[发明专利]一种基于WLAN技术的变电站蓄电池组状态采集装置

说明书

本发明提供一种基于WLAN技术的变电站蓄电池组状态采集装置，涉及变电站蓄电池组状态采集技术领域。该采集装置包括开关电源、MCU核心模块、UART串行总线、数据WLAN无线采集模块、4G网络通讯模块和人机交互模块，是整个变电站电池组在线状态监测系统的一个关键现场装置，负责变电站现场无线传感器采集的蓄电池组运行数据的接收、分析、处理、显示、存储、报警等，是变电站现场控制及处理的核心装置。本发明采用本地WLAN通讯技术及4G远程无线通讯技术相结合，实现与变电站内部蓄电池数据采集无线传感器的WLAN无线通讯，和与远程监控主站的4G网络通讯，从而实现远程监测功能，有效监测检测蓄电池状态。

技术领域

本发明涉及变电站蓄电池组状态采集技术领域，尤其涉及一种基于WLAN技术的变电站蓄电池组状态采集装置。

背景技术

传统的变电站蓄电池组状态采集装置通常采用有线线缆(RS485总线或非屏蔽双绞线)与数据采集传感器进行连接，所有蓄电池组及蓄电池单体上安装的状态采集传感器与状态采集装置之间采用数据线缆方式连接(一般采用串行总线进行通讯)，而状态采集装置与远程监控主站之间也采用有线互联网的方式连接。这种传统的有线数据传输方式，通过线缆(I2C总线)连接传感器与采集装置，通过IEEE802.3有线网络与远程监控主站的上位机软件进行通讯。这种采用通讯线缆进行数据采集及传输的方式，在变电站现场施工部署中存在诸多不便，最关键一点就是，在对现有变电站蓄电池组进行传感器布线的现场作业中，需要大量的工作量来设计、布线、接线，大量施工布线既影响原有电站美观，又带来诸多安全隐患。当某个变电站存在多套蓄电池组直流供电系统时，在部署状态数据采集传感器的过程中，线缆用量巨大，施工困难。正是由于这种传统的有线式电池组状态采集装置存在上述问题，不利于系统部署，并在部署过程中耗费大量的人力物力，所以急需一种不需要布线系统的状态采集技术，实现变电站蓄电池状态数据的无线采集传输。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于WLAN技术的变电站蓄电池组状态采集装置，采用本地WLAN通讯技术及4G远程无线通讯技术相结合，在变电站内部通过WLAN无线局域网络技术，实现与变电站内部蓄电池数据采集无线传感器的通讯，采用4G网络通讯实现与远程监控主站的通讯，从而实现远程监测功能，有效监测检测蓄电池状态。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于WLAN技术的变电站蓄电池组状态采集装置，包括开关电源、MCU核心模块、UART串行总线、数据WLAN无线采集模块、4G网络通讯模块和人机交互模块；

开关电源为整个装置提供电源；

MCU核心模块，作为整个装置的控制运算中心，用于完成整个监测装置的设备控制、任务调度、协议转换、数据通讯和数据管理，包括ARM处理器和存储器；存储器用于存储内嵌的程序指令和数据WLAN无线采集模块发送来的实时状态数据；ARM处理器采用嵌入式Linux操作系统，执行内嵌的程序指令，用于将数据WLAN无线采集模块发送来的实时状态数据进行分析、处理，分析实现实时采集数据及历史采集数据的对比，根据电压、电流、内阻、温度的数值变化情况，判断蓄电池性能，根据实时数据曲线与历史数据曲线对比，明确需电磁的关键参数变化趋势；对状态异常的蓄电池进行报警提示，通过判断实时状态数据是否在合理的运行范围内，如果数据超出阈值范围，则在现场通过声光告警；同时采用在线浅放电手段，采用浮充、均充、恒流放电3种状态纵横双向多变量比对方法，检测蓄电池故障的可行性；在数据分析、处理完成后，ARM处理器控制人机交互模块显示监测过程中的相关信息，同时，ARM处理器控制存储器对蓄电池组电压、单体电池电压、充放电电流、环境温度、电池表面温度、电池内阻数据按时间顺序进行归档保存；ARM处理器采用不同的I/O接口通过UART串行总线与数据WLAN无线采集模块、4G网络通讯模块，进行装置内部的串行通信，ARM处理器采用液晶数据接口直接与人机交互模块连接；