李明

摘要：分析UPS蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在地球站的必要性、系統(tǒng)組成及工作原理，介紹UPS蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在地球站的實(shí)際使用情況，以體現(xiàn)其在UPS電源可靠運(yùn)行中的重要性。

關(guān)鍵詞：模塊；監(jiān)測(cè)；預(yù)警

中圖分類(lèi)號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）01-0221-02

地球站各項(xiàng)業(yè)務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行的基本條件之一是保障可靠的電力供應(yīng)，UPS電源在供電安全、不間斷供電方面具有極為重要的作用。UPS是一種具有儲(chǔ)能裝置，恒頻恒壓的不間斷電源，由整流器、逆變器、蓄電池組和靜態(tài)開(kāi)關(guān)組成，主要提供電能給負(fù)載。當(dāng)輸入市電正常時(shí)，負(fù)載使用的電能由UPS將市電穩(wěn)壓后提供，此時(shí)UPS就像是一臺(tái)交流穩(wěn)壓器，同時(shí)蓄電池組的充電也由它來(lái)完成；當(dāng)市電輸入中斷時(shí)，UPS立即將蓄電池組的電能，通過(guò)逆變轉(zhuǎn)換的方法將220V交流電繼續(xù)供應(yīng)給負(fù)載使用，以便負(fù)載保持正常工作狀態(tài)，保護(hù)負(fù)載硬件、軟件不受損壞。所以，在UPS的工作中蓄電池有著重要的作用。我站的UPS蓄電池組有32塊電壓12V的蓄電池組成，如何知道這32塊蓄電池的“健康”狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別蓄電池早期失效及容量不足等問(wèn)題呢？蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能通過(guò)對(duì)各個(gè)蓄電池的檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題，并在電腦界面上展示出來(lái)，從而提高UPS蓄電池供電的可靠性，為科學(xué)運(yùn)行提供了依據(jù)。

1 蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本原理

蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)，它包括用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)以及用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)主要是對(duì)蓄電池的各個(gè)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后通過(guò)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將采集來(lái)的數(shù)據(jù)傳動(dòng)到遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

UPS蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊組成，TV模塊、TC模塊與收斂模塊（環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控主機(jī)）組成?？梢詫?shí)時(shí)采集電池組的電壓、內(nèi)阻、溫度、電流。實(shí)現(xiàn)電池故障的早期預(yù)報(bào)，降低電池風(fēng)險(xiǎn)。帶有數(shù)據(jù)保存功能，并可通過(guò)RS485或網(wǎng)絡(luò)口上傳數(shù)據(jù)，通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)平臺(tái)即可完成數(shù)據(jù)查閱、報(bào)警處理、管理等日常工作。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖1。

2 各部分的功能

（1）TC模塊。TC模塊可以采集每組電池的環(huán)境溫度及充放電電流，由UART總線(xiàn)互連后連接到收斂模塊（環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控主機(jī)）上，與收斂器進(jìn)行通訊。（2）TV模塊。TV模塊能夠監(jiān)測(cè)單個(gè)電池的溫度與電壓，并且將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)通信口傳送給收斂模塊（環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控主機(jī)）。TV模塊是由電池進(jìn)行供電的，2V模塊的最大功率小于0.03W，12V模塊的最大功率小于0.05W。TV模塊自身沒(méi)有告警判斷功能。（3）收斂模塊（環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控主機(jī)）。收斂模塊（環(huán)境動(dòng)力監(jiān)控主機(jī)）為一管理軟件，從TV模塊中逐個(gè)讀取電壓與溫度值，并進(jìn)行分析處理與顯示，可以將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街行钠脚_(tái)，提供數(shù)據(jù)查看及遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中管理。主要完成查詢(xún)，設(shè)置系統(tǒng)借點(diǎn)設(shè)備的相關(guān)參數(shù)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和查詢(xún)。提供系統(tǒng)操作員添加、刪除及修改功能，用戶(hù)可以方便的設(shè)置其權(quán)限；為用戶(hù)提供遠(yuǎn)程監(jiān)視信息以及方便用戶(hù)操作遠(yuǎn)程設(shè)備，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)告警信息，如蓄電池單體電壓速降等運(yùn)行故障能及時(shí)通知工作人員進(jìn)行處理；完成設(shè)備通訊參數(shù)的設(shè)置，以確保用戶(hù)能通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能；完成一些報(bào)表查詢(xún)的功能，具備了蓄電池容量在線(xiàn)分析功能；負(fù)責(zé)系統(tǒng)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)管理及維護(hù)功能。

3 蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用

（1）維護(hù)簡(jiǎn)單、快捷、安全、可靠。蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)每時(shí)每刻都在監(jiān)測(cè)著每一節(jié)蓄電池的電壓、充放電電流、內(nèi)阻、溫度等參數(shù)，時(shí)刻檢測(cè)判斷電池的狀況，蓄電池的各項(xiàng)數(shù)據(jù)值班人員可以在計(jì)算機(jī)上隨時(shí)看到，能夠及時(shí)、全面了解蓄電池的狀況。一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)隱患，系統(tǒng)便會(huì)以聲光的形式發(fā)出告警，提醒值班人員及時(shí)處理，避免發(fā)生事故，可以使UPS供電的可靠性和安全性得到極大地提高。（2）可以延長(zhǎng)蓄電池組的使用壽命。蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的投入使用，使整組蓄電池減少了因個(gè)別蓄電池劣化而造成損壞的可能，由此使蓄電池組的使用壽命得到了延長(zhǎng)。（3）人員傷害事故減少。蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以自動(dòng)完成蓄電池參數(shù)的檢測(cè)，不需要工作人員到UPS蓄電池組現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行接線(xiàn)、測(cè)量，這樣人員傷害事故的可能性就得到了減少，同時(shí)由于檢測(cè)造成檢測(cè)設(shè)備損壞的可能性也可以避免。

4 蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能

（1）時(shí)刻全面掌握蓄電池狀況。蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)每時(shí)每刻都在監(jiān)測(cè)著每一節(jié)蓄電池的電壓、充放電電流、內(nèi)阻、溫度等參數(shù)，工作人員可以依據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合分析，對(duì)蓄電池的狀況全面掌握。（2）檢測(cè)蓄電池內(nèi)阻。蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以設(shè)定人工發(fā)布命令或自動(dòng)定時(shí)，隨時(shí)檢測(cè)全部蓄電池的單體電池內(nèi)阻。（3）快速巡檢。蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)總電流、總電壓、單體電池電壓、電極溫度可進(jìn)行快速巡檢。（4）提前預(yù)警功能。蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)時(shí)對(duì)電池的狀況進(jìn)行判斷，一旦出現(xiàn)隱患，系統(tǒng)將發(fā)出聲光告警，工作人員可以適時(shí)得到提醒，以便及時(shí)處理隱患，避免發(fā)生事故。（5）全程記錄充放電過(guò)程。蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)蓄電池的放電過(guò)程、自動(dòng)均充過(guò)程進(jìn)行全程記錄。電池監(jiān)測(cè)儀可以對(duì)單個(gè)電池和電池組的放電容量和充電容量進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試。充電及放電過(guò)程可以在遠(yuǎn)程查看，放電時(shí)放電電流和電池組電壓以及各電池的電壓變化也可以全過(guò)程監(jiān)測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

UPS由整流器、逆變器、蓄電池組及靜態(tài)開(kāi)關(guān)組成，其中UPS供電系統(tǒng)的最后一道保障無(wú)疑是蓄電池，作為UPS電源的最后保障，其工作狀態(tài)的好壞將直接影響到的工作是否正常，所以對(duì)蓄電池健康狀況的了解就顯得尤為重要。而蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別蓄電池容量不足及早期失效等問(wèn)題，從而為UPS蓄電池供電提供了科學(xué)運(yùn)行的依據(jù)，并提高了給UPS供電的可靠性。