CN101477179A

CN101477179A - 蓄电池内阻在线交流检测方法和系统

Info

Publication number: CN101477179A
Application number: CNA2009101050083A
Authority: CN
Inventors: 杨勇; 赵龙; 黄杰标
Original assignee: Emerson Network Power Co Ltd
Current assignee: Vertiv Tech Co Ltd
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2009-07-08

Abstract

本发明揭示了一种蓄电池内阻在线交流检测方法，包括以下步骤：在储能充电时或在工作放电时，获取通过蓄电池的纹波的设定频段电流信号，并计算其交流电流有效值；在储能充电时或在工作放电时，获取蓄电池中单体电池上响应所述纹波的设定频段电压信号，并计算其交流电压有效值；利用交流电流有效值和交流电压有效值计算单体电池的内阻。还揭示了采用该交流检测方法的蓄电池内阻在线交流检测系统。利用电源设备自身工作性质，本发明提供检测手段简单且检测精度高的蓄电池内阻在线交流检测方法和装置。

Description

蓄电池内阻在线交流检测方法和系统

技术领域

本发明涉及采用了蓄电池供电的电源设备，特别是涉及利用电源设备自身工作性质的蓄电池内阻在线交流检测方法和系统。

背景技术

蓄电池作为电源系统停电时的备用电源，已广泛的应用于工业生产、交通和通信等行业。如果电池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，所以必须对蓄电池的运行参数进行全面的在线监测。蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻。无论是蓄电池即将失效、容量不足或是充放电不当，都能从它的内阻变化中体现出来。因此可以通过测量蓄电池内阻，对其工作状态进行评估。目前测量蓄电池内阻的常见方法有：

(1)密度法

密度法主要通过测量蓄电池电解液的密度来估算蓄电池的内阻，常用于开口式铅酸电池的内阻测量，不适合密封铅酸蓄电池的内阻测量。该方法的适用范围窄。

(2)开路电压法

开路电压法是通过测量蓄电池的端电压来估计蓄电池内阻，精度很差，甚至得出错误结论。因为即使一个容量已经变得很小的蓄电池，再浮充状态下其端电压仍可能表现得很正常。

(3)直流放电法

直流放电法就是通过对电池进行瞬间大电流放电，测量电池上的瞬间电压降，通过欧姆定律计算出电池内阻。目前这种方法已经在实践中得到了广泛的应用，一些主流厂家的电池在线监侧仪就是采用直流放电发进行电池内阻的测试。直流放电法内阻计算公式如下：

R = \frac{U_{2} - U_{1}}{I_{2} - I_{1}}

其中，I1表示放电电流瞬时值，U1表示对应时刻的单体电池电压，I2表示放电结束瞬间的电流，U2表示对应时刻的单体电池电压。

(4)交流注入法

交流法是通过对蓄电池注入一个恒定的交流电流信号Is，测量出蓄电池两端的电压响应信号Vo以及两者的相位差θ，再由阻抗公式

Z＝V_o/I_s及R＝Zcosθ

来确定蓄电池的内阻R。交流法注入电流的频率一般选择在100Hz到1KHz之间。如图1所示，根据电池内阻的阻抗频谱特性，在该频率范围内可以相对比较稳定获得电池组内部的高频电阻成分。目前也有一些厂家的电池在线监侧仪及大多数手持式的便携内阻表采用的是这种方法。

由于密度法和开路电压法自身的局限性，很少有应用在电池内阻的在线检测中，目前电池内阻在线检测仪通常使用的都是直流放电法或交流注入法。这两种方法存在各自的优点和缺点，就检测精度及可信度而言，一般理论上认为直流法较交流法更好，原因如下：

对蓄电池内阻的分析通常可以简化成对图2所示模型的分析，可以看出，采用直流放电法，所计算到的电池内阻包含R1和R2两部分。而如果采用交流注入法，由于注入的交流电流会被电池等效电容C旁路掉，只能测得电池内阻中R1的部分，即占电池内阻约55％的高频电阻成分。而占电池内阻约45％的R2部分无法测得。另外，直流法放电电流大，故可以得到几十毫伏到上百毫伏的电压响应，远大于交流法微伏级的电压响应，因此信号检测误差较小，计算精度高。

但是直流放电法通常需要提供几十安培的放电电流，因而放电电阻体积大，功耗大，测试仪体积无法做小。并且这种大电流的放电测试也不能频繁进行，所监测的内阻数据实时性就不强。此外，大电流放电对蓄电池本身也可能造成损害，影响蓄电池的容量及寿命。

相比而言，交流注入法不需对蓄电池进行放电，只需要设计一个交流信号发生器来给电池注入几百毫安左右的交流电流。因此采用交流注入法的在线电池内阻测试仪通常可以设计的比较小巧。但相比直流法，前文已经介绍过，交流法的在测试数据可信度及检测精度方面还是存在明显的不足。

无论直流放电法还是交流注入法，它们有一个共同的特点，就是都需要通过主动的对在线运行的电池组施加影响(比如逐节放电或逐节注入电流信号)，检测蓄电池对该影响的响应并据此来计算内阻，其缺点如下：

1、利用直流放电法或交流注入法的内阻测试仪，通常要包含电池放电负载单元，或者需要一个一定功率的交流信号源。此外，还需要一套复杂的切换电路，使电池组中串联的每节电池可以通过该切换电路被逐一接入到放电负载单元或交流信号源。

2、采用直流放电或交流注入法进行在线检测，例如检测图3电池组中单体电池BAT2的内阻，则要内阻检测设备通过B、C两个连接点给电池放电，或注入交流信号，并且同时要从B、C两点读取电压响应来计算内阻。这样测试电流会会流经内阻测试仪与电池间连接点，该连接点阻抗将被计算入电池内阻，对于毫欧级的电池内阻而言，这种内阻测试仪信号线的相对较大的连接阻抗将严重影响内阻测试精度。因此通常不得不将注入回路/放电通路和检测回路分开，即再增加一组内阻仪与电池之间的连线，专门注入信号或提供放电通路，再通过另一组连线专门检测电压响应以排除连接点阻抗的影响。这样，其复杂程度的增加是显而易见的。

3、直流放电或交流注入法会对电池施加直流或交流电流，并检测电池的响应来计算内阻，实际上电源设备工作过程中已经在实时的对电池注入电流，无论是直流或交流。因此，采用直流放电或交流注入法，其采集到的这种电压响应，包含的就不仅是对测试仪所主动注入电流的响应，它还包含了对电源设备注入电流的响应。如果不对其进行区分，测试仪得出就是错误结果。举例来说：对于UPS系统，采用直流放电法的测试仪在某一时刻对电池组中的一节电池进行50A放电来测算内阻，但与此同时，UPS的充电器可能正在以40A对该电池进行充电，测试仪必须同时把充电电流将造成的影响也考虑在内才能准确算出电池内阻。同样，对于采用交流注入法的测试仪，某一时刻可能对电池组中的某节电池注入100HZ的500mA的电流，对通常的UPS蓄电池而言，这种注入可能得到几百微伏到1毫伏的电压响应。而电源设备运行过程中对蓄电池注入的各种频率交流电流的电压响应可能达到几百毫伏，内阻测试仪必须在这几百毫伏的背景电压中精确选择出其注入电流对应的微伏级的响应，但这通常需要复杂的电路，精度必然难以得到保证。

发明内容

本发明的主要目的就是解决现有技术中的问题，提供检测手段简单且精度高的蓄电池内阻在线交流检测方法和装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种蓄电池内阻在线交流检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1.在储能充电时或在工作放电时，获取通过蓄电池的纹波的设定频段电流信号，并计算其交流电流有效值；

B1.在储能充电时或在工作放电时，获取蓄电池中单体电池上响应所述纹波的设定频段电压信号，并计算其交流电压有效值；

C1.利用所述交流电流有效值和所述交流电压有效值计算所述单体电池的内阻。

优选地，所述设定频段为100Hz～300Hz，所述步骤C1包括：将所述交流电压有效值除以所述交流电流有效值得到所述单体电池的内阻。

优选地，所述设定频段为100Hz～1000Hz，所述步骤C1之前还包括检测所述电压信号和所述电流信号的相位差的步骤，所述步骤C1包括：将所述交流电压有效值除以所述交流电流有效值并乘以所述相位差的余弦得到所述单体电池的内阻。

优选地，所述步骤A1和B1包括：对所述纹波进行滤波，保留所述设定频段的信号。

优选地，所述步骤A1和B1之前还包括调制产生含所述设定频段的信号的纹波的步骤。

所述交流电流信号幅值为1A～50A。

一种蓄电池内阻在线交流检测方法，用于电源设备工作过程中蓄电池的内阻检测，其特征在于，包括以下步骤：

A2.在储能充电时或在工作放电时，获取蓄电池中单体电池上的设定频段电压信号，并计算其交流电压有效值；

B2.对比所得的各单体电池的交流电压有效值，根据对比结果判断相关单体电池内阻的大小。

一种蓄电池内阻在线交流检测系统，其特征在于，包括：

电流信号获取模块，用于从通过蓄电池的纹波中获取设定频段电流信号；

电压信号获取模块，用于获取蓄电池中单体电池上响应所述纹波的设定频段电压信号；

信号处理模块，用于计算所述电流信号的交流电流有效值和所述电压信号的交流电压有效值，并利用所述交流电流有效值和所述交流电压有效值计算所述单体电池的内阻。

优选地，所述信号处理模块包括有效值转换电路和处理单元，所述有效值转换电路用于对交流波形进行有效值计算并转换为直流信号，再送至所述处理单元。

优选地，所述信号处理模块还包括设置在所述有效值转换电路和所述处理单元之间的信号放大电路。

优选地，所述信号处理模块包括用于检测所述电压信号和所述电流信号相位差的相差检测电路。

优选地，所述电流信号获取模块和\或所述电压信号获取模块包括用于滤除干扰的滤波电路。

优选地，还包括信号调制模块，用于在蓄电池的浮充信号上叠加含所述设定频段的信号的纹波。

优选地，还包括中央监控模块，用于存储、分析来自所述信号处理模块的处理数据，并提供告警、数据输出以及数据显示的手段。

本发明有益的技术效果是：

本发明直接利用电源设备工作过程中作用到蓄电池上的纹波成分，即在蓄电池在储能充电或工作放电时，获取通过蓄电池的纹波中设定频段的电流信号和各单体电池上的电压信号，然后根据该电流信号和电压信号计算出各电池内阻，从而实现对蓄电池交流内阻数据的在线实时检测。通过实时采集蓄电池交流内阻数据，可以相对全面地监控蓄电池中各单体电池内阻状态的变化趋势以及评判电池性能的好坏，从而达到最佳的电池监控效果。相比现有的交流注入法的内阻检测方法，本发明不需要由内阻检测仪器对蓄电池施加任何影响，而是利用电源设备自身工作特性，只通过检测由工作所带来的信号即可精确计算出电池内阻，它具有如下显著优点：

1、本发明不需要设置传统交流注入法通常需要的交流信号源以及配套使用的复杂的切换电路，从而大大降低了在线检测设备的复杂程度，提高了设备可靠性并缩小了设备体积。

2、本发明所利用的交流测试电流由电源设备本身产生，它不流经内阻测试设备与电池之间的信号线，因此对测试结果不会造成影响，这也避免大幅度增加检测设备的复杂程度。具体来说，由于本发明不需要内阻检测设备向蓄电池注入测试用的交流信号，因而不会发生由于测试电流流经内阻检测设备与电池间的连接点，使得该连接点阻抗被计入电池内阻，导致严重影响内阻测试精度的问题，从而，也不需要为了解决这一问题而将注入回路和检测回路分开，即通过一组内阻仪与电池之间的连线用于专门注入信号，再通过另一组连线专门检测电压响应来排除连接点阻抗的影响。

3、本发明利用电源设备实际工作过程中对蓄电池注入的交流纹波进行内阻检测，因此，其采集到的电压响应，就是蓄电池对电源设备实时注入电流的电压响应，不需要区分是对测试信号的响应还是对电源设备运行过程中对蓄电池注入的各种频率交流电流的响应，例如，内阻测试设备不用在几百毫伏的背景电压中精确选择出其注入电流对应的微伏级的响应，因此，本发明不需要设置复杂的相关检测电路。由于本发明是基于电源设备自身工作性质的内阻检测，其完全不受电源设备的对蓄电池注入信号的干扰，而是直接利用了这个“干扰”，将坏事情变成好事情，甚至可能“干扰”越强烈，测试精度越高。

附图说明

图1为蓄电池阻抗谱图；

图2为蓄电池内阻的简化模型图；

图3展示了注入回路和检测回路结合在一起的内阻检测设备；

图4展示了蓄电池组在电源设备中的常见连接；

图5展示了本发明一种蓄电池内阻在线交流检测方法实施例的流程；

图6展示了本发明另一种检测方法实施例的流程；

图7为本发明一种蓄电池内阻在线交流检测系统实施例的结构框图。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

具体实施方式

对于大多数应用蓄电池的电源设备，例如UPS(不间断电源)、通信电源、电力操作电源等，蓄电池通常会按例如图4所示的方式与电源系统连接。一方面，蓄电池要与作为充电器的功率变换器连接，进行储能充电，另一方面，其又要与实现能量输出的功率变换器进行连接，在适当的时候将电池的储能通过功率变换释放出去。处于在线运行的电源系统中的电池组，大多数时间处于充电或浮充状态，另外少部分时间则处于放电状态。

在电源设备中作为充电器的功率变换器，其通常为AC/DC(交流/直流)或DC/DC(直流/直流)变换器，常见为工频整流电源或高频开关电源，变换器的输出通过电容滤波后获得直流充电电压并作用到蓄电池上。然而，基于工频整流电源或高频开关电源的工作原理，这种直流充电电压上仍然会叠加有一定的交流纹波电压成分。而作为电源设备功率输出方的变换器，基于通常的工作原理，它从输入部分或电池部分吸取的直流电流成分中也会包含一定的交流纹波电流成分。于是，功率变换器工作过程中形成的交流波动作用到与之连接的蓄电池组上，就实际形成了对蓄电池组的持续的交流电流注入，并在蓄电池端口形成交流响应电压。本发明蓄电池内阻在线交流检测方法就是基于利用了电源设备上述自身工作特性的原理实现的。

如图5所示，在一种实施例中，蓄电池内阻在线交流检测方法包括以下步骤：

检测电源设备中电池组充电或放电电流中的交流电流；

逐节检测电池组中单节电池电压中的交流电压；

通过滤波，从该交流电流提取的有效频段电流信号，从该交流电压提取的有效频段电压信号，该有效频段是预先设定的能根据其有效计算出单体电池交流内阻的信号频段；

分别计算有效频段电流信号的交流电流有效值和有效频段电压信号的交流电压有效值；

检测有效频段电压信号和有效频段电流信号的相位差，并计算出相位差(即移相角)的余弦；

将交流电压有效值除以交流电流有效值，再乘以相位差的余弦，得到相应的单体电池的内阻。

注入蓄电池组的交流电流，其大小和频率与电源系统功率变换器工作原理和工作状态密切相关，对于很多电源系统，其输入或输出可能与50Hz交流电网相关，在其交流纹波成分中往往可以发现比较丰富的50Hz的倍频成分，如100Hz、150Hz或300Hz等，另外的，则可能是功率变换器开关频率相关的更高频成分。优选检测出电源设备频率在100Hz～1KHz之间的注入电池的交流电流及电池端口的交流电压响应，通过上述步骤可以准确测试出电池内阻。

另一种实施例中，优选获取有效频段为100Hz～300Hz的交流信号，计算出相应的交流电压有效值和交流电流有效值，再将交流电压有效值除以交流电流有效值可得到相应的单体电池的内阻。实践发现，注入谐波频率在100Hz～300Hz之间的频率范围时移相很小，直接计算的数据精度已可以基本满足精度需求，因此可以省去关于相移检测的步骤及余弦修正参数的计算步骤，使内阻的检测更加简便。

由于电源设备所产生的纹波注入频谱成分相对复杂和存在不确定性，优选的实施例中，在检测部分增加滤波电路，比如低通或带通滤波器，或者采用选频电路只选定某一频率的纹波成分，从而改善测试结果的精度和一致性。

在电源设备中所产生的纹波注入，无论频率和幅度，在不同工况下可能差异很大，造成内阻测试结果可能存在差别。优选的实施例中，增加相关逻辑，例如规定只在测得的纹波频率处于100Hz～500Hz之间，或纹波电流幅度处于1A～50A之间件的前提下进行内阻计算，以改善测试结果的一致性。

另一些的实施例中，在检测电流和电压信号之前，还包括调制产生含设定频段的信号的纹波的步骤。根据本发明，如果电源设备对蓄电池在合适的频率范围内没有纹波电流注入成分，则可以在充电控制电路上增加一个调制电路，使蓄电池的浮充电压上叠加上微小的交流成分，就可以达到利用交流法在线检测蓄电池内阻的目的。

以一台120KVA三进三出双变换在线式UPS作为实例，蓄电池直接挂接在UPS的母线上，其功率输入部分为三相半桥可控硅整流器，它为逆变器提供能量并对蓄电池进行充电，UPS的功率输出部分为三相半桥逆变器，它从整流器或电池汲取电流提供交流50Hz的输出。实测数据表明，在线运行过程的各种工况下，UPS会对蓄电池注入100Hz～300Hz的有效值始终超过1A的交流电流成分，根据上述实施例，可实时得到交流状态下蓄电池中单体电池的内阻。

在另一方面，本发明还提供了另一种蓄电池内阻在线交流检测方法，用于电源设备工作过程中蓄电池的内阻检测，其一种实施例包括以下步骤：

在蓄电池储能充电时或工作放电时，获取蓄电池中单体电池上的设定频段电压信号，并计算其交流电压有效值；

对比所得的各单体电池的交流电压有效值；

根据对比结果判断相关单体电池内阻的大小。

根据此方法，可以省略电池纹波电流的检测电路，只检测电池纹波电压，通过对比各电池的纹波电压来提供一个电池内阻高低的对比表而非内阻绝对值，这种方法提供的结果可以满足一部分用户的实际需求。此方法采用的检测电路更简单，省掉了昂贵的电流传感器，因而大大降低了成本。

在又一方面，本发明还提供了一种蓄电池内阻在线交流检测系统，一种实施例的检测系统包括电流信号获取模块、电压信号获取模块和信号处理模块。其中，电流信号获取模块用于从通过蓄电池的纹波中获取设定频段电流信，电压信号获取模块用于获取蓄电池中单体电池上的设定频段电压信号，信号处理模块用于计算电流信号的交流电流有效值和电压信号的交流电压有效值，并利用交流电流有效值和交流电压有效值计算单体电池的内阻。

一些实施例中，电压信号获取模块包括选择输出多路单体电池电压信号的选通电路，例如固态继电器阵列，其选通信号可来自CPLD(复杂可编程逻辑器件)、DSP(数字信号处理器)或单片机发出的二进制地址信号，通过译码生成选通信号后送至选通电路。

一些实施例中，信号处理模块包括有效值转换电路和处理单元。有效值转换电路对交流波形进行有效值计算并转换为直流信号，再将直流信号送至处理单元进行处理。处理单元可采用DSP或单片机。优选在所测交流信号的频段为100Hz～300Hz的情形下，有效值转换电路将交流波形转换为直流信号，处理单元根据该直流信号进行计算，将交流电压有效值除以交流电流有效值即得到相应的单体电池的内阻。

一些实施例中，信号处理模块包括相差检测电路，相差检测电路检测电压信号和电流信号的相位差，并提供给处理单元。处理单元将交流电压有效值除以交流电流有效值，再乘以相位差的余弦，即进行移相角余弦修正计算后，得到相应的单体电池的内阻。

优选的实施例中，信号处理模块还包括设置在有效值转换电路和处理单元之间的信号放大电路，信号放大电路对所得直流信号进行放大处理。

优选的实施例中，还设置了用于滤除信号干扰的滤波电路，例如差模、共模滤波电路。

另一些实施例中，还包括信号调制模块，信号调制模块优选包括设置在充电控制电路上的调制电路，其可在蓄电池的浮充信号上叠加含设定频段的信号的纹波。

一些优选的实施例中，还包括中央监控模块，其通过如RS485总线与信号处理模块连接，中央监控模块可存储、分析来自信号处理模块的处理数据，还可包括进行告警、输出数据以及显示数据的手段。例如，通过长期的数据存储功能，实现定期的自动数据记录、历史告警记录以及根据告警触发的数据记录。利用这些数据能够方便的实现对电池失效问题的追溯，或者可以方便维护人员根据历史数据分析判断电池性能走势。又例如，通过USB(通用串行接口)或RS232接口可以导出电池数据或历史记录，通过RS485总线或SNMP卡可以实现与后台通讯。又例如，还具备LCD显示和操作菜单，可对上传的数据提供图形化显示。

本发明利用电源设备自身工作性质，通过实时采集交流内阻数据，可以相对全面地监控电池组中内阻状态的变化趋势以及评判电池性能的好坏，从而达到最佳的电池监控效果。

本发明可适于各种配套特定的电源设备应用。在明确电源设备满足相应的测试条件的前提下，根据本发明可以简单的设计出专用的配套内阻测试仪。实际上，对所有充电电压中包含交流纹波的设备，本发明的交流法内阻检测都可以适用，而通常的由整流器、开关电源构成的充电器通常都会在对电池充电过程中产生可以用于内阻测试的纹波。而蓄电池通过开关电源、逆变器等进行放电的过程，也通常会产生可以进行内阻测试的纹波，因此UPS、通讯电源、电力电源等都符合这个范畴，都可以使用本发明实现蓄电池内阻检测。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种蓄电池内阻在线交流检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的蓄电池内阻在线交流检测方法，其特征在于，所述设定频段为100Hz～300Hz，所述步骤C1包括：将所述交流电压有效值除以所述交流电流有效值得到所述单体电池的内阻。

3.如权利要求1所述的蓄电池内阻在线交流检测方法，其特征在于，所述设定频段为100Hz～1000Hz，所述步骤C1之前还包括检测所述电压信号和所述电流信号的相位差的步骤，所述步骤C1包括：将所述交流电压有效值除以所述交流电流有效值并乘以所述相位差的余弦得到所述单体电池的内阻。

4.如权利要求1所述的蓄电池内阻在线交流检测方法，其特征在于，所述步骤A1和B1包括：对所述纹波进行滤波，保留所述设定频段的信号。

5.如权利要求1至4任一项所述的蓄电池内阻在线交流检测方法，其特征在于，所述步骤A1和B1之前还包括调制产生含所述设定频段的信号的纹波的步骤。

6.如权利要求1至4任一项所述的蓄电池内阻在线交流检测方法，所述电流信号幅值为1A～50A。

7.一种蓄电池内阻在线交流检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

B2.对比所得的单体电池的交流电压有效值，根据对比结果判断相关单体电池内阻的大小。

8.一种蓄电池内阻在线交流检测系统，用于电源设备工作过程中蓄电池的内阻检测，其特征在于，包括：

电压信号获取模块，用于获取蓄电池中单体电池上响应所述纹波的设定频段电压信号；和

9.如权利要求8所述的蓄电池内阻在线交流检测系统，其特征在于，所述信号处理模块包括有效值转换电路和处理单元，所述有效值转换电路用于对交流波形进行有效值计算并转换为直流信号，再送至所述处理单元。

10.如权利要求9所述的蓄电池内阻在线交流检测系统，其特征在于，所述信号处理模块还包括设置在所述有效值转换电路和所述处理单元之间的信号放大电路。

11.如权利要求8所述的蓄电池内阻在线交流检测系统，其特征在于，所述信号处理模块包括用于检测所述电压信号和所述电流信号相位差的相差检测电路。

12.如权利要求8至10任一项所述的蓄电池内阻在线交流检测系统，其特征在于，所述电流信号获取模块和\或所述电压信号获取模块包括用于滤除干扰的滤波电路。

13.如权利要求8至10任一项所述的蓄电池内阻在线交流检测系统，其特征在于，还包括信号调制模块，用于在蓄电池的浮充信号上叠加含所述设定频段的信号的纹波。

14.如权利要求8至10任一项所述的蓄电池内阻在线交流检测系统，其特征在于，还包括中央监控模块，用于存储、分析来自所述信号处理模块的处理数据，并提供告警、数据输出以及数据显示的手段。