CN115811139B - 基于电力物联网的ups电源在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电力物联网的UPS电源在线监测系统，涉及UPS电源监测技术领域，通过使用同步单元将使用数据传输到分析单元，之后借助分析单元对使用数据进行使用分析，根据在靠近期限内的使用数据的均值，确定离散值之后，根据离散值大小确定标耗电量；同时利用数据同步单元用于同步当前UPS的池组量值和单块存量，借助数据解析单元用于结合律动暂存库进行轮换分析，根据轮换分析确定充电方案或切换充电信号；能够得到一种根据用户的使用习惯，确定的充电方案，能够避免突发情况出现时，电源无法进行后续供电的情况，还能够对电源的健康状况进行逐一分析；本发明简单有效，且易于实用。
Description
技术领域
本发明属于UPS电源监测技术领域，具体是基于电力物联网的UPS电源在线监测系统。
背景技术
公开号为CN111030308A的专利公开了一种基于电力物联网技术的UPS电源在线监测装置，包括UPS主机，其中：所述UPS主机可为若干个，且分别设于各个需要在线监测的变电站系统中，所述UPS主机与本地在线监测装置连接且所述本地在线监测装置与UPS网络监控采集终端连接，所述UPS网络监控采集终端可将本地在线监测装置采集到的数据经内部网络以无线的方式传输至远程集中监控信息化管理平台，可对UPS电源运行状态进行实时在线监测、异常报警并上传至远程集中监控信息化管理平台，并且可通过网络进行远程监测，可广泛应用于银行数据中心、电力系统自动化、工业监控、交通管理、公安、气象、金融、地震台、证券等部门。
针对UPS电源来说，现有的一些监测都是针对电源的运行状态进行，但是，针对UPS蓄电池组，尤其是存在很多组蓄电池的UPS电源来说，需要阶段性进行一次放电再充电的过程，尤其是针对一些电网比较平稳的地区，这一过程常规做法是直接更换UPS蓄电池组的全部进行充放电，这点针对一些突发情况无法做到很好应对，基于此，提供一种解决方案。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于电力物联网的UPS电源在线监测系统，包括：
使用同步单元，用于同步UPS电源每次的使用数据，使用数据包括消耗电量，消耗电量指代为对应该次使用UPS的时候消耗的电量，使用数据带有时间戳，用于表示该次使用数据的产生时间；
使用同步单元用于将使用数据传输到分析单元，分析单元接收使用同步单元传输的使用数据，并对其进行使用分析，根据在靠近期限内的使用数据的均值，确定离散值之后，根据离散值大小确定标耗电量；
分析单元用于将标耗电量传输到律动暂存库，律动暂存库接收到传输的标耗电量之后自动覆盖原有的标耗电量并实时存储；
数据同步单元用于同步当前UPS的池组量值和单块存量，池组量值指代为对应蓄电池组存在电池的数量，单块存量指代为对应单块电池所能存储的最大电量；
数据同步单元用于将池组量值和单块存量传输到数据解析单元，数据解析单元用于结合律动暂存库进行轮换分析，根据轮换分析确定充电方案或切换充电信号；
数据解析单元用于将充电方案或切换充电信号传输到轮换充电端，轮换充电端用于在接收到充电方案时，按照充电方案进行充电；轮换充电端在接收到切换充电信号后自动提示管理员“当前充放电过程需要将全部电池组去除，整体安排新的备用电池之后再行充放电”。
进一步地，使用分析具体方式为：
获取到所有的使用数据，根据使用数据内的时间戳，将超过靠近期限的数据删除，剩余的标记为分析数据；
得到所有的分析数据，将分析数据内的使用时长标记为Ti，i=1、...、n，将对应消耗电量标记为Di，i=1、...、n，表示为存在n个分析数据；
之后自动获取到Di的均值，将其标记为P，利用公式计算离散值，具体计算公式为：；
当W值小于等于X1时，将均值P标记为标耗电量，否则自动获取到Di中超过P的数值，将其标记为超均数，将Di中小于P的数值标记为低均数；
当超均数超过低均数时，自动将Di中最大值与P的中值标记为标耗电量；否则将P标记为标耗电量。
进一步地，所述靠近期限指代为对应UPS的负载设备未更换的时间段。
进一步地，所述靠近期限为对应UPS的负载未更换的一年半时间内的所有数据，且满足UPS负载未发生变化。
进一步地，使用分析的过程周期性进行，具体周期为预设数值。
进一步地，轮换分析的具体方式为：
步骤一：获取到池组量值和单块存量，并同步获取到对应的标耗电量；
步骤二：将标耗电量除以单块存量，当能够整除时，自动将该数值标记为所需数，否则自动将商值取整后自动加一，得到的数值标记为所需数；
步骤三：根据所需数确定充电方式，当所需数超过标耗电量时，自动产生切换充电信号；否则进入轮转分析，轮转分析具体方式为：
将单块存量减去所需数，得到的数值标记为轮换数；
根据轮换数，确定充电方案，充电方案具体为从对应轮换数的数量的蓄电池取出之后，自动进行放电操作，放空之后重新充电，充满电之后将其换到UPS蓄电池组内，将蓄电池组内其余的未进行放电充电这一过程的蓄电池取出进行操作，这一过程保持UPS蓄电池组内的蓄电池数量等于轮换数；
步骤四：得到充电方案或切换充电信号。
进一步地，还包括满充检测单元和反馈单元；
满充检测单元用于对所有的轮换充电的电池的充电过程进行检测，具体检测方式为：
自动获取到所有的充电的电池，自动检测其提示充满电之后的实充电量，此处根据电池本身的电量检测可以实现，也可以通过检测充电器功率和充电时间换算得到；
当实充电量小于等于标准电量乘以0.8的值时，将对应蓄电池标记为亏电对象；
持续检测对UPS的蓄电池组内所有蓄电池检测完毕，得到所有的亏电对象；
之后自动获取到亏电对象的个数，将该个数除以蓄电池组中蓄电池的个数，得到亏损比；
当亏损比超过X2时，产生范围修复信号，否则不做处理，此处的X2为预设数值；
得到所有的亏电对象和范围修复信号。
进一步地，满充检测单元用于将亏电对象和范围修复信号传输到反馈单元，反馈单元在接收到满充检测单元传输的亏电对象时，自动显示“当前对象电池亏损严重，请修复或替换”；
反馈单元在接收到满充检测单元传输的范围修复信号时，自动显示“当前亏损电池数量范围过大，请仔细核查UPS使用环境，确定问题”。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过使用同步单元将使用数据传输到分析单元，之后借助分析单元对使用数据进行使用分析，根据在靠近期限内的使用数据的均值，确定离散值之后，根据离散值大小确定标耗电量；同时利用数据同步单元用于同步当前UPS的池组量值和单块存量，借助数据解析单元用于结合律动暂存库进行轮换分析，根据轮换分析确定充电方案或切换充电信号；
能够得到一种根据用户的使用习惯，确定的充电方案，能够避免突发情况出现时，电源无法进行后续供电的情况，还能够对电源的健康状况进行逐一分析；本发明简单有效，且易于实用。
附图说明
图1为本发明的使用框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本申请提供了基于电力物联网的UPS电源在线监测系统，
作为本发明的实施例一，其具体包括使用同步单元、分析单元、律动暂存库、数据解析单元、数据同步单元、数据解析单元、轮换充电端；
其中，所述使用同步单元用于同步UPS电源每次的使用数据，使用数据具体包括消耗电量；消耗电量指代为对应该次使用UPS的时候消耗的电量，使用数据带有时间戳，用于表示该次使用数据的产生时间；
使用同步单元用于将使用数据传输到分析单元，分析单元接收使用同步单元传输的使用数据，并对其进行使用分析，使用分析具体方式为：
获取到所有的使用数据，根据使用数据内的时间戳，将超过靠近期限的数据删除，剩余的标记为分析数据；靠近期限一般指代为对应UPS的负载设备未更换的时间段，此处负载指代为对应UPS当前正在供应的负载；当然此处的靠近期限也可以简单的定义为对应UPS的负载未更换的一年半时间内的所有数据，具体由管理员预设，前提是负载未发生变化；
得到所有的分析数据，将分析数据内的使用时长标记为Ti，i=1、...、n，将对应消耗电量标记为Di，i=1、...、n，表示为存在n个分析数据；
之后自动获取到Di的均值，将其标记为P，利用公式计算离散值，具体计算公式为：；
当W值小于等于X1时，将均值P标记为标耗电量，否则自动获取到Di中超过P的数值，将其标记为超均数，将Di中小于P的数值标记为低均数；
当超均数超过低均数时，自动将Di中最大值与P的中值标记为标耗电量；否则将P标记为标耗电量；
使用分析的过程周期性进行，具体周期为预设数值；
分析单元用于将标耗电量传输到律动暂存库，律动暂存库接收到传输的标耗电量之后自动覆盖原有的标耗电量并实时存储；
数据同步单元用于同步当前UPS的池组量值和单块存量，池组量值指代为对应蓄电池组存在电池的数量，单块存量指代为对应单块电池所能存储的最大电量；
数据同步单元用于将池组量值和单块存量传输到数据解析单元，数据解析单元用于结合律动暂存库进行轮换分析，轮换分析具体方式为：
步骤一：获取到池组量值和单块存量，并同步获取到对应的标耗电量；
步骤二：将标耗电量除以单块存量，当能够整除时，自动将该数值标记为所需数，否则自动将商值取整后自动加一，得到的数值标记为所需数；
步骤三：根据所需数确定充电方式，当所需数超过标耗电量时，自动产生切换充电信号；否则进入轮转分析，轮转分析具体方式为：
将单块存量减去所需数，得到的数值标记为轮换数；
根据轮换数，确定充电方案，充电方案具体为从对应轮换数的数量的蓄电池取出之后，自动进行放电操作，放空之后重新充电，充满电之后将其换到UPS蓄电池组内，将蓄电池组内其余的未进行放电充电这一过程的蓄电池取出进行操作，这一过程保持UPS蓄电池组内的蓄电池数量等于轮换数；
步骤四：得到充电方案或切换充电信号；
数据解析单元用于将充电方案或切换充电信号传输到轮换充电端，轮换充电端用于在接收到充电方案时，按照充电方案进行充电；轮换充电端在接收到切换充电信号后自动提示管理员“当前充放电过程需要将全部电池组去除，整体安排新的备用电池之后再行充放电”；
作为本发明的实施例二，本实施例与实施例一的区别之处在于，还包括满充检测单元和反馈单元；
满充检测单元用于对所有的轮换充电的电池的充电过程进行检测，具体检测方式为：
自动获取到所有的充电的电池，自动检测其提示充满电之后的实充电量，此处根据电池本身的电量检测可以实现，也可以通过检测充电器功率和充电时间换算得到；
当实充电量小于等于标准电量乘以0.8的值时，将对应蓄电池标记为亏电对象；
持续检测对UPS的蓄电池组内所有蓄电池检测完毕，得到所有的亏电对象；
之后自动获取到亏电对象的个数，将该个数除以蓄电池组中蓄电池的个数，得到亏损比；
当亏损比超过X2时，产生范围修复信号，否则不做处理，此处的X2为预设数值，一般取值为0.4；
得到所有的亏电对象和范围修复信号；
满充检测单元用于将亏电对象和范围修复信号传输到反馈单元，反馈单元在接收到满充检测单元传输的亏电对象时，自动显示“当前对象电池亏损严重，请修复或替换”；
反馈单元在接收到满充检测单元传输的范围修复信号时，自动显示“当前亏损电池数量范围过大，请仔细核查UPS使用环境，确定问题”。
作为本发明的实施例三，其具体方案为将实施例一和实施例二融合实施；
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (7)
1.基于电力物联网的UPS电源在线监测系统，其特征在于，包括：
使用同步单元，用于同步UPS电源每次的使用数据；
分析单元，用于根据使用数据进行使用分析，根据在靠近期限内的使用数据的均值确定离散值之后，根据离散值大小确定标耗电量，使用分析具体方式为：
获取到所有的使用数据，根据使用数据内的时间戳，将超过靠近期限的数据删除，剩余的标记为分析数据；
得到所有的分析数据，将分析数据内的使用时长标记为Ti，i=1、...、n，将对应消耗电量标记为Di，i=1、...、n，表示为存在n个分析数据；
之后自动获取到Di的均值，将其标记为P，利用公式计算离散值，具体计算公式为：；
当W值小于等于预设值X1时，将均值P标记为标耗电量，否则自动获取到Di中超过P的数值，将其标记为超均数，将Di中小于P的数值标记为低均数；
当超均数超过低均数时，自动将Di中最大值与P的中值标记为标耗电量；否则将P标记为标耗电量；
律动暂存库，其接收到传输的标耗电量之后自动覆盖原有的标耗电量并实时存储；
数据同步单元，用于同步当前UPS的池组量值和单块存量；
数据解析单元，用于结合律动暂存库进行轮换分析，根据轮换分析确定充电方案或切换充电信号；
轮换充电端，用于在接收到充电方案时，按照充电方案进行充电；轮换充电端在接收到切换充电信号后自动提示管理员“当前充放电过程需要将全部电池组去除，整体安排新的备用电池之后再行充放电”;
所述池组量值指代为对应蓄电池组存在电池的数量，单块存量指代为对应单块电池所能存储的最大电量，轮换分析的具体方式为：
步骤一：获取到池组量值和单块存量，并同步获取到对应的标耗电量；
步骤二：将标耗电量除以单块存量，当能够整除时，自动将该数值标记为所需数，否则自动将商值取整后自动加一，得到的数值标记为所需数；
步骤三：根据所需数确定充电方式，当所需数超过标耗电量时，自动产生切换充电信号；否则进入轮转分析，轮转分析具体方式为：
将单块存量减去所需数，得到的数值标记为轮换数；
根据轮换数，确定充电方案，充电方案具体为从对应轮换数的数量的蓄电池取出之后，自动进行放电操作，放空之后重新充电，充满电之后将其换到UPS蓄电池组内，将蓄电池组内其余的未进行放电充电这一过程的蓄电池取出进行操作，这一过程保持UPS蓄电池组内的蓄电池数量等于轮换数；
步骤四：得到充电方案或切换充电信号。
2.根据权利要求1所述的基于电力物联网的UPS电源在线监测系统，其特征在于，所述靠近期限指代为对应UPS的负载设备未更换的时间段。
3.根据权利要求1所述的基于电力物联网的UPS电源在线监测系统，其特征在于，所述靠近期限为对应UPS的负载未更换的一年半时间内的所有数据，且满足UPS负载未发生变化。
4.根据权利要求1所述的基于电力物联网的UPS电源在线监测系统，其特征在于，使用分析的过程周期性进行，具体周期为预设数值。
5.根据权利要求1所述的基于电力物联网的UPS电源在线监测系统，其特征在于，还包括满充检测单元和反馈单元；
满充检测单元用于对所有的轮换充电的电池的充电过程进行检测，具体检测方式为：
自动获取到所有的充电的电池，自动检测其提示充满电之后的实充电量，此处根据电池本身的电量检测实现或通过检测充电器功率和充电时间换算得到；
当实充电量小于等于标准电量乘以0.8的值时，将对应蓄电池标记为亏电对象；
持续检测对UPS的蓄电池组内所有蓄电池检测完毕，得到所有的亏电对象；
之后自动获取到亏电对象的个数，将该个数除以蓄电池组中蓄电池的个数，得到亏损比；
当亏损比超过X2时，产生范围修复信号，否则不做处理，此处的X2为预设数值；
得到所有的亏电对象和范围修复信号。
6.根据权利要求5所述的基于电力物联网的UPS电源在线监测系统，其特征在于，满充检测单元用于将亏电对象和范围修复信号传输到反馈单元，反馈单元在接收到满充检测单元传输的亏电对象时，自动显示“当前对象电池亏损严重，请修复或替换”；
反馈单元在接收到满充检测单元传输的范围修复信号时，自动显示“当前亏损电池数量范围过大，请仔细核查UPS使用环境，确定问题”。
7.根据权利要求1所述的基于电力物联网的UPS电源在线监测系统，其特征在于，所述使用数据包括消耗电量，消耗电量指代为对应该次使用UPS的时候消耗的电量，使用数据带有时间戳，用于表示该次使用数据的产生时间。
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