电设备置于待机状态，放电完成后 设备管理模块接收指令将充电设备处于工作状态，在图3中，所述的网络传输层包括数据管理模块与协议转换模块，数据管理模块采用数字信号处理芯片作为核心处理器件，它用于对来自设备层的数据进行集中管理，根据上层的指令返回相应的数据给协议转换***，设备管理模块的输出端与网络传输层的数据管理模块一端连接， 数据管理模块的另一端与协议转换模块连接，协议转换模块又包括MCU-TCP/IP协议转换模块与MCU-GSM/GPRS协议转换模块，MCU-TCP/IP协议转换设备采用协议转换芯片作为核心，该芯片采用直接总线接口、间接总线接口或SPI总线与数字信号处理芯片相连，技术支持硬件TCP/IP协议包括TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP和PPPOE，支持ADSL连接，支持PPPOE协议，带PAP/CHAP验证，内嵌10BaseT/100BaseTX以太网物理层，支持自动应答（全双工/半双工模式），MCU-TCP/IP协议转换设备一端与数据管理模块连接，另一端与内部局域网连接，MCU-TCP/IP协议转换模块连接至内部局域网，MCU-GSM/GPRS协议转换模块通过无线方式连接至移动通信网，所述的MCU-GSM/GPRS协议转换设备采用GSM模块与GPRS模块作为核心，通过数字信号处理芯片的控制可以在设备层出现重要情况时及时将信息发送到应用层的信息接收设备上。MCU-GSM/GPRS协议转换设备一端与数据管理模块连接，另一端通过无线方式与移动通信网相连接，协议转换模块用于将来自应用层的数据转换成符合硬件底层协议的数据并发给数据管理模块，同时将数据管理模块的数据转换成符合传输层协议的数据返回应用层，所述的应用层包括蓄电池管理中心和信息接收设备，应用层用于实现对蓄电池的实时监控与重要信息接收，蓄电池管理中心即安装了蓄电池在线监控模块和数据分析模块，蓄电池管理中心通过内部局域网与设备管理模块连接，蓄电池管理中心随时访问设备管理模块，从而控制蓄电池的充电和放电，获取、显示、分析、保存、查询蓄电池的数据信息，信息接收设备目前常见的形式为手机，其通过无线方式与移动通信网连接，接收MCU-GSM/GPRS协议转换设备通过移动通信网发送的重要信息即时提醒。

Claims (1)

1.一种变电站蓄电池远程维护***，其特征是它包括设备层、网络传输层和应用层，设备层用于对蓄电池组进行监测和维护，设备层包括设备管理模块、监测主模块、若干监测子机、充电设备和放电设备，监测子机的数量与蓄电池组包括的蓄电池数量相同，所述的每个监测子机的输入端分别对应安装在每节蓄电池上 ，每个监测子机的输出端与监测主模块的输入端连接，监测子机用于对每节蓄电池的温度、电压和充放电电流的数据进行实时巡检，并将巡检后的数据发送到监测主模块内，充电设备通过直流断路器Ⅰ与蓄电池相连，充电设备的控制端和放电设备的控制端都与设备管理模块的输入端连接，监测主模块的输出端也与设备管理模块的输入端连接，当正常处于工作状态时，需要对蓄电池组进行放电时，设备管理模块接收指令将充电设备置于待机状态，放电完成后 设备管理模块接收指令将充电设备处于工作状态，放电设备通过直流断路器Ⅱ与蓄电池相连，所述的网络传输层包括数据管理模块与协议转换模块，设备管理模块的输出端与网络传输层的数据管理模块一端连接， 数据管理模块的另一端与协议转换模块连接，协议转换模块又包括MCU-TCP/IP协议转换模块与MCU-GSM/GPRS协议转换模块，MCU-TCP/IP协议转换模块连接至内部局域网，MCU-GSM/GPRS协议转换模块通过无线方式连接至移动通信网，协议转换模块用于将来自应用层的数据转换成符合硬件底层协议的数据并发给数据管理模块，同时将数据管理模块的数据转换成符合传输层协议的数据返回应用层，所述的应用层包括蓄电池管理中心和信息接收设备，应用层用于实现对蓄电池的实时监控与重要信息接收，蓄电池管理中心安装了蓄电池在线监控模块和数据分析模块，蓄电池管理中心通过内部局域网与设备管理模块连接，蓄电池管理中心随时访问设备管理模块，从而控制蓄电池的充电和放电，获取、显示、分析、保存、查询蓄电池的数据信息，信息接收设备目前常见的形式为手机，其通过无线方式与移动通信网连接，接收MCU-GSM/GPRS协议转换模块通过移动通信网发送的重要信息即时提醒，所述的监测子机的输出端与监测主模块的输入端之间为无线通讯连接，所述的设备管理模块为总线式设备管理模块，总线式设备管理模块带有八个按键的键盘与液晶显示器，通过TCP/IP协议接收应用层发出的指令，承担对设备层的管理工作，所述的数据管理模块采用数字信号处理芯片作为核心处理器件，它用于对来自设备层的数据进行集中管理，根据上层的指令返回相应的数据给协议转换***，所述的MCU-TCP/IP协议转换模块采用协议转换芯片作为核心，该芯片采用直接总线接口、间接总线接口或SPI总线与数字信号处理芯片相连，技术支持硬件TCP/IP协议包括TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP和 PPPOE，支持ADSL连接，支持PPPOE协议，带PAP/CHAP验证，内嵌10BaseT/100BaseTX以太网物理层，支持自动应答全双工模式或者半双工模式，MCU-TCP/IP协议转换模块一端与数据管理模块连接，另一端与内部局域网连接，所述的MCU-GSM/GPRS协议转换模块采用GSM模块与GPRS模块作为核心，通过数字信号处理芯片的控制可以在设备层出现重要情况时及时将信息发送到应用层的信息接收设备上，MCU-GSM/GPRS协议转换模块一端与数据管理模块连接，另一端通过无线方式与移动通信网相连接。
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