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在系统中，监控装置通过RS-485通信口对整流模块、绝缘监测装置、电池巡检装置等下级智能设备实施数据采集，并加以显示；亦可根据系统的各种设置数据进行报警处理、历史数据管理等；同时，能对这些处理的结果加以判断，根据不同的情况实行电池管理，输出控制等操作；最后，监控装置还可通过RS-232或RS-485接口与后台计算机通讯。

4.1 显示功能

监控装置对下级智能设备上报的各种信息进行处理后实时显示，这些信息包括采集数据、设置参数等，包括系统的交流工作电压、整流器输出电压和电流、蓄电池组电压和电流、直流母线电压和绝缘电阻、整流模块的电压和电流、电池组单体电池电压等。通过监控装置的LCD触摸屏，可以随时查阅系统运行信息和历史信息、当前告警信息等。同时，在设置系统参数的过程中，能显示各种设置情况和动态的实时帮助信息。

4.2 设置功能

设置功能是将监控装置或下级设备运行过程中需要的参数，通过LCD触摸屏输入到系统中去，这些参数会在以后的运行中影响整个系统的工作。对下级设备的设置是通过串口实现的，监控装置会提示设置是否成功。另外，系统的设置也分为用户级和工厂级两个级别，用户级指的是在监控模块运行的过程中，对一些常用的可更改的参数，用户可自行修改，而且立刻生效；而工厂级设置是核心的、重要的参数，除工厂维护人员外，其他人不可擅自更改，而且在修改工厂级参数后，必须复位上电监控装置，这些参数方可生效。当然，用户级和工厂级设置都有密码保护功能，并且用户级密码可以随时修改，而工厂级密码则不能。

4.3 控制功能

控制功能是监控装置根据所采集数据，对下级设备执行相应的动作。这些动作包括有：微调整流模块的输出电压、调节整流模块的限流点、控制整流模块的开关机，控制命令是通过串口发出的。除监控装置可自动进行这些控制外，用户也可在触摸屏上手动执行这些动作，当然也要通过密码检查。

4.4 告警功能

在监控装置中，下级设备产生的告警信息，经过串口发送至监控装置中，此时，监控装置会自动弹出告警屏并显示当前告警信息并会有告警图标提示有告警产生。同时系统运行中，监控装置也能根据所采集数据自行判断，并产生相应的告警信息。在告警页面按“↓”和“↑”键可以浏览当前所有的告警信息，按返回键则回到系统原来的状态。

4.5 历史记录

历史记录是指将系统运行过程中一些重要的状态和数据，根据时间等条件存储起来，以备查询。这些记录包括历史告警记录、历史事件记录、历史绝缘记录和电池测试记录，同时还具有历史数据的清除和下载等维护功能。

历史告警信息的zui大存储量为128条，每一条包括告警的类型、起始时间和结束时间，并保证掉电后不会消失，用户可在LCD上随时浏览。

历史事件信息的zui大存储量为128条，每一条包括事件的类型（均充、放电或测试）、起始时间和结束时间，并保证掉电后不会消失，用户可在LCD上随时浏览。

历史绝缘记录是将每天的直流母线正负极对地绝缘电阻值记录下来，绘制出每月的绝缘电阻变化的图表或曲线。记录数据的zui大存储量为12月，用户可以在LCD上随时浏览；也可通过USB接口下载绝缘历史数据，供用户备份存档。

电池测试记录是将每次电池组放电测试过程的每节电池的电压和内阻值记录下来，包括放电测试浮充时刻、放电测试起始时刻和结束时刻共三组数据，同时输出根据这三组测试数据得出的电池性能分析结果，用户可以在LCD上随时浏览；也可以通过USB接口下载电池测试数据，供用户备份存档。

历史数据的维护包括历史告警和事件记录的清除，以及历史绝缘和电池测试数据的下载。清除功能是可以清除掉设备投运前，试验产生的历史记录；下载功能是可以通过U盘，存储历史绝缘和电池测试的数据，供用户存档分析。

4.6 通讯功能

监控装置通讯包括与下级设备和后台的通讯。与下级设备的通讯采用RS485方式，实现在一条总线上挂多个设备的目的，使每个串口可以处理多达32个下级设备；与后台的通讯可以采用直接通过串口或以太网近端连接电站监控设备，或串接协议转换设备来实现远程连接。

通讯功能是监控装置最主要的功能之一，系统所有的实时数据和部分告警信息都通过该功能来获取，并且数据的上传也是通过通讯来实现的。采用面向对象的编程方法，将数据封装起来，并利用了并行处理和中断技术，确保系统在最短时间内得到数据，并可在尽量短的时间内响应后台的需求。

4.7 电池管理

电池管理是监控装置的核心功能，采用二级监控模式，对电池组的端电压、充放电电流、电池环境温度及其它参数作实时在线监测。可准确地根据电池的充放电情况估算电池容量的变化，还能按用户事先设置的条件自动转入限流均充状态，并通过控制充电电压和电流来完成电池的正常均充过程。另外可自动完成电池的定时均充维护，均/浮充电压温度补偿等工作，实现全智能化，不需要人工干预。

电池管理的基本思想：

l 在保证负载电流基本不变，以电池充电电流和总负载电流作为主要参考依据，通过调节整流模块输出电压及限流点，稳定负载电流，控制电池充电电压和电流，防止电池充电过流。

l 以电池充电电流为依据，控制整流器由浮充转入均充。

l 以充电电流，充电时间为依据，控制整流器由均充转入浮充。

l 系统配有温度传感器时，电池的均/浮充电压根据温度作适当补偿。

通过以上管理措施，达到对电池充电过程的自动控制，实现全智能化，不需要任何人工干预，zui大限度地延长电池的使用寿命，这是电池管理的中心思想。

电池管理的工作原理：

l 限流充电：

整流器在对电池组充电（浮充或均充）的状态下，当电池的充电电流大于用户设定的充电限流值时，电池管理程序会根据负荷电流的大小，自动调节整流模块的输出限流点，使电池的充电电流限制在用户设定的范围内。随着限流充电状态的进展，当电池组的端电压上升到用户设定的浮充或均充电压值后，电池管理程序自动调节整流模块的输出限流点到100％额定值，进入稳压浮充或均充状态。

注：在限流浮充状态下，系统会自动闭锁“浮充欠压”告警信号。

l 自动均充：

用户可选择是否采用自动均充这种维护方式，一旦设定，电池管理程序可自动记录均充和浮充的开始时刻。监控装置在上电或复位初始、或者在交流恢复供电初始，会自动控制整流器对电池进行浮充。在浮充状态下，若电池组因事故放电等原因使其充电电流大于用户设定的充电限流值，则进行限流浮充，当限流浮充时间达到15分钟后（用户可设定），电池管理程自动控制整流器对电池进行限流均充。随着限流均充状态的进展，当电池组的端电压上升到用户设定的均充电压值后，电池管理程序自动控制整流器进入稳压均充状态。

l 自动均转浮充：

电池在均充状态下，如果均充时间超过用户设定的均充保护时间，电池管理程序则自动控制整流模块转入浮充状态；或者当电池的稳压均充电流小于用户设定的转换电流值，且电池容量计算累加到100％标称值时，进入dao计时，当dao计时达到用户设定的转换时间后，电池管理程序同样会自动控制整流器转入浮充状态。

l 定期均充：

用户可选择是否采用定时均充这种维护方式。定期均充的时间间隔可以设定，一旦设定，电池管理程序就可自动计算电池定期均充的时间，确定在何时启动定期均充，何时停止定期均充。所有这些操作都是自动进行的，运行维护人员可以在现场通过监控装置上的显示来明确这一过程，也可在远程监控中心的主机上查看这一过程。

l 温度补偿：

用户可以选择是否对电池的均/浮充电压进行温度补偿控制，并可以设置温度补偿的中心点和温度补偿系数。一旦设定，电池管理程序就会根据电池的环境温度自动对电池的均/浮充电压进行微调。

l 容量分析：

监控装置可根据电池电流、充放电状态对电池容量进行估算，并在LCD上实时显示出来，使用户能一目了然地看到电池组容量的实时变化。

l 自动与手动相结合：

监控装置可在“自动”和“手动”两种系统控制方式下工作：

在“自动”方式下，监控装置可自动完成上述的所有功能，完全不需要人工干预。

在“手动”方式下，电池的管理交给现场维护人员来完成，维护人员可通过菜单来选择对电池进行浮充或均充，通过调节整流模块的输出电压和限流点实现对电池的稳压限流充电，并且还可以对整流模块进行开关机控制。

手动方式下，监控装置只通过通信采集系统的实时数据，而不对电池作限流充电、自动均充以及均∕浮充电压温度补偿的控制，也不作充电过流、过压和欠压报警，但仍可对电池的容量进行估算。由于长期均充可能导致电池寿命下降或损坏，为了防止在“手动”方式下均充时间过长，监控装置仍然会自动监视均充时间，当均充时间超过用户设定的均充保护时间时，就会控制整流模块转入浮充。

l 异常处理：

当直流电源系统出现异常时，为了保证电池不因过充而损坏，同时兼顾到直流负载需求情况，监控装置会自动把电池置为浮充状态，直到系统恢复正常为止。这些异常情况包括直流母线接地，直流母线过压，电池组均充过压，单体电池过压，单体电池过温，电池组环境温度过高，电池组出口断路，整流模块通信中断，母线电压、电池组电压和电流变送器通信中断，电池巡检模块通信中断。

l 专家维护系统：

用户可根据具体工程情况，设定电池的类型、容量和单体数量。一旦设定完这些基本的参数以后，电池管理专家维护系统会按各类型电池的典型维护数据，自动计算并设置有关的运行参数，如均∕浮充电压值、充电限流值等，极大地方便用户管理，有效地防止不合理的设置参数造成电池寿命下降或损坏。

电池管理的维护参数：

l 电池类型：指系统配套蓄电池的型式。它包括“防酸式铅酸蓄电池”、“阀控式铅酸蓄电池－1”和“阀控式铅酸蓄电池－2”，缺省值：“阀控式铅酸蓄电池－2”。

l 标称容量：指系统配套的蓄电池以10小时率标称的容量C₁₀（20℃或25℃）。缺省值：100Ah。

l 单体数量：指系统配套的蓄电池以2V单体计算的总数量。缺省值：108。

l 浮充电压：指在基准温度（20℃或25℃）条件下，电池组长期浮充运行的充电电压值。缺省值：专家维护数据。

l 均充电压：指在基准温度（20℃或25℃）条件下，电池组均充运行的充电电压值。缺省值：专家维护数据。

l 充电限流：指对电池充电时（浮充或均充）限制的zui大充电电流值。缺省值：专家维护数据。

l 自动均充：选择电池管理是否对电池进行自动均充维护。缺省值：“是”。

l 限流时间：即浮充限流时间，指电池从进入限流浮充开始到启动均充的时间间隔，即电池连续限流浮充的时间。缺省值：15min。

l 定期均充：选择电池管理是否对电池进行定期均充维护。缺省值：“是”。

l 均充周期：指启动定期均充的时间间隔，即电池连续浮充（包含放电期间的时间）的时间。缺省值：90天。

l 均充时间：即均充保护时间，指每次自动或手动均充允许的最长充电时间。缺省值：24h。

l 转换电流：指电池均充进程中，从恒流转入稳压状态后，开始dao计时点的均充电流参考值。缺省值：专家维护数据。

l 转换时间：指电池均充进程中，从转换电流点开始计时，到转入浮充时的持续充电时间。缺省值：3h。

l 温度补偿：选择电池管理是否对电池进行温度补偿控制。缺省值：“是”。如果选择温度补偿控制，则均∕浮充过压值应加上、浮充欠压值应减去对应的补偿电压值。

l 补偿基准：指对电池进行温度补偿控制的温度参考中心点。可选择20℃或25℃，缺省值：25℃。

l 补偿系数：指环境温度每变化1℃，对应单体2V电池的充电电压补偿值。设置范围为0.003～0.005V/只/℃，缺省值：专家维护数据。

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