CN208672779U - 一种基于物联网的电池监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于物联网的电池监测系统，属于电池故障监测技术领域。它解决了故障定位困难等问题。本实用新型包括服务器端以及与服务器端通讯连接的被监测端；数据采集模块读取电池的电压值和电压值对应的时间点、形成检测数据信号；数据发送模块接收检测数据信号；数据接收模块接收检测数据信号；数据暂存模块接收、存储检测数据信号并供读取；数据计算模块读取检测数据信号、对检测数据信号进行计算；存储对比模块存储对比数据，接收计算后的数据信号并与对比数据进行比对，判断是否故障；故障时，显示模块显示报障信号。本实用新型具有故障定位精确的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于电池故障监测技术领域，涉及一电池监测系统，特别涉及一种基于物联网的电池监测系统。
背景技术
电池是指能将化学能转化成电能的装置。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界环境限制较小，低功耗的设计，维护方便性能稳定可靠，在现代社会生活中各个方面被广泛运用。产品在工作过程中，若存在故障，则会影响电池真实的使用寿命，但是由于产品数量庞大，往往难以确定故障产品的确定位置。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种定位精确的基于物联网的电池监测系统。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于物联网的电池监测系统，其特征在于，包括服务器端以及与服务器端通讯连接的多个被监测端；
所述的被监测端包括电池、数据采集模块、数据发送模块；
所述的服务器端包括数据接收模块、数据暂存模块、数据计算模块、存储对比模块、报障模块、显示模块；
所述的数据采集模块用于读取电池的电压值和电压值对应的时间点、形成检测数据信号并将检测数据信号发送至数据发送模块；
所述的数据发送模块用于接收检测数据信号并转发至数据接收模块；
所述的数据接收模块用于接收检测数据信号并转发至数据暂存模块；
所述的数据暂存模块用于接收、存储检测数据信号并供读取；
所述的数据计算模块用于读取检测数据信号、对检测数据信号进行计算并将计算后的数据信号发送至存储对比模块；
所述的存储对比模块用于存储对比数据，所述的存储对比模块用于接收计算后的数据信号并与对比数据进行比对，判断被监测端的电池是否故障，若电池被判断为故障，所述的报障模块产生报障信号；
所述的显示模块用于显示报障信号。
工作原理：电池安装后，被监测端的数据采集模块读取电池的初始电压值和初始电压值对应的时间点，并读取电池的终止电压值和终止电压值对应的时间点，形成检测数据信号并发送至数据发送模块，数据发送模块接收检测数据信号后转发至服务器端的数据接收模块，数据接收模块接收检测数据信号后转发至数据暂存模块，此时服务器端的数据计算模块读取数据暂存模块中的检测数据信号并计算，并将计算所得的数据信号发送至存储对比模块，存储对比模块对检测数据信号与对比数据进行比对，进而判断电池正常或故障，如果判断电池为故障状态，则报障模块产生报障信号，最后显示模块接收报障信号并显示。本实用新型可以进行大范围的监测某一类装有电池设备的使用状态，通过监测电池的数据即可确认产品是否发生故障，报障并精确定位，方便工作人员及时进行设备维护，节约了检测成本。
在上述的基于物联网的电池监测系统中，所述的数据采集模块读取电池的初始电压值设为V1、记录V1的读取时间点设为T1，读取电池的终止电压值为 V2、记录V2的读取时间点设为T2，所述的数据计算模块用于计算电池放电曲线的斜率并设为K，所述电池放电曲线的斜率K通过以下公式计算：K＝(V1-V2) /(T2-T1)。
在上述的基于物联网的电池监测系统中，所述的存储对比模块预设有电池放电曲线的斜率K预，所述的K预为预设的电池放电曲线斜率范围，
-当K在K预范围内时，电池判断为正常，
-当K超出K预范围时，电池判断为故障。
在上述的基于物联网的电池监测系统中，所述的数据采集模块还连接有阈值判定模块，所述的阈值判定模块用于设置被监测端的最低工作电压V阈，所述的V2＝V阈。
在上述的基于物联网的电池监测系统中，被监测端含有地址信息，所述的数据发送模块还用于发送被监测电池的地址信息至数据接收模块，所述的数据接收模块转发地址信息至数据暂存模块，数据暂存模块接收、存储地址信息并供读取，当电池被判断为故障时，显示模块读取地址信息并显示。
与现有技术相比，本实用新型能够仅通过检测电池数据即可确定被监测端的燃气表是否存在故障，当燃气表存在故障时，能够定位故障的燃气表，方便维修人员及时修理故障燃气表。
附图说明
图1是本实用新型的系统原理示意图。
图中，1、服务器端；2、被监测端；3、电池；4、数据采集模块；5、数据发送模块；6、数据接收模块；7、数据暂存模块；8、数据计算模块；9、存储对比模块；10、报障模块；11、显示模块；12、阈值判定模块。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1所示，一种基于物联网的电池监测系统，包括服务器端1以及与服务器端1通讯连接的多个被监测端2，被监测端2包括电池3、数据采集模块4、数据发送模块5，服务器端1包括数据接收模块6、数据暂存模块7、数据计算模块8、存储对比模块9、报障模块10、显示模块11；数据采集模块4用于读取电池3的电压值及电压值对应的时间点，具体的，数据采集模块4读取电池3 的初始电压值设为V1、记录V1的读取时间点设为T1，读取电池3的终止电压值为V2、记录V2的读取时间点设为T2，从而形成检测数据信号并将该检测数据信号发送至数据发送模块5，数据发送模块5接收检测数据信号后转发至数据接收模块6，数据接收模块6接收检测数据信号后转发至数据暂存模块7，检测数据信号存储于数据暂存模块7以后可以供其他模块从中读取。数据计算模块8 从数据暂存模块7中读取检测数据信号后计算电池放电曲线的斜率K，电池放电曲线的斜率K通过以下公式计算：K＝(V1-V2)/(T2-T1)，从而得出计算后的数据信号并转发给存储对比模块9。存储对比模块9预设有电池放电曲线的斜率K预，K预为预设的电池放电曲线斜率范围。存储对比模块9接收计算后的数据信号与对比数据K预进行比对，当K超出K预范围时，电池3判断为故障并指令报障模块10产生报障信号，之后产生的报障信号在显示模块11中显示。
进一步细说，数据采集模块4连接有阈值判定模块12，阈值判定模块12用于设置被监测端2的最低工作电压V阈，V2＝V阈。不同的设备要求的最低工作电压，因此被监测端2有必要根据设备来调整终止电压，进而计算出在该设备使用情形下电池3的放电曲线的斜率K用于判断。本实用新型中设置阈值判定模块12，系统可以通过该模块调整被监测端2的最低工作电压V阈，调整检测的最低工作电压V2＝V阈，数据采集模块4此时读取时间点T2实际就是V阈对应的时间点，即检测调整后的最低工作电压V阈对应的时间点，而数据计算模块8从数据暂存模块7中读取检测数据信号后计算电池放电曲线的斜率，就是从初始电压到最低工作电压V阈对应时间段内的电池放电曲线斜率。
进一步细说，被监测端2含有地址信息，数据发送模块5还用于发送被监测电池3的地址信息至数据接收模块6，数据接收模块6转发地址信息至数据暂存模块7，数据暂存模块7接收、存储地址信息并供读取，当电池3被判断为故障时，显示模块11读取地址信息并显示。被监测端2的信息中包含唯一地址信息，数据发送模块5向服务器端1发送的信息中包含该地址信息，当被监测端2 经判断为故障后服务器端1的显示模块11及时显示被监测端2的地址信息，以方便工作人员及时的到指定地址进行维护维修。
应用例：本系统监测应用于物联网中的燃气表电池，本领域燃气表电池通常使用碱性电池和碳性电池，燃气表电池的出厂初始电压值为一般都是6.5V，最低工作电压为5V，本系统通过计算从初始电压到最低工作电压的放电曲线的斜率与预设放电曲线斜率对比，来判断电池是否故障。现有预设放电曲线斜率为：碱性燃气表电池从初始电压工作至5V其电池放电斜率为0.08，碳性燃气表电池从初始电压工作至5V其电池放电斜率为0.2，当被监测端2的电池放电斜率为其他较大数值时可以判断出现故障。具体的：安装电池3后，数据采集模块4读取燃气表电池3的初始电压值为V1，记录时间点为T1，在电池3放电至最低工作电压5V时，记录时间点为T2，从而形成检测数据信号并将该检测数据信号发送至数据发送模块5，数据发送模块5接收检测数据信号后转发至数据接收模块6，数据接收模块6接收检测数据信号后转发至数据暂存模块7，检测数据信号存储于数据暂存模块7以后可以供其他模块从中读取。数据计算模块8 从数据暂存模块7中读取检测数据信号后计算电池放电曲线的斜率K，电池放电曲线的斜率K计算为K＝(V1-5)/(T2-T1)，从而得出计算后的数据信号并转发给存储对比模块9，存储对比模块9预设有电池放电曲线的斜率K碱＝0.08、K 碳＝0.2，存储对比模块9根据斜率K值与预设的对比数据的比对结果进行报障，存储对比模块9的具体的判断为：当K值不等于K碱或K碳时，代表燃气表电池电量在短时间内即漏完，电池3存在故障产生报障信号。另外，当被监测端2 使用其他型号的燃气表，其最低工作电压不是5V时，使用阈值判定模块12调整最低工作电压为V阈，数据采集模块4读取电池3电压为最低工作电压V阈，记录时间点为T2，数据采集模块4将该检测数据信号发送至数据接收模块6重复上述步骤进行判断是否出现故障。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了服务器端1、被监测端2、电池3、数据采集模块4、数据发送模块5、数据接收模块6、数据暂存模块7、数据计算模块8、存储对比模块9、报障模块10、显示模块11、阈值判定模块12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (2)
1.一种基于物联网的电池监测系统，其特征在于，包括服务器端(1)以及与服务器端(1)通讯连接的多个被监测端(2)；
所被的被监测端(2)包括电池(3)、数据采集模块(4)、数据发送模块(5)；
所述的服务器端(1)包括数据接收模块(6)、数据暂存模块(7)、数据计算模块(8)、存储对比模块(9)、报障模块(10)、显示模块(11)；
所述的数据采集模块(4)用于读取电池(3)的电压值和和电压值对应的时间点、形成检测数据信号并将检测数据信号发送至数据发送模块(5)；
所述的数据发送模块(5)用于接收检测数据信号并转发至数据接收模块(6)；
所述的数据接收模块(6)用于接收检测数据信号并转发至数据暂存模块(7)；
所述的数据暂存模块(7)用于接收、存储检测数据信号并供读取；
所述的数据计算模块(8)用于读取检测数据信号、对检测数据信号进行计算并将计算后的数据信号发送至存储对比模块(9)；
所述的存储对比模块(9)用于存储对比数据，所述的存储对比模块(9)用于接收计算后的数据信号并与对比数据进行比对，判断被监测端(2)的电池(3)是否故障，若电池(3)被判断为故障，所述的报障模块(10)产生报障信号；
所述的显示模块(11)用于显示报障信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电池监测系统，其特征在于，被监测端(2)含有地址信息，所述的数据发送模块(5)还用于发送被监测电池(3)的地址信息至数据接收模块(6)，所述的数据接收模块(6)转发地址信息至数据暂存模块(7)，数据暂存模块(7)接收、存储地址信息并供读取，当电池(3)被判断为故障时，显示模块(11)读取地址信息并显示。
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| CN201820665685.5U CN208672779U (zh) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | 一种基于物联网的电池监测系统 |
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| CN108387850B (zh) * | 2018-05-04 | 2024-05-03 | 金卡智能集团股份有限公司 | 一种基于物联网的电池监测统计系统及其方法 |
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