新型UPS 蓄电池监控系统的探索和应用

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1、新型UPS蓄电池监控系统的探索和应用□王秀丽王芳中国网通（集团）有限公司保定市分公司摘要本文针对通信行业中UPS蓄电池监控要点，遵循早期预警、防患于未然的设计思想，提出了一种新型的UPS蓄电池专用监控系统设计方案，并将这一新的方案应用到实际维护工作中来，有效地增加了UPS蓄电池维护的可靠性，成功的实例进一步说明其先进性及巨大的应用前景。关键词UPS蓄电池；专用监控分析系统；智能分析；预警1前言UPS设备作为最重要的通信后备电源，是电源维护工作的重点。在UPS蓄电池组中只要存在任何一只落后单体，将直接导致电源无法正常供电，从而引起通信

2、中断等重大事故。实际维修表明，约有50％以上的UPS电源故障与UPS蓄电池有关，因此如何有效地监测蓄电池的健康状态也越来越多地成为专业维护的重要话题。UPS蓄电池监控系统是对运行的蓄电池组进行实时在线监测，用准确、快速、真实的数据全面采集蓄电池运行状况及环境情况，完成维护人员日常的巡视和测试工作，通过观察蓄电池运行参数、充放电历史曲线数据，准确发现设备故障隐患，有效防范和杜绝故障和事故的发生，方便管理人员监督检查维护人员作业情况，实现对蓄电池的集中维护和集中管理。但是传统的UPS蓄电池监控系统只能对电池组的整体输出电压和电流、单体电

3、池电压及环境温度进行测量，这种设计思路只解决了UPS电池数据测量问题，缺乏一定的智能判断能力，不能够有效起到监控预警，迅速定位故障的作用。寻找一种更为智能的新型监控方案迫在眉睫。本文介绍了一种新型UPS蓄电池专用监控分析系统，它遵循早期预警、防患于未然的设计思想，可以帮助维护人员有效快速地查找蓄电池的故障隐患。2新型UPS蓄电池监控方案2.1系统组网结构如图12.2系统功能2.2.1实时监测功能（1）蓄电池组总电压；（2）蓄电池组总电流；（3）单体蓄电池电压；（4）单体蓄电池温度；（5）单体蓄电池内阻。2.2.2智能判断功能（1）能

4、够智能判断充放电过程，在放电开始的几分钟内，会自动密集记录测量点，以获取最佳的电池放电曲线，便于用户进行分析；（2）放电5分钟后能够智能判断蓄电池组的剩余容量；（3）能够跟踪电池组充电质量：由于同组电池的不同单体电池在相同电流情况下充电效率是不一样的，该功能可以发现每节单体电池是否得到充分充电、充电不足或者过充，便于发现电池维护质量及正确性。2.2.3系统自检功能（1）能及时发现连线接触不良等现象及通信线路等问题，并向用户提出告警；（2）具有检测电池接触不良现象的功能(连线接触不良电池内部接触不良)。2.3系统特点2.3.1可用性

5、（1）为了保证系统的完整性及符合通信行业对集中监控、集中维护的要求，系统不但有自己的专业分析软件，还可以接入到原有的动力环境监控系统当中去；（2）能提供RS232、RS422和RS485接口与上位机通信。2.3.2准确性（1）单体蓄电池的温度测量：单块电池的损坏首先表现在端电压在充电时过高而在放电时又迅速下降，电池体温升高等异常现象。维护人员可以通过对电池的端电压、温度等参数的在线测量及时发现故障电池。传统监控系统针对单体电池的测量通常采用传感器粘贴在单体电池外壳上进行，由于壳体多为非导热材料制成且具备一定厚度，因此并不能真正反应电

6、池内部的温度；而新型监控系统的测量点从电池端子接线柱上取样，能直接检测蓄电池内部温度，真正起到预警作用；（2）单体蓄电池的内阻测量：蓄电池内阻已被公认是判断蓄电池容量状况的决定性参数，定期测试蓄电池内阻能预测蓄电池寿命。新型监控系统增加了此项测试内容。2.3.3安全性（1）电池测量线的前端加了高阻保护头，抗干扰，防短路；（2）单体电池端电压的采样采用隔离电源供电，数据传输采用光电隔离，隔离电压高达2000v以上。2.3.4友好性（1）现场加装大屏幕液晶显示大屏幕液晶显示可方便用户日常现场维护，便于维护人员发现问题,可以起到告警发现互

7、补功能。当传输网络出现问题时,能够让现场人员查询数据,查看问题。现场液晶显示器上，具有图形及曲线显示功能，能够直接定位故障点及落后单体电池。（2）具有丰富的曲线功能（见图2，图3）3应用案例根据上述的设计思路，对保定网通UPS蓄电池组进行监控改造，共监控4组2V192节蓄电池。3.1组网方式采用2M方式。现场图例（见图4）。3.2优点（1）增加容量测试功能：大量的实验和实际维护工作经验表明：UPS电池浮充时，只对电池的端电压进行监测，不易判断出电池性能的好坏。增加对电池容量的检测，能及时发现电池组的不良电池，给维护人员带来了方便，增

8、强了整个电源系统的可靠性；（2）具有两个独立的数据接口：一个用于接入本公司专用电池监控分析系统，另一个可以接入到原有的动力环境监控系统,上传数据不会影响两个系统的独立运行；（3）监控设备体积小,可以就近安装在电池架上；（4）大屏幕液晶