CN109980305A - 通信电源智能维护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通信电源智能维护装置，供电单元、中央控制计算处理单元、远程通讯单元、通信开关电源通讯单元、本地通讯单元、放电控制单元、养护输出选择单元、模数转换单元、数据采集单元和蓄电池单元，采用切断通信开关电源的电源输入方式，模拟站内真实停电场景，通过站内的实际负载对蓄电池进行供电能力测试，解决了传统蓄电池核容测试费时费力的问题，对蓄电池各项数据的变化进行全方面的监测，从而掌握蓄电池的动态变化趋势，并从整组蓄电池中及时发现落后的蓄电池单体，为维护提供有效的指导，使维护人员的维护更有针对性，减缓蓄电池的衰老时间，延长蓄电池的使用寿命，减少蓄电池的更换频率。
Description
技术领域
本发明属于电力通信电源系统技术领域，涉及一种通信电源系统实时监测、蓄电池充放电控制、蓄电池在线养护、通信开关电源四遥(遥信、遥测、遥控、遥调)功能于一体的通信电源系统的综合管理设备，具体涉及一种通信电源智能维护装置。
背景技术
通信电源系统通常被称为通信系统的心脏，其工作不正常，将会造成通信系统故障，甚至导致整个电力系统瘫痪。因此，为了保证整个通信系统的畅通，通信电源系统的监控成为了通信电源信息化建设的一个极其重要的部分，建设一套全局范围内的完善的电源监控系统成为动力维护工作的迫切需求。蓄电池作为通信电源系统的重要组成部分，在市电停电的情况下，为机房内的通信设备供电，其健康安全的运行尤为关键。目前通信电源的维护遵循的是电力电源系统维护规程，维护依赖的手段是通过传统动力环境监控系统和每年进行一次人工核对性放电来判断蓄电池性能优劣，但现有的维护方式存在以下问题和缺点：
1、传统的蓄电池核容费时费力
电力电源维护规程规定每年需要对蓄电池进行一次核定性放电测试，即通过专用的测试设备对蓄电池进行放电测试，将蓄电池的电化学能转化为热能，达到测定蓄电池容量的目的。这种测试方法有以下缺点：1)测试全过程需要人工上站操作，至少需要两人全程值守，浪费大量的人力和时间投入，且在上站过程中存在人员交通事故的隐患。2)设备拆接线繁琐，浪费大量时间，且存在人员触电的风险。3)测试过程全由人工操作，存在人员误操作导致通信电源系统故障的隐患。
2、落后蓄电池隐患难以发现
通信蓄电池组，是由多节单体蓄电池串联组成，而根据蓄电池的组链特性，蓄电池组的真实容量是由容量最小的单节蓄电池决定(木桶原理)。现有的动力环境监控系统只能监测到静态状态下的蓄电池电压，而蓄电池在处于浮充饱和的状态下，其电压基本是没有变化的，许多落后的单体蓄电池在浮充状态下的电压也与合格的蓄电池无差异，这就导致落后的蓄电池处于难以查找，隐患难以及时发现。
3、蓄电池的维护手段缺乏
电力站点分布情况复杂，蓄电池对于充放电的设备又比较严苛，而现有对蓄电池的维护手段基本为零，导致通常蓄电池出厂时额定的使用年限是10年，在使用6-7年时蓄电池就出现严重的疲态，为防止因停电导致蓄电池供电时长不足的情况，不得不更换全新的蓄电池，这就导致严重的经济损失和更换的废旧蓄电池造成的环境污染。
4、蓄电池的可供时长无法精确化
蓄电池容量测试只是测定了蓄电池的容量，要准确掌握蓄电池对站内设备的供电时长，还需要根据站点内的真实负载情况进行换算，而站内的实际负载是根据负载的使用率实时发生变化的，换算会引入误差，导致蓄电池的可供时长无法精确的计算。
5、通信电源系统无法集中性管控
现有的动力环境监控系统只是对通信电源系统做了监测，而在实际操作中，没有考虑到蓄电池与通信开关电源之间的连接特性，常常导致因为对蓄电池的操作而引发通信开关电源的故障，或是操作通信开关电源而使蓄电池产生过充的情况产生，而这些对于电力系统的电源维护都是极大的隐患存在，为此，提出一种通信电源智能维护装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种通信电源智能维护装置，解决了传统蓄电池核容费时费力、落后蓄电池难以发现、蓄电池维护手段有限、蓄电池可供时长无法精确计量以及通信电源系统无法集中监控的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种通信电源智能维护装置，包括供电单元、中央控制计算处理单元、远程通讯单元、通信开关电源通讯单元、本地通讯单元、放电控制单元、养护输出选择单元、模数转换单元、数据采集单元和蓄电池单元，所述中央控制计算处理单元分别与所述通信开关电源通讯单元、本地通讯单元、养护输出选择单元和模数转换单元相连接，所述中央控制计算处理单元和所述远程通讯单元交互连接，所述通信开关电源通讯单元与通信开关电源通讯单元相连接，所述本地通讯单元和放电控制单元相连接，所述数据采集单元分别与所述养护输出选择单元、模数转换单元和蓄电池单元相连接；
所述供电单元，用于给本通信电源智能维护装置提供电能；
所述中央控制计算处理单元，用于接收模数转换单元传递的蓄电池各项参数信息：并将接收到的各项参数信息汇总成一帧完整的包含蓄电池的运行参数、通信开关电源通讯单元运行参数以及设备的编号、采集时间的数据后，将得到的数据传输给远程通讯单元；还用于计算蓄电池的真实性能，给养护输出选择单元下发指令，通过养护输出选择单元对蓄电池单元进行在线式养护；
所述远程通讯单元，用于接收中央控制计算单元传送的数据，并将接收到的数据通过网络进行数据传递；
所述通信开关电源通讯单元，用于接收通信开关电源通讯单元的数据，并将通信开关电源的数据，传递给中央控制计算处理单元；
所述本地通讯单元，用于接收中央控制计算处理单元下发的放电指令，并对放电控制单元进行放电控制命令下发，以及设备的级联；
所述养护输出选择单元，用于接收中央控制计算处理单元发出的蓄电池养护命令，对蓄电池单元进行脉冲除硫+均衡充电的在线式养护；
所述模数转换单元，用于将数据采集单元采集到的蓄电池各项参数转换成数字量，并传递给中央控制计算处理单元；
所述数据采集单元，用于将采集蓄电池单元的各项运行参数传递给模数转换单元。
作为本技术方案的进一步优选的：所述供电单元分别与所述远程通讯单元、通信开关电源通讯单元、本地通讯单元和模数转换单元相连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述中央控制计算处理单元包括中央处理器和A/D转换器。
作为本技术方案的进一步优选的：所述供电单元为具备电压转换功能的供电单元。
作为本技术方案的进一步优选的另一方式：所述供电单元与本地蓄电池单元电联。
作为本技术方案的进一步优选的：所述数据采集单元给蓄电池单元施加700Hz-800Hz的谐振脉冲。
一种通信电源智能维护装置的蓄电池核容方法，包括以下步骤：
S1：放电控制单元切断通信开关电源通讯单元的电源输入；
S2：站内的真实负载对蓄电池进行放电；
S3：监测和/或记录蓄电池的真实性能和可供电时长；
S4：计算出蓄电池的真实容量。
一种通信电源智能维护装置的蓄电池在线维护方法，包括以下步骤：
S1：养护输出选择单元给蓄电池施加谐振脉冲；
S2：随后，对蓄电池进行的均衡充电。
作为本技术方案的进一步优选的：所述谐振脉冲为600Hz-900Hz。
作为本技术方案的进一步优选的：所述谐振脉冲为700Hz-800Hz。
作为本技术方案的进一步优选的：所述均衡充电的电流为0-4.0A。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)采用切断通信开关电源的电源输入方式，模拟站内真实停电场景，通过站内的实际负载对蓄电池进行供电能力测试，解决了传统蓄电池核容测试费时费力的问题；
2)对蓄电池各项数据的变化进行全方面的实时监测，从而掌握蓄电池的动态变化趋势，并从整组蓄电池中及时发现落后的蓄电池单体，为维护提供有效的指导，使维护人员的维护更有针对性；
3)对蓄电池实施脉冲除硫+均衡充电的在线维护方式，减缓蓄电池的衰老时间，延长蓄电池的使用寿命，减少蓄电池的更换频率；
4)蓄电池核容测试过程中，记录蓄电池可供时间的每分钟负载电流，不仅可精确得到蓄电池的可供时长，还可计量蓄电池的真实容量；
5)将通信开关电源与蓄电池进行集中性管控，从通信开关电源与蓄电池之间的变化趋势，判断整个通信电源系统的真实状态。
附图说明
图1是通信电源智能维护装置结构示意图；
图2-5是通信电源智能维护装置供电电源电路示意图；
图6是通信电源智能维护装置中央控制计算单元电路示意图；
图7是通信电源智能维护装置通信开关电源通讯单元电路示意图；
图8是通信电源智能维护装置本地通讯单元电路示意图；
图9是通信电源智能维护装置远程通讯单元电路示意图；
图10是通信电源智能维护装置电流采集单元电路示意图；
图11是通信电源智能维护装置数模转换单元电路示意图；
图12是通信电源智能维护装置输出模型选择单元电路示意图；
图13是通信电源智能维护装置数据采集单元示意图。
具体实施方式
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。需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
同时，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，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，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-13，本发明提供一种技术方案：一种通信电源智能维护装置，包括供电单元1、中央控制计算处理单元2、远程通讯单元3、通信开关电源通讯单元4、通信开关电源通讯单元45、本地通讯单元6、放电控制单元7、养护输出选择单元8、模数转换单元9、数据采集单元10和蓄电池单元11，所述中央控制计算处理单元2分别与所述通信开关电源通讯单元4、本地通讯单元6、养护输出选择单元8和模数转换单元9相连接，所述中央控制计算处理单元2和所述远程通讯单元3交互连接，所述通信开关电源通讯单元4与通信开关电源通讯单元45相连接，所述本地通讯单元6和放电控制单元7相连接，所述数据采集单元10分别与所述养护输出选择单元8、模数转换单元9和蓄电池单元11相连接；
所述供电单元1，用于给本通信电源智能维护装置提供电能；
所述中央控制计算处理单元2，用于接收模数转换单元9传递的蓄电池各项参数信息：并将接收到的各项参数信息汇总成一帧完整的包含蓄电池的运行参数、通信开关电源通讯单元4运行参数以及设备的编号、采集时间的数据后，将得到的数据传输给远程通讯单元3；还用于计算蓄电池的真实性能，给养护输出选择单元8下发指令，通过养护输出选择单元8对蓄电池单元11进行在线式养护；
所述远程通讯单元3，用于接收中央控制计算单元2传送的数据，并将接收到的数据通过网络进行数据传递；
所述通信开关电源通讯单元4，用于接收通信开关电源通讯单元4的数据，并将通信开关电源的数据，传递给中央控制计算处理单元2；
所述本地通讯单元6，用于接收中央控制计算处理单元2下发的放电指令，并对放电控制单元7进行放电控制命令下发，以及设备的级联；
所述养护输出选择单元8，用于接收中央控制计算处理单元2发出的蓄电池养护命令，对蓄电池单元11进行脉冲除硫+均衡充电的在线式养护；
所述模数转换单元9，用于将数据采集单元10采集到的蓄电池各项参数转换成数字量，并传递给中央控制计算处理单元2；
所述数据采集单元10，用于将采集蓄电池单元11的各项运行参数传递给模数转换单元9。
本实施例中，具体的：所述供电单元1分别与所述远程通讯单元3、通信开关电源通讯单元4、本地通讯单元6和模数转换单元9相连接。
本实施例中，具体的：所述中央控制计算处理单元2包括中央处理器和A/D转换器。
本实施例中，具体的：所述供电单元1为具备电压转换功能的供电单元1。
本实施例中，具体的：所述数据采集单元10给蓄电池单元11施加700Hz-800Hz的谐振脉冲。
一种通信电源智能维护装置的蓄电池核容方法，包括以下步骤：
S1：放电控制单元切断通信开关电源通讯单元的电源输入；
S2：站内的真实负载对蓄电池进行放电；
S3：监测和/或记录蓄电池的真实性能和可供电时长；
S4：计算出蓄电池的真实容量。
一种通信电源智能维护装置的蓄电池在线维护方法，包括以下步骤：
S1：养护输出选择单元给蓄电池施加谐振脉冲；
S2：随后，对蓄电池进行的均衡充电。
作为本技术方案的进一步优选的：所述谐振脉冲为600Hz-900Hz。
作为本技术方案的进一步优选的：所述谐振脉冲为700Hz-800Hz。
作为本技术方案的进一步优选的：所述均衡充电的电流为0-4.0A。
工作原理或者结构原理，使用时，将数据采集单元10与蓄电池单元11相连接。本地通讯单元6与放电控制单元7相连接。通信开关电源通讯单元4与通信开关电源单元5相连接，该通信电源智能维护装置通过放电控制单元切断通信开关电源电源输入的方式，模拟市电停电场景，通过站内的真实负载对蓄电池进行放电，监测蓄电池的真实性能和可供电时长，并准确的计算出蓄电池的真实容量，从而解决了传统对蓄电池核容费时费力的问题。该通信电源智能维护装置，通过给蓄电池施加700Hz-800Hz的谐振脉冲，击碎蓄电池内部的硫酸铅晶体，再对蓄电池进行0-4.0A的均衡充电，对蓄电池进行在线式养护，减缓了蓄电池的衰老时间，延长蓄电池的使用寿命。该通信电源智能维护装置，将通信蓄电池与通信开关电源进行集中式管控，解决了以往通信蓄电池与通信开关电源无法集中管理的难题。该通信电源智能维护装置加装后，对通信电源系统进行实时监控，全方面掌控通信电源系统变换趋势，并能准别识别蓄电池组中落后的单体蓄电池，为维护提供有效的指导意见，使维护工作更具有针对性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种通信电源智能维护装置，包括供电单元、中央控制计算处理单元、远程通讯单元、通信开关电源通讯单元、本地通讯单元、放电控制单元、养护输出选择单元、模数转换单元、数据采集单元和蓄电池单元，其特征在于：所述中央控制计算处理单元分别与所述通信开关电源通讯单元、本地通讯单元、养护输出选择单元和模数转换单元相连接，所述中央控制计算处理单元和所述远程通讯单元交互连接，所述通信开关电源通讯单元与通信开关电源通讯单元相连接，所述本地通讯单元和放电控制单元相连接，所述数据采集单元分别与所述养护输出选择单元、模数转换单元和蓄电池单元相连接；
所述供电单元，用于给本通信电源智能维护装置提供电能；
所述中央控制计算处理单元，用于接收模数转换单元传递的蓄电池各项参数信息：并将接收到的各项参数信息汇总成一帧完整的包含蓄电池的运行参数、通信开关电源通讯单元运行参数以及设备的编号、采集时间的数据后，将得到的数据传输给远程通讯单元；还用于计算蓄电池的真实性能，给养护输出选择单元下发指令，通过养护输出选择单元对蓄电池单元进行在线式养护；
所述远程通讯单元，用于接收中央控制计算单元传送的数据，并将接收到的数据通过网络进行数据传递；
所述通信开关电源通讯单元，用于接收通信开关电源通讯单元的数据，并将通信开关电源的数据，传递给中央控制计算处理单元；
所述本地通讯单元，用于接收中央控制计算处理单元下发的放电指令，并对放电控制单元进行放电控制命令下发，以及设备的级联；
所述养护输出选择单元，用于接收中央控制计算处理单元发出的蓄电池养护命令，对蓄电池单元进行脉冲除硫+均衡充电的在线式养护；
所述模数转换单元，用于将数据采集单元采集到的蓄电池各项参数转换成数字量，并传递给中央控制计算处理单元；
所述数据采集单元，用于将采集蓄电池单元的各项运行参数传递给模数转换单元。
2.根据权利要求1所述的一种通信电源智能维护装置，其特征在于：所述供电单元分别与所述远程通讯单元、通信开关电源通讯单元、本地通讯单元和模数转换单元相连接。
3.根据权利要求1所述的一种通信电源智能维护装置，其特征在于：所述中央控制计算处理单元包括中央处理器和A/D转换器。
4.根据权利要求1所述的一种通信电源智能维护装置，其特征在于：所述供电单元为具备电压转换功能的供电单元。
5.根据权利要求1所述的一种通信电源智能维护装置，其特征在于：所述数据采集单元给蓄电池单元施加700Hz-800Hz的谐振脉冲。
6.根据权利要求1所述的一种通信电源智能维护装置的蓄电池核容方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：放电控制单元切断通信开关电源通讯单元的电源输入；
S2：站内的真实负载对蓄电池进行放电；
S3：监测和/或记录蓄电池的真实性能和可供电时长；
S4：计算出蓄电池的真实容量。
7.根据权利要求1所述的一种通信电源智能维护装置的蓄电池在线维护方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：养护输出选择单元给蓄电池施加谐振脉冲；
S2：随后，对蓄电池进行的均衡充电。
8.根据权利要求7所述的在线维护方法，其特征在于，所述谐振脉冲为600Hz-900Hz。
9.根据权利要求7所述的在线维护方法，其特征在于，所述谐振脉冲为700Hz-800Hz。
10.根据权利要求7所述的在线维护方法，其特征在于，所述均衡充电的电流为0-4.0A。
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