CN113191677A - 一种可动态配置的车载蓄电池报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可动态配置的车载蓄电池报警方法，通过建立车载蓄电池的报警配置表，并将采集的实时默认参数与报警配置表进行比对匹配生成对应等级的报警指令。该方法可以针对车载蓄电池的不同参数指标，配置相应的报警规则，根据报警规则进行对比匹配、判断完成蓄电池不同类型不同等级的报警数据采集，为蓄电池用户自动提示报警信息，避免蓄电池故障引发事故，从根本上保证蓄电池的安全性与可靠性，同时让蓄电池一直工作在最健康的状态，从而延长蓄电池的使用寿命，提升车辆能耗管理水平，提高车辆舒适性，显著降低运营维保费用，进而提高蓄电池的经济价值。

Description

一种可动态配置的车载蓄电池报警方法

技术领域

本发明涉及电池检测技术领域，具体是一种可动态配置的车载蓄电池报警方法。

背景技术

目前，我国轨道交通运营管理维护环节水平相对滞后，随着越来越发达的铁路运输网络的形成，对运营管理维护环节的要求越来越高。车载蓄电池作为车辆的核心设备之一，传统的固定单一阀值报警规则设置，报警之后就进行计划维修、事后维修等可靠性维修保障已不能满足智能化、数字化的生产服务模式变革。

在上述背景下，现有的技术都是对车载蓄电池设备进行单独的报警开发，蓄电池设备报警方法针对需要报警的参数进行判断是否达到报警阀值，达到则对采集数据报警提示。目前对设备的报警方法中，主要有以下两种方式：

一、用户在后台针对蓄电池设备要报警的参数的报警阀值进行设置，蓄电池设备监控数据采值时针对设备的参数进行逐个判断是否达到报警阀值，达到则采集数据报警提示；

二、直接在蓄电池设备监控数据采集时针对具体需要报警的蓄电池设备参数进行逐个判断是否达到报警阀值，达到则采集数据报警提示。

传统的蓄电池报警系统是针对所有的车载蓄电池做一套报警系统，不同型号的电池都通用一套固定的报警阀值，也未有持续时间的设置，这种报警不够精确，造成误报或者报警不及时现象，未能从根本上保证蓄电池的安全性与可靠性。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种可动态配置的车载蓄电池报警方法，可以针对车载蓄电池的不同参数指标，配置相应的报警规则，从根本上保证蓄电池的安全性与可靠性。

为实现上述目的，本发明提供一种可动态配置的车载蓄电池报警方法，包括如下步骤：

建立车载蓄电池的报警配置表：

所述报警配置表中包括若干与车载蓄电池中默认参数一一对应的报警规则，所述报警规则包括参数类型信息与报警等级划分信息，其中，所述报警等级划分信息包括若干报警阈值，以及与报警阈值一一对应的时间阈值；

获取车载蓄电池的实时默认参数，并将采集的实时默认参数与报警配置表进行比对匹配：

判断实时默认参数实时默认参数是否达到对应的报警阈值，若达到，确定具体地报警阈值后再判断是否达到对应的时间阈值，若达到则采集对应的参数类型信息与报警阈值，并生成对应等级的报警指令；

基于报警指令进行报警并生成维修工单。

在其中一个实施例中，所述车载蓄电池中默认参数包括整组过压参数B₁、应急放电过流参数B₂、容量过低参数B₃、整组低压参数B₄、充点过流参数B₅、内阻报警参数B₆、湿度过高参数B₇、单体电压过低参数B₈。

在其中一个实施例中，所述报警配置表中包括若干与车载蓄电池中默认参数一一对应的报警规则，具体为：

A＝{A_i|i＝1,2,3,4,5,6,7,8}

式中，A表示报警配置表，i表示车载蓄电池中的默认参数，A_i表示车载蓄电池中第i个默认参数对应的报警规则，具体有：A₁表示与整组过压参数对应的报警规则，A₂表示与应急放电过流参数对应的报警规则，A₃表示与容量过低参数对应的报警规则，A₄表示与整组低压参数对应的报警规则，A₅表示与充点过流参数对应的报警规则，A₆表示与内阻报警参数对应的报警规则，A₇表示与湿度过高参数对应的报警规则，A₈表示与单体电压过低参数对应的报警规则；

所述报警规则包括参数类型信息与报警等级划分信息，其中，所述报警等级划分信息包括若干报警阈值，以及与报警阈值一一对应的时间阈值，具体为：

式中，X_i表示第i个默认参数对应的参数类型信息，a_ij表示报警规则A_i中的第j个报警阈值，t_ij表示报警规则A_i中的第j个时间阈值，j表示报警规则A_i中报警阈值的数量。

在其中一个实施例中，所述获取车载蓄电池的实时默认参数，并将采集的实时默认参数与报警配置表进行比对匹配，具体为:

步骤1，令Δt＝0；

步骤2，从Δt时刻开始按时间顺序获取车载蓄电池的实时默认参数B_i，并根据B_i的获取时间实时更新Δt，其中，i＝1,2,3,4,5,6,7,8；

步骤3，在Δt的更新过程中判断B_i≥a_i1是否一直成立，若是则进入步骤4，否则返回步骤1；

步骤4，提取出最接近B_i且小于B_i的报警阈值a_ik，并基于报警阈值a_ik与持续时间Δt输出实时默认参数B_i对应等级的报警指令，其中，k∈j。

在其中一个实施例中，t_i(p-1)>t_ip，其中，p∈j且p>1。

在其中一个实施例中，步骤4具体包括：

步骤4.1，提取出最接近B_i且小于B_i的报警阈值a_ik；

步骤4.2，令q＝1；

步骤4.3，判断a_iq≤a_ik<a_i(q+1)是否成立：

若成立：判断Δt≥t_iq是否成立，若成立则输出实时默认参数B_i对应的报警指令为第q级报警指令，否则返回步骤3；

若不成立：令q＝q+1，并重复步骤4.3，直至q＝j。

在其中一个实施例中，所述报警规则中还包括撤销报警阈值C_i与撤销时段阈值T_i，其中，C_i为报警规则A_i中的撤销报警阈值，T_i为报警规则A_i中的撤销时间阈值；

当车载蓄电池的实时默认参数B_i在发出了第q级报警指令后，车载蓄电池进入维修阶段，在维修过程或在等待维修的过程中，若实时默认参数B_i在撤销时段阈值T_i所限定的时长T_i以内一直小于撤销报警阈值C_i，则撤回报警。

本发明提供的一种可动态配置的车载蓄电池报警方法，可以针对车载蓄电池的不同参数指标，配置相应的报警规则，根据报警规则进行对比匹配、判断完成蓄电池不同类型不同等级的报警数据采集，为蓄电池用户自动提示报警信息，避免蓄电池故障引发事故，从根本上保证蓄电池的安全性与可靠性，同时让蓄电池一直工作在最健康的状态，从而延长蓄电池的使用寿命，提升车辆能耗管理水平，提高车辆舒适性，显著降低运营维保费用，进而提高蓄电池的经济价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中可动态配置的车载蓄电池报警方法的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示为本实施例公开的一种可动态配置的车载蓄电池报警方法，其具体包括如下步骤：

步骤一、建立车载蓄电池的报警配置表。

具体地，报警配置表中包括若干与车载蓄电池中默认参数一一对应的报警规则。本实施例中，车载蓄电池中默认参数包括整组过压参数B₁、应急放电过流参数B₂、容量过低参数B₃、整组低压参数B₄、充点过流参数B₅、内阻报警参数B₆、湿度过高参数B₇、单体电压过低参数B₈。需要注意的是，在具体实施过程中车载蓄电池中的默认参数并不限定于上述的B₁、B₂、B₃、B₄、B₅、B₆、B₇、B₈，也可以是其他的参数，例如电池温度参数、单体电压过高参数等。

进一步具体地，报警配置表中包括若干与车载蓄电池中默认参数一一对应的报警规则的具体实施过程为：

A＝{A_i|i＝1,2,3,4,5,6,7,8,……}

式中，A表示报警配置表，i表示车载蓄电池中的默认参数，A_i表示车载蓄电池中第i个默认参数对应的报警规则，具体有：A₁表示与整组过压参数对应的报警规则，A₂表示与应急放电过流参数对应的报警规则，A₃表示与容量过低参数对应的报警规则，A₄表示与整组低压参数对应的报警规则，A₅表示与充点过流参数对应的报警规则，A₆表示与内阻报警参数对应的报警规则，A₇表示与湿度过高参数对应的报警规则，A₈表示与单体电压过低参数对应的报警规则。

本实施例中，报警规则包括参数类型信息与报警等级划分信息，其中，报警等级划分信息包括若干报警阈值，以及与报警阈值一一对应的时间阈值，其具体实施过程为：

式中，X_i表示第i个默认参数对应的参数类型信息，a_ij表示报警规则A_i中的第j个报警阈值，t_ij表示报警规则A_i中的第j个时间阈值，j表示报警规则A_i中报警阈值的数量。

步骤二、获取车载蓄电池的实时默认参数，并将采集的实时默认参数与报警配置表进行比对匹配，生成对应等级的报警指令：

判断实时默认参数实时默认参数是否达到对应的报警阈值，若达到，确定具体地报警阈值后再判断是否达到对应的时间阈值，若达到则采集对应的参数类型信息与报警阈值，并生成对应等级的报警指令。

基于上述报警配置表的设置，本实施例中，获取车载蓄电池的实时默认参数，并将采集的实时默认参数与报警配置表进行比对匹配，生成对应等级的报警指令的具体实施过程为:

步骤1，令Δt＝0；

步骤2，从Δt时刻开始按时间顺序获取车载蓄电池的实时默认参数B_i，并根据B_i的获取时间实时更新Δt，其中，i＝1,2,3,4,5,6,7,8,……；

步骤3，在Δt的更新过程中判断B_i≥a_i1是否一直成立，若是则进入步骤4，否则返回步骤1；

步骤4，提取出最接近B_i且小于B_i的报警阈值a_ik，并基于报警阈值a_ik与持续时间Δt输出实时默认参数B_i对应等级的报警指令，其中，k∈j。

作为优选地实施方式，t_i(p-1)>t_ip，其中，p∈j且p>1。基于此，上述步骤4的具体实施方式为：

步骤4.1，提取出最接近B_i且小于B_i的报警阈值a_ik；

步骤4.2，令q＝1；

步骤4.3，判断a_iq≤a_ik<a_i(q+1)是否成立：

若成立：判断Δt≥t_iq是否成立，若成立则输出实时默认参数B_i对应的报警指令为第q级报警指令，否则返回步骤3；

若不成立：令q＝q+1，并重复步骤4.3，直至q＝j。

步骤三、基于对应等级的报警指令进行对应等级的报警以提醒设备操作人员，并生成维修工单。

本实施例中，报警规则中还包括撤销报警阈值C_i与撤销时段阈值T_i，其中，C_i为报警规则A_i中的撤销报警阈值，T_i为报警规则A_i中的撤销时间阈值。当车载蓄电池的实时默认参数B_i在经过步骤二的处理并发出了第q级报警指令后，车载蓄电池进入维修阶段，在维修过程或在等待过程中，若实时默认参数B_i在撤销时段阈值T_i所限定的时长T_i以内一直小于撤销报警阈值C_i，则撤回报警。

在具体实施过程中，还可根据车载蓄电池的历史报警维修工单数据与车载蓄电池的使用寿命等数据进行大数据分析，根据分析结果调整优化车载蓄电池的报警配置表：根据以往车载蓄电池使用的历史数据，按车载蓄电池的报警阀值进行分类，计算出每类报警阀值下的车载蓄电池使用时间，车载蓄电池的维修成本(当前蓄电池使用时间内的工单的维修费用)，通过蓄电池使用时间与蓄电池蓄电池生命周期的占比计算出蓄电池的经济成本。综合历史所有的蓄电池数据，通过大数据的分类算法模型，进行趋势分析、聚类组合，最终得出蓄电池维修成本最低，经济效应最高时的报警规则参数值。其中，基于大数据分类算法的趋势分析、聚类组合均与现有技术中的常规手段，因此本实施例中不再对其进行赘述。

下面以2V蓄电池为实例，对可动态配置的车载蓄电池报警方法进行进一步的说明。

报警配置表具体包括：

整组过压参数对应的报警规则A₁：

类型	阈值(V)	时间(min)
			一级报警	a<sub>11</sub>＝131	t<sub>11</sub>＝15
二级报警	a<sub>12</sub>＝135	t<sub>12</sub>＝10
			三级报警	a<sub>13</sub>＝140	t<sub>13</sub>＝5
撤销报警	C<sub>1</sub>＝129	T<sub>1</sub>＝0

应急放电过流参数对应的报警规则A₂：

类型	阈值(A)	时间(min)
			一级报警	a<sub>21</sub>＝124	t<sub>21</sub>＝15
二级报警	a<sub>22</sub>＝130	t<sub>22</sub>＝10
			三级报警	a<sub>23</sub>＝140	t<sub>23</sub>＝5
撤销报警	C<sub>2</sub>＝120	T<sub>2</sub>＝2

容量过低参数对应的报警规则A₃：

类型	阈值(％)	时间(min)
			一级报警	a<sub>31</sub>＝80	t<sub>31</sub>＝15
二级报警	a<sub>32</sub>＝75	t<sub>32</sub>＝10
			三级报警	a<sub>33</sub>＝70	t<sub>33</sub>＝5
撤销报警	C<sub>3</sub>＝66	T<sub>3</sub>＝15

整组低压参数对应的报警规则A₄：

类型	阈值(V)	时间(min)
			一级报警	a<sub>41</sub>＝88	t<sub>41</sub>＝15
二级报警	a<sub>42</sub>＝82	t<sub>42</sub>＝10
			三级报警	a<sub>43</sub>＝80	t<sub>43</sub>＝5
撤销报警	C<sub>4</sub>＝96	T<sub>4</sub>＝0

充点过流参数对应的报警规则A₅：

类型	阈值(A)	时间(min)
			一级报警	a<sub>51</sub>＝34	t<sub>51</sub>＝15
二级报警	a<sub>52</sub>＝35	t<sub>52</sub>＝10
			三级报警	a<sub>53</sub>＝36	t<sub>53</sub>＝5
撤销报警	C<sub>5</sub>＝33	T<sub>5</sub>＝0

内阻报警参数对应的报警规则A₆：

类型	阈值(μΩ)	时间(min)
			一级报警	a<sub>61</sub>＝8200	t<sub>61</sub>＝10
二级报警	a<sub>62</sub>＝15000	t<sub>62</sub>＝6
			三级报警	a<sub>63</sub>＝20000	t<sub>63</sub>＝2
撤销报警	C<sub>6</sub>＝7000	T<sub>6</sub>＝0

湿度过高参数对应的报警规则A₇：

类型	阈值(RH)	时间(min)
			一级报警	a<sub>71</sub>＝35	t<sub>71</sub>＝5
二级报警	a<sub>72</sub>＝36	t<sub>72</sub>＝3
			三级报警	a<sub>73</sub>＝37	t<sub>73</sub>＝1
撤销报警	C<sub>7</sub>＝34	T<sub>7</sub>＝1

单体电压过低参数对应的报警规则A₈：

类型	阈值(RH)	时间(min)
			一级报警	a<sub>81</sub>＝1.1	t<sub>81</sub>＝15
二级报警	a<sub>82</sub>＝1.05	t<sub>82</sub>＝10
			三级报警	a<sub>83</sub>＝1	t<sub>83</sub>＝5
撤销报警	C<sub>8</sub>＝1.3	T<sub>8</sub>＝0

在报警配置表配置完成后，根据报警配置表生成12V蓄电池的报警规则配置文本。报警系统读取报警规则配置文本，并对报警规则进行解析，将解析出来的12V蓄电池报警规则存入定义的变量12VMETROSET中。随后将变量12VMETROSET与设备数据采集模块进行匹配，先根据蓄电池类型匹配上12V蓄电池，再根据12VMETROSET里面的规则内容匹配上相应蓄电池参数，再对匹配上的蓄电池设备参数数据进行判断其是否达到报警阈值，若达到，达到哪一级别的预警值，再判断是否达到相应级别的持续时间。蓄电池设备监控中心对达到预警值且满足持续时间的蓄电池设备参数数据进行采集，将采集的数据保存到变量BJ_12VMETRO中。将变量BJ_12VMETRO里的数据发送到报警系统，同时保存在数据库中。报警系统根据蓄电池的报警类型及级别、时间等信息形成一条报警维修工单。待报警维修工单进行处理完成后，计算报警维修工单的维修成本MAIN_COST,并按报警规则进行分类保存为12V_MAIN_COST。按类型分别根据蓄电池的寿命计算蓄电池的整体经济效应并结合其报警规则进行分类保存为12V_METRO_COST。根据大数据分类算法中的分类模型，按蓄电池分类进行分析12V蓄电池下的电池的报警维修成本12V_MAIN_COST与蓄电池的经济效应成本12V_METRO_COST，进行趋势分析、聚类组合，最终得出12V蓄电池维修成本最低，经济效应时的报警规则参数值。将大数据分析计算得到的报警规则参数值形成一张修改默认报警规则的待审核报警规则调整单。报警系统设备操作员结合报警规则业务说明书及当前启用报警规则与待审核报警规则进行对比，审核报警规则调整单，审核通过后启用新的报警规则。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种可动态配置的车载蓄电池报警方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立车载蓄电池的报警配置表：

所述报警配置表中包括若干与车载蓄电池中默认参数一一对应的报警规则，所述报警规则包括参数类型信息与报警等级划分信息，其中，所述报警等级划分信息包括若干报警阈值，以及与报警阈值一一对应的时间阈值；

获取车载蓄电池的实时默认参数，并将采集的实时默认参数与报警配置表进行比对匹配：

判断实时默认参数实时默认参数是否达到对应的报警阈值，若达到，确定具体地报警阈值后再判断是否达到对应的时间阈值，若达到则采集对应的参数类型信息与报警阈值，并生成对应等级的报警指令；

基于报警指令进行报警并生成维修工单。

2.根据权利要求1所述可动态配置的车载蓄电池报警方法，其特征在于，所述车载蓄电池中默认参数包括整组过压参数B₁、应急放电过流参数B₂、容量过低参数B₃、整组低压参数B₄、充点过流参数B₅、内阻报警参数B₆、湿度过高参数B₇、单体电压过低参数B₈。

3.根据权利要求2所述可动态配置的车载蓄电池报警方法，其特征在于，所述报警配置表中包括若干与车载蓄电池中默认参数一一对应的报警规则，具体为：

A＝{A_i|i＝1，2，3，4，5，6，7，8}

式中，A表示报警配置表，i表示车载蓄电池中的默认参数，A_i表示车载蓄电池中第i个默认参数对应的报警规则，具体有：A₁表示与整组过压参数对应的报警规则，A₂表示与应急放电过流参数对应的报警规则，A₃表示与容量过低参数对应的报警规则，A₄表示与整组低压参数对应的报警规则，A₅表示与充点过流参数对应的报警规则，A₆表示与内阻报警参数对应的报警规则，A₇表示与湿度过高参数对应的报警规则，A₈表示与单体电压过低参数对应的报警规则；

所述报警规则包括参数类型信息与报警等级划分信息，其中，所述报警等级划分信息包括若干报警阈值，以及与报警阈值一一对应的时间阈值，具体为：

式中，X_i表示第i个默认参数对应的参数类型信息，a_ij表示报警规则A_i中的第j个报警阈值，t_ij表示报警规则A_i中的第j个时间阈值，j表示报警规则A_i中报警阈值的数量。

4.根据权利要求3所述可动态配置的车载蓄电池报警方法，其特征在于，所述获取车载蓄电池的实时默认参数，并将采集的实时默认参数与报警配置表进行比对匹配，具体为：

步骤1，令Δt＝0；

步骤2，从Δt时刻开始按时间顺序获取车载蓄电池的实时默认参数Bi，并根据Bi的获取时间实时更新Δt，其中，i＝1，2，3，4，5，6，7，8；

步骤3，在Δt的更新过程中判断B_i≥a_i1是否一直成立，若是则进入步骤4，否则返回步骤1；

步骤4，提取出最接近B_i且小于B_i的报警阈值a_ik，并基于报警阈值a_ik与持续时间Δt输出实时默认参数B_i对应等级的报警指令，其中，k∈j。

5.根据权利要求4所述可动态配置的车载蓄电池报警方法，其特征在于，t_i(p-1)＞t_ip，其中，p∈j且p＞1。

6.根据权利要求5所述可动态配置的车载蓄电池报警方法，其特征在于，步骤4具体包括：

步骤4.1，提取出最接近B_i且小于B_i的报警阈值a_ik；

步骤4.2，令q＝1；

步骤4.3，判断a_iq≤a_ik＜a_i(q+1)是否成立：

若成立：判断Δt≥t_iq是否成立，若成立则输出实时默认参数B_i对应的报警指令为第q级报警指令，否则返回步骤3；

若不成立：令q＝q+1，并重复步骤4.3，直至q＝j。

7.根据权利要求6所述可动态配置的车载蓄电池报警方法，其特征在于，所述报警规则中还包括撤销报警阈值C_i与撤销时段阈值T_i，其中，C_i为报警规则A_i中的撤销报警阈值，T_i为报警规则A_i中的撤销时间阈值；

当车载蓄电池的实时默认参数B_i在发出了第q级报警指令后，车载蓄电池进入维修阶段，在维修过程或在等待维修的过程中，若实时默认参数B_i在撤销时段阈值T_i所限定的时长T_i以内一直小于撤销报警阈值C_i，则撤回报警。

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