CN115063938A - 一种车辆储能舱在线监测*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆储能舱在线监测***，属于储能电站技术领域，包括：随车监测终端和数据监测服务器；随车监测终端和数据监测服务器无线通信连接。随车监测终端包括智能模组、复合型探测模块、视频监控模块和声光报警器，通过复合型探测模块以及视频监控模块有助于实现对储能舱的全面检测。智能模组根据采集到的数据控制声光报警器及时进行声光报警，有助于提高报警的准确性，同时智能模组将采集的数据发送至数据监测服务器，数据监测服务器根据接收到的数据及时生成故障报告和告警并进行告警提示，进一步有助于提高报警的准确性。

Description

一种车辆储能舱在线监测***
技术领域
本发明涉及储能电站领域，特别是涉及一种车辆储能舱在线监测***。
背景技术
随着新能源为主体的新型电力***的提出，储能产业蓬勃发展，电化学储能逐渐成为目前主流方式之一。电化学储能是目前相对成熟的技术路线中能量密度最高的实用性电池，具有转化效率高，响应速度快，循环次数高等优点。在产业蓬勃发展的同时，多起储能事故的发生，引起了人们对车辆储能舱的关注。
针对车辆储能舱因热失控导致的燃烧、***以及在行驶程中受到冲击，剧烈震动时给储能舱内部器件带来的不可恢复性损坏问题，提供一种车辆储能舱在线监测***较为重要。而目前的监测***存在监测不全面且不能进行实时报警等问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种车辆储能舱在线监测***，用于在运输过程中对储能舱进行在线监测并进行实时预警。
本发明提供的车辆储能舱在线监测***，包括：随车监测终端和数据监测服务器，随车监测终端和数据监测服务器无线通信连接。随车监测终端包括智能模组、复合型探测模块、视频监控模块和声光报警器。智能模组包括CPU处理器和通信模块，CPU处理器与所述通信模块相连。复合型探测模块集成有温湿度传感器、加速度传感器、倾角传感器以及气体探测模块。视频监控模块用于采集储能舱内的实时画面。CPU处理器与复合型探测模块、视频监控模块和声光报警器均相连接，以获取复合型探测模块和视频监控模块采集的信息，CPU处理器根据获取到的复合型探测模块和视频监控模块采集的信息判断储能舱是否出现异常，若判定出现异常，则控制声光报警器进行声光报警，同时通过通信模块将上述获取到的信息发送至数据监测服务器。数据监测服务器用于接收和显示随车监测终端发送来的信息，并根据接收到的信息，判断储能舱是否出现异常，若判定出现异常，则生成故障报告和告警信息并进行告警提示。
进一步地，述数据监测服务器包括监测软件；监测软件包括：储能舱展示选项，用于实时展示数据监测服务器接收到的信息；拓扑展示选项，用于实时展示随车监测终端的智能模组、复合型探测模块、视频监控模块和声光报警器之间的拓扑关系；车辆信息选项，用于实时显示车辆位置、行驶轨迹和行驶速度；工作状态选项，用于实时展示随车监测终端的智能模组、复合型探测模块、视频监控模块和声光报警器的运行状态；网络状态选项，用于实时展示数据监测服务器与随车监测终端之间的网络连接状态；以及故障告警选项，用于实时根据储能舱展示选项、工作状态选项和网络状态选项所展示的数据自动生成故障报告和告警信息并进行告警提示。
进一步地，智能模组还包括用于保护智能模组的壳体和定位模块；所述定位模块用于获取车辆位置、行驶轨迹和行车速度；所述定位模块与CPU处理器连接，由CPU处理器将获取的车辆位置、行驶轨迹和行车速度通过通信模块传输至数据监测服务器。
进一步地，随车监测终端还包括为随车监测终端供电的独立式电源；智能模组包括第一电源管理模块，第一电源管理模块与独立式电源连接，以用于获取独立式电源的供电电压；第一电源管理模块与CUP处理器连接，以将获取到的供电电压发送至CPU处理器，CPU处理器判断所获取的供电电压是否正常，在供电电压异常的情况下，控制声光报警器进行报警，并通过通信模块将获取的供电电压发送至数据监测服务器。
进一步地，定位模块采用既支持北斗卫星定位又支持GPS卫星定位的双模定位模块。
进一步地，视频监控模块包括型号为DS-2CD3146FWD的多个网络摄像机，每个网络摄像机都具有自己的IP地址。
进一步地，数据监测服务器连有打印机；数据监测服务器还具有USB接口，所述USB接口用于拷贝数据和更新监测软件。
进一步地，所述气体探测模块所测量的气体和烟雾浓度包括电池电解液蒸汽、氢气、一氧化碳和烷类气体的浓度。
进一步地，所述定位模块还具有电子围栏功能、SOS求救功能、远程拾音功能、车载导航功能和/或行车记录仪功能。
进一步地，通信模块包括GMS通信模块以及用于控制GMS通信模块的供电的第二电源管理模块，所述第二电源管理模块与CPU处理器连接。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
通过复合型探测模块以及视频监控模块有助于实现对储能舱的全面检测。智能模组根据采集到的数据控制声光报警器及时进行声光报警，有助于提高报警的准确性，同时智能模组将采集的数据发送至数据监测服务器，监控服务器根据接收到的数据及时生成故障报告和告警并进行告警提示，进一步有助于提高报警的准确性。
此外，监测软件的使用，不仅能够实时对随车监测终端所监测到的数据进行显示，还能够在监测到数据异常时，生成故障报告和告警信息并进行告警提示，有助于远程实时监测储能舱。而且监测软件还包括用于展示随车监测终端的智能模组、复合型探测模块、视频监控模块和声光报警器之间的拓扑关系的拓扑展示选项；用于实时显示车辆位置、行驶轨迹和行驶速度的车辆信息选项；以及用于实时展示随上述智能模组、复合型探测模块、视频监控模块和声光报警器的运行状态的工作状态选项等，使得能够对随车监测终端进行监测，并在监测到随车监测终端异常时生成故障报告和告警信息并进行告警提示，从而有助于确保对储能舱监测的不间断性、实时性以及准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明一实施例的储能舱在线监测***的结构框图示意图。
图2示出了监测软件的功能性结构框图示意图。
图3示出了一实施例的随车监测终端的结构框图示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本发明提供了一种车辆储能舱在线监测***，包括：随车监测终端1和数据监测服务器2，随车监测终端1与数据监测服务器2无线连接。随车监测终端1包括智能模组3、复合型探测模块4、视频监控模块5和声光报警器6。智能模组3包括CPU处理器3-1和通信模块3-2，CPU处理器3-1与通信模块3-2信号连接。
复合型探测模块4集成有温湿度传感器4-1、加速度传感器4-2、倾角传感器4-3以及气体探测模块4-4，用于采集储能舱内的温湿度、储能舱受到的冲击力、储能舱的倾斜角度以及储能舱内的气体和烟雾的浓度，这些模块互为参考，使得能够在多阶段获得储能舱重要特征表现，有助于提高本***监测结果的可靠性。视频监控模块5用于采集储能舱内的实时画面。
CPU处理器3-1，与复合型探测模块4、视频监控模块5和声光报警器6均相连，用于实时获取复合型探测模块4、视频监控模块5和声光报警器6采集的储能舱的温湿度、储能舱受到的冲击力、储能舱的倾斜角度、储能舱内气体和烟雾的浓度以及储能舱内的实时画面（即监控视频画面）。
CPU处理器3-1实时根据获取的温湿度、冲击力、倾斜角度、气体和烟雾浓度以及实时画面判断储能舱是否出现异常，若判定出现异常，则控制声光报警器6进行声光报警，同时通过通信模块3-2将获取的温湿度、冲击力、倾斜角度、气体和烟雾浓度以及实时画面发送至数据监测服务器2。其中，CPU处理器内预先设有气体和烟雾浓度、温湿度、冲击力和倾斜角度的标准阈值范围。例如，CPU处理器3-1接收到的温湿度、冲击力、倾斜角度以及气体和烟雾浓度中的至少一者不在其对应的标准阈值范围之内时，则控制声光报警进行声光报警。
数据监测服务器2用于实时接收和显示随车监测终端1发送来的温湿度、冲击力、倾斜角度、气体和烟雾浓度以及实时画面，并根据接收到的温湿度、冲击力、倾斜角度和实时画面，判断温湿度、冲击力、倾斜角度、气体和烟雾浓度以及实时画面是否出现异常，若温湿度、冲击力、倾斜角度、气体和烟雾浓度以及实时画面中的至少一者异常，则判定为异常，则生成故障报告和告警信息并进行告警提示，例如，若异常，将告警信息通过短信发送至用户或者直接进行声光报警。其中，数据监测服务器2中预设有温湿度、冲击力和倾斜角度的正常阈值范围。
如图2所示，提供了所述车辆储能舱在线监测***的另一个示例性实施例。数据监测服务器2包括监测软件7，监测软件7用于实时显示数据监测服务器2接收到的数据，并用于根据接收到的数据管理和监控储能舱及随车监测终端1，且还能够在需要时调度车辆。监测软件7包括：储能舱展示选项7-1，用于展示舱内画面以及接收到的随车监测终端1发送来的温湿度、冲击力、倾斜角度、气体和烟雾浓度，并用于对舱内画面以及温湿度、加速力和倾斜角度、气体和烟雾浓度进行实时观看、录入、回放、调出及储存操作；拓扑展示选项7-2，用于展示随车监测终端的智能模组3、复合型探测模块4、视频监控模块5和声光报警器6之间拓扑关系，使得可以清晰地了解随车监测终端的部署，便于后期的保养和维修；车辆信息选项7-3，用于显示车辆位置、行驶轨迹和行驶速度（即，装有储能舱和用于监测储能舱的随车监测终端的车辆位置、形式轨迹和行驶速度），并用于根据行驶轨迹分析可能发生故障的位置，使得在储能舱发生故障时能够及时定位到车辆以便及时进行维修；工作状态选项7-4，用于展示随车监测终端的智能模组3、复合型探测模块4、视频监控模块5和声光报警器6的运行状态，例如若智能模组3出现断开和停止运行等故障时，则智能模组的标志则会显示红色，若正常运行，则显示为绿色，使得可以在随车监测终端发生故障时，及时进行维修，避免了因随车终端故障而造成无法对储能舱进行实时监测；网络状态选项7-5，用于展示数据监测服务器2与随车监测终端1之间的网络连接状态，以保证随车终端与数据监测服务器之间数据正常传输；故障告警选项7-6，用于根据储能舱展示选项7-1、工作状态选项7-4和网络状态选项7-5中的数据自动生成故障报告和告警信息并进行告警提示。具体地，若储能舱展示选项7-1、工作状态选项7-4和网络状态选项7-5中所展示的数据，若有一项数据发生异常，则故障告警选项7-6中则会针对该异常生成故障信息并发送报警信息，例如，储能舱展示选项7-1中的气体和烟雾浓度异常，温湿度、冲击力和倾斜角度均正常而且工作状态选项7-4和网络状态选项7-5中所展示的数据也正常，则故障告警选项7-6会生成针对气体和烟雾浓度异常的一条告警信息，并向用户的手机或笔记本电脑等通信设备发送告警信息。
其中，数据监测服务器2采用可以安装监测软件7的任何通信设备，比如智能手机、膝上型计算机或台式计算机。用户可以从网页或手机APP通过登陆监测软件的账户查看监测软件7中展示和显示的数据。
其中，数据监测服务器2还可以将监测软件中各选项所显示及展示的内容存入后台MYSQL数据库管理***，使得客户可以通过Web服务器进行操作、显示曲线、图表等信息。
此外，数据监测服务器2还可以通过高德地图、百度地图、Google地图等工具实时准确显示车辆位置、行驶轨迹和行驶速度等相关数据。
在本实施例中，数据监测服务器2连接有打印机，以将监控软件的各选项中的内容直接打印出来，用作现场交接，进一步实现了实时监控。
数据监测服务器还具有USB接口，所述USB接口用于拷贝数据和更新监测软件。
作为本发明的一示意性实施例，如图3所示，所述智能模组3还包括用于保护智能模组3的壳体和定位模块3-3。所述定位模块3-3用于获取车辆位置、行驶轨迹和行车速度。定位模块3-3与CPU处理器连接，由CPU处理器将获取的车辆位置、行驶轨迹和行车速度通过通信模块3-2传输至数据监测服务器2。
定位模块3-3还具有电子围栏功能、SOS求救功能、远程拾音功能、车载导航功能和行车记录仪功能。
所述随车终端还包括为随车监测终端1的供电的独立式电源8。智能模组还包括第一电源管理模块3-4，所述第一电源管理模块3-4与独立式电源8连接，以用于获取独立式电源的供电电压。所述第一电源管理模块3-4还与CUP处理器3-1连接，以将获取到的供电电压发送至CPU处理器3-1来判断供电电压是否正常，在供电电压异常的情况下，控制声光报警器进行报警，例如，独立式电源正常工作时，可以提供的标准供电电压是24V，若第一电源管理模块发送至CPU处理器的所获取的供电电压小于或大于24V时，则CPU处理器3-1控制声光报警器进行声光报警，以提示工作人员随车监测终端1工作异常，并且将获取到的供电电压发送至数据监测服务，数据监测服务器生成故障报告和告警信息并进行告警提示。
定位模块3-3采用既支持北斗卫星定位也支持GPS卫星定位的双模定位模块。
视频监控模块5包括型号为DS-2CD3146FWD的多个网络摄像机。CPU处理器将所述多个网络摄像机采集的视频图像通过通信模块传送至数据监测服务器2，实现视频监控，并且在数据监测服务器2所在的局域网内的任一通信设备用户登陆后，都可以显示全部网络摄像机的监控点位。
每个网络摄像机都具有自己的IP地址，可以直接连接网络，使得用户可以通过接入网络的任何通信设备，查看目标IP地址（即需要查看其监控画面的网络摄像机的IP地址）的网络摄像机所捕获的画面。
气体探测模块4-4探测的气体和烟雾浓度包括存储舱中电池电解液蒸汽、氢气、一氧化碳和烷类气体的浓度。所述气体探测模块的测量范围0~1000ppm，测量分辨率为1ppm，气体探测模块4-4与CPU处理器3-1经由CAN总线（也可以采用消防二总线）与CPU处理器3-1信号连接。CPU处理器3-1采用CortexM4内核高性能低功耗处理器芯片。
加速度传感器4-2和倾角传感器4-3的型号分别为ADXL345和VG100C，温湿度传感器4-1的型号为SHT30-DIS-B。
作为本发明的一示意性实施例，通信模块3-2包括GMS通信模块以及用于控制GMS通信模块的通断电的第二电源管理模块，所述第二电源管理模块与CPU处理器3-1连接，使得能够在需要通过GMS通信模块传输数据或指令时，CPU处理器3-1通过控制第二电源管理模块实现对GMS模块的电源的开启，在完成数据或指令通信后，关闭该GMS模块的供电电源，有助于起到节电作用。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆储能舱在线监测***，其特征在于，包括：随车监测终端（1）和数据监测服务器（2）；随车监测终端（1）和数据监测服务器（2）无线通信连接；
所述随车监测终端（1）包括智能模组（3）、复合型探测模块（4）、视频监控模块（5）和声光报警器（6）；
所述智能模组（3）包括CPU处理器（3-1）和通信模块（3-2），所述CPU处理器（3-1）与所述通信模块（3-2）相连；
所述复合型探测模块（4）集成有温湿度传感器（4-1）、加速度传感器（4-2）、倾角传感器（4-3）以及气体探测模块（4-4）；
所述视频监控模块（5）用于采集储能舱内的实时画面；
所述CPU处理器（3-1）与复合型探测模块（4）、视频监控模块（5）和声光报警器（6）均相连接，以获取复合型探测模块（4）和视频监控模块（5）采集的信息，CPU处理器（3-1）根据获取到的复合型探测模块（4）和视频监控模块（5）采集的信息判断储能舱是否出现异常，若判定出现异常，则控制声光报警器（6）进行声光报警，同时通过通信模块（3-2）将上述获取到的信息发送至数据监测服务器（2）；
所述数据监测服务器（2）用于接收和显示随车监测终端（1）发送来的信息，并根据接收到的信息，判断储能舱是否出现异常，若判定出现异常，则生成故障报告和告警信息并进行告警提示。
2.根据权利要求1所述的车辆储能舱在线监测***，其特征在于，所述数据监测服务器（2）包括监测软件（7）；
所述监测软件（7）包括：
储能舱展示选项（7-1），用于实时展示数据监测服务器（2）接收到的信息；
拓扑展示选项（7-2），用于实时展示随车监测终端的智能模组（3）、复合型探测模块（4）、视频监控模块（5）和声光报警器（6）之间的拓扑关系；
车辆信息选项（7-3），用于实时显示车辆位置、行驶轨迹和行驶速度；
工作状态选项（7-4），用于实时展示随车监测终端的智能模组（3）、复合型探测模块（4）、视频监控模块（5）和声光报警器（6）的运行状态；
网络状态选项（7-5），用于实时展示数据监测服务器与随车监测终端之间的网络连接状态；以及
故障告警选项（7-6），用于实时根据储能舱展示选项（7-1）、工作状态选项（7-4）和网络状态选项（7-5）所展示的数据自动生成故障报告和告警信息并进行告警提示。
3.根据权利要求1所述的车辆储能舱在线监测***，其特征在于，所述智能模组（3）还包括用于保护智能模组（3）的壳体和定位模块（3-3）；所述定位模块（3-3）用于获取车辆位置、行驶轨迹和行车速度；所述定位模块与CPU处理器（3-1）连接，由CPU处理器（3-1）将获取的车辆位置、行驶轨迹和行车速度通过通信模块（3-2）传输至数据监测服务器（2）。
4.根据权利要求1所述的车辆储能舱在线监测***，其特征在于，所述随车监测终端（1）还包括为随车监测终端（1）供电的独立式电源（8）；
所述智能模组（3）包括第一电源管理模块（3-4），所述第一电源管理模块（3-4）与独立式电源（8）连接，以用于获取独立式电源（8）的供电电压；所述第一电源管理模块（3-4）与CUP处理器（3-1）连接，以将获取到的供电电压发送至CPU处理器（3-1），CPU处理器（3-1）判断所获取的供电电压是否正常，在供电电压异常的情况下，控制声光报警器进行报警，并通过通信模块（3-2）将获取的供电电压发送至数据监测服务器（2）。
5.根据权利要求3所述的车辆储能舱在线监测***，其特征在于，所述定位模块（3-3）采用既支持北斗卫星定位又支持GPS卫星定位的双模定位模块。
6.根据权利要求1所述的车辆储能舱在线监测***，其特征在于，所述视频监控模块（5）包括型号为DS-2CD3146FWD的多个网络摄像机，每个网络摄像机都具有自己的IP地址。
7.根据权利要求2所述的车辆储能舱在线监测***，其特征在于，数据监测服务器（2）连有打印机；
所述数据监测服务器（2）还具有USB接口，所述USB接口用于拷贝数据和更新监测软件。
8.根据权利要求1所述的车辆储能舱在线监测***，其特征在于，所述气体探测模块（4-4）所测量的气体和烟雾浓度包括电池电解液蒸汽、氢气、一氧化碳和烷类气体的浓度。
9.根据权利要求3所述的车辆储能舱在线监测***，其特征在于，所述定位模块（3-3）还具有电子围栏功能、SOS求救功能、远程拾音功能、车载导航功能和/或行车记录仪功能。
10.根据权利要求1所述的车辆储能舱在线监测***，其特征在于，所述通信模块（3-2）包括GMS通信模块以及用于控制GMS通信模块的供电的第二电源管理模块，所述第二电源管理模块与CPU处理器（3-1）连接。
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