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4.2 外形框图(见图2)：
图2装置面板及外形图 模块电池交流母线馈线通信运行后台复位5 装置功能 5.1 硬件功能： 5.1.1 人机接口
测控模块前面板上方有两个指示灯和一个复位键，一个用来指示装置的运行状态，另一个用于指示后台通讯状况；下方有六个指示灯，分别用于指示监控模块运行过程中六类异常状况的发生情况，如果系统发生异常，对应红色指示灯将点亮，同时模块内的蜂鸣器会发出告警声；液晶显示由一个带CCFL背光的320 X 240点阵组成，一屏可显示15 X 20 个汉字,可视化对比调节，屏幕保护时间调节，当在设置保护时间之内不点击屏幕时，背光等将自动熄灭，以节能并延长其使用寿命，同时保护后点击屏幕任意一点时均能使背光灯重新点亮；触摸屏处理由一片89c51单片机来进行控制，该89c51不停的扫描触摸屏是否有按下，如有按下便将采集的电压值转换为坐标后以通讯的方式上送给主处理器，保证了触摸按点的“0”等待得以实现。
5.1.2 扩展存储器
采用多级存储，即将主控运行程序、基本配置数据文件等固化于32 bit MCU自带的FLASH内,将运行时需要实时保存的信息存放于另行扩展的一片NVRAM内，这样就保证了运行数据的存储可靠，不丢失，增加了系统的可靠性和稳定运行。 5.1.3 通信扩展电路
通过主MCU的总线由UART芯片扩展出4个TTL电平的非隔离串行口及主MCU自
带的3个串口经高速光电隔离器及通信物理接口芯片扩展出7个串口。可以方便地扩充下级设备，及与多台上位机通信，使系统扩容变的非常容易和灵活，各串口隔离电压均可达到DC 1 000 V。 5.2 软件功能：
许继电源有限公司 5
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5.2.1 显示功能
测控模块可实时显示各个下级设备的各种信息，包括采集数据、设置数据等；通过监控装置的触摸板和LCD，可以随时查看整个直流系统的运行状况，如系统母线电压，整流器参数（电压、电流），电池参数（电压、电流、温度、容量），绝缘电阻（母线正负对地电阻），电池单体电压，交流电压，测控模块与各个上级或下级设备的通讯数据内容及各种实时和历史记录数据的详细内容等。
5.2.2 设置功能
设置功能包括出厂参数设定、工程组态、维护参数设定，通过触摸板和LCD，可
将测控装置或各个下级模块运行中需要的参数输入到系统中，进入设置时有密码保护，维护级密码用户在线可以自行修改。 出厂设定和工程组态是核心的、重要的参数，厂家已将其设定好，用户在线无须修改，如果确需修改，可与厂家联系得到出厂密码后进行修改，具体设置内容包括：系统运行保护参数、各下级运行设备的相关通讯参数等，工程组态包括开入量组态、开出量组态、模入量组态及后台通讯组态，维护设置包括智能化电池管理参数、报警保护值参数、后台通讯参数、各串口波特率、液晶保护参数等设置，对于后台通讯参数和串口波特率参数，修改后应复位监控装置，重新运行，以使这些参数生效；另外对于以上参数的输入，本系统增加了一项富有特色的功能 ：输入有效性检查，即对所有的输入值都进行了合适的值域检查，一方面对产品的用户友好性、可操作性、可抗毁性等各方面都有较大的好处，另一方面防止误操作时导致系统出现令人难于预料的后果。 5.2.3告警功能
当直流系统某些信号出现异常时，开入量采集单元就会立即将相应的信号通过IO口传给主CPU，当变送器模块上送给测控模块的某些量越限时，测控模块也会自动进行判断，产生相应的声音告警，自动弹出相应的报警窗口，此时立即将该报警存为历史记录，这时可通过触摸板和LCD查看报警类型及详细的报警名称和起始时间，并且CPU通过IO口立即控制相应的继电器输出动作；系统共分6类告警，每类告警可分别对应开出模块中任意一个继电器（可通过组态实现）的输出接点。 5.2.4控制功能
控制功能是测控模块通过触摸板和LCD设置电池组的运行方式为“手动”或“自
动”，在“自动”运行方式下，测控装置可自动完成蓄电池智能化管理的所有功能。在“手动”运行方式下，用户可通过菜单控制整流器进行均充、浮充运行或控制整流器进行开关机，建议用户在正式投入运行时，设置测控装置工作在“自动”运行方式。
5.2.5历史记录功能
历史数据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，本系统中报警记录的最大存储量均为100条,均充记录和放电记录的最大存储量均为50条，报警记录详细记录了每条记录的报警名称、起始和结束时间（年、月、日、时、分、秒）；均充记录和放电记录详细记录了每条记录的电池组号、充放电起始和结束时间（年、月、日、时、分、秒）。所有记录都保证
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掉电数据不丢失，以备随后查看。同时监控装置也能对报警记录、均充记录和放电记录进行清除，建议用户在正式投入运行前，清除所有的历史记录。 5.2.6通讯功能
系统大部分的实时数据和控制数据都通过通讯来获取和下发，同时系统上送给上位机的“遥测”和“遥信”数据及上位机下发的“遥调”和“遥控”命令均通过通讯来实现。通讯功能采用了中断技术，确保了测控模块获取数据的实时性和在最短的时间内响应上位机的请求。 5.2.7组态功能
系统中所配备的各个设备的个数、母线段数、整流器组数及电池组数都可以组态，尤其是各个模拟量和信号量的工程组态，更能体现这一特色，同时与以上各设备数相关的其它设置及显示都可以根据相应的修改动态变化（浮动菜单技术），这样给用户的感觉就象是专为其设计的系统，充分体现了系统的灵活性和易扩性。 5.2.8蓄电池智能化管理
电池组在直流系统中非常重要，如何维护和管理是人们一直关注的一个问题，
随着计算机技术的普及，智能化管理在蓄电池中得到很好的应用。本系统独有“蓄电池管理专家系统”，只须输入电池类型、数量、容量便可完成对蓄电池的参数设置（亦可根据用户要求更改），实时自动监测蓄电池的端电压、充放电电流、环境温度，根据相应的条件调节整流器的输出电压，来维持合适的电池电压，防止电池过充、欠充，从而延长电池使用寿命，保证蓄电池的可靠性。并具有电池过欠压等功能,还具有根据实时温度来调整整流器输出电压和根据蓄电池充放电流来调节整流器的输出电压等功能。
蓄电池智能化管理启动条件：
首先必须确定电池组运行在“自动”状态下，当启动均充的所有条件中任一条件满足时，监控模块先检测直流系统的相关参数，具体包括控制母线是否过压，电池组开路或短路，电池组严重欠压，电池组熔丝断，电池组断路器脱扣，单体电压异常，母线过压等状态，如果都正常才允许启动均充。
★ 启动均充条件 1：整流器处于限流状态，并持续一定时间，测控装置会自动控制
整流器启动均充； ★ 启动均充条件2：用户可在系统维护的“电池维护”中，设置是否投入定时均充，如果设置为“是”，并设定定时均充时间，监控模块就会在浮充或放电状态运行时自动计算运行时间，以便确定在何时控制整流器启动均充；
★ 转浮充条件1： 当整流器处于均充运行状态时，如果均充运行时间大于均充时间设定值时，监控模块会自动控制整流器转入浮充状态；
★ 转浮充条件2： 当整流器处于均充运行状态时，如果电池组容量已经达到额定容量时，此时如果电池组充电电流值持续到设定时间都小于设定值时, 监控模块也会自动控制整流器转入浮充状态；
★ 温度补偿功能： 当电池组的温度补偿设置中设置为有温度补偿且模入组态有温度采样时，如果温度变化超过5 ℃时，监控模块会自动计算当前电池组的实际下
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发均浮充电压值，并对相应的整流器输出电压值进行调整。 具体计算方法如下：实际浮充电压值＝UF25℃ + (t0- tS)×n×u
实际均充电压值＝UJ25℃ + (t0-tS)×n×u
UF25℃——以25 ℃为基准设定的整组电池浮充电压值 UJ25℃——以25 ℃为基准设定的整组电池均充电压值 t0 ——基准温度25 ℃ n ——电池只数
u ——温度补偿系数
★ 转换功能： 当人工从手动运行改为自动运行状态时,监控模块会自动计算电池组的实际浮充或均充电压值，对相应的整流器输出电压值进行调整。 ★ 电池容量的计算： 当采集到电池组的充放电电流经过特殊判断（电池组电压采集在正常范围内时）处理后小于零时，开始计算电池组容量；否则不计算电池组容量，并且认为此时的电池组充放电电流为0.5 A；当采集到电池组的充放电电流大于0时，也计算容量,具体计算如下：
◆ 电池的充放电容量＝Ic*h.
◆ Ic－电池充放电电流
◆ h－连续两次采集电池充放电电流的时间间隔
★ 限流调整功能：
均充或浮充运行状态（自动或手动均可）下，用户可以根据实际工程修改电池组参数设置中的充电限流值，监控装置可以自动下发给定限流值到限流板，限流板会在以后的运行过程中自动检测电池组的实时电流值进行有条件的限流。
6 人机对话及操作说明
6.1 各项功能的说明及操作
系统上电后正常运行在图3页面，在该页面点击“开始”按钮后，进入到图4
画面，如果有当前报警，则点击“报警”按钮进入当前报警页面。
浮充2003-12-13 22:55:55整流器电压：220.5V整流器电流：20.5A电池组电压：220.5V10.5A电池组电流：电池组容量：????????????????电池组温度：20.5℃母线电压：220.5V正对地电阻：＋999.9K－999.9K负对地电阻：当前系统运行正常，电池组处于图3
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★ 在图3浏览页面点击“开始”按钮后，进入到图4画面；如果有当前报警，则点
击“报警”按钮进入当前报警页面；或点击任意一个图标后，进入相应的页面。
浮充2003-12-13 22:55:55历史记录单体电压串口测试开入测试系统信息系统维护系统控制绝缘曲线报警当前系统运行正常，电池组返回 图4
★ 在图4浏览页面点击“历史记录”按钮后，进入到图5画面；在该画面，如果有当前报警，则点击“报警”按钮进入当前报警页面；或点击↑、↓按钮查看更多的当前记录信息；点击上部标签按钮选择查看相应的信息,其中绝缘电阻值记录间隔为：系统无接地时每6个小时记录一次母线的正负对地电阻值，当有接地时每15分钟记录一次母线的正负对地电阻值，最多记录240条；点击“返回”按钮后，返回到图4画面。
浮充2003-12-13 22:55:55充电记录记录1：1号交流电源故障起始：????????????????????结束：????????????????????记录2：1号交流电源故障起始：????????????????????结束：????????????????????1号交流电源故障记录3：起始：????????????????????结束：????????????????????当前系统运行正常，电池组返回 报警 图5
★ 在图4浏览页面点击“单体电压”按钮后，进入到图6单体电压查看画面；如
果有当前报警，则点击“报警”按钮进入当前报警页面；或点击↑、↓按钮查看该组更多的单体电压值；点击左部标签按钮选择查看另一组电池的单体电压
值；点击“返回”按钮后返回到图4画面。
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