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中文摘要 (1)
英文摘要 (2)
1前言 (3)
1.1研究课题的背景及意义 (3)
1.2锂电池化成电源监控系统的发展现状 (3)
1.3本论文的主要工作和论文结构 (5)
2监控系统的总体方案设计 (6)
2.1锂电池化成的概念 (6)
2.2监控系统的主要功能 (7)
2.3监控系统总体方案设计 (8)
3监控系统硬件电路设计 (12)
3.1主电路的简单介绍 (12)
3.2采样电路设计 (14)
3.3485通讯电路设计 (19)
4下位机监控系统设计 (21)
4.1下位机监控系统的功能描述 (21)
4.2电池单元与液晶的通讯 (22)
4.3MCGS嵌入式组态软件简介 (24)
4.4基于MCGS组态软件的液晶监控界面设计 (25)
4.5基于MCGS的组态过程和脚本驱动的开发 (32)
5上位机监控系统设计 (34)
5.1上位机监控系统架构图 (34)
5.2上位机监控系统的功能描述 (34)
5.3上位机监控系统的组网通讯 (36)
5.4LabVIEW概述 (37)
5.5基于LabVIEW的上位机界面设计 (38)
结论 (44)
谢辞 (45)
参考文献 (46)
锂电池化成电源监控系统设计
摘要：目前，随着电池工业的迅速发展，对电池产业化批量生产的能力及电池的产品质量提出了更高的要求，电池化成监控设备的性能优劣直接关系到电源工作的技术指标及能否安全可靠地工作。将多个独立的充电系统连成网络，就可以完成对大批量的锂电池化成的监控。因此，在锂电池生产过程中，数字化、智能化、网络化的监控系统尤为重要。
本论文基于两种界面开发软件，分别设计上位机和下位机的监控界面。不仅可以实现场地的实时监控，还能通过网络远程监控，符合现代化监控系统的发展方向。在熟知监控系统功能的前提下，提出了系统的总体设计方案，分别给出系统硬件和软件设计方案；论文主要对采样电路和485通讯电路进行设计，并在MCGS组态开发环境中，设计出液晶监控界面，并且还会重点讨论脚本程序的开发。论文还详细给出了上位机监控系统的设计方案，并利用LabVIEW设计上位机的监控界面。
关键词：锂电池；监控系统；液晶；上位机；界面
Monitoring System of Lithium Battery Power
Supply
Abstract：Now, with the rapid development of industrial batteries, the capacity of industrial mass production and the product quality of the battery has been
proposed higher requirements.The performance of monitor system of lithium
battery power supply is directly related to the the technical specifications of the
power and ability to work safely and reliably.Connecting The multiple
independent charging system into the network, can be completed on large
quantities of lithium batteries into the monitor.Therefore, in the lithium battery
production processing, digital, intelligent, network-based monitoring system is
particularly important
This paper is based on two interface development software, and upper and lower
machine monitoring interface will be designed. Not only can achieve real-time
monitoring sites, but also through remote monitoring network, which is
complied with the direction of development of modern surveillance systems. In
the well-known monitoring systems function under the premise, the overall
system design will be put forward, and system hardware and software design
solutions will also be given. Paper mainly design sampling circuit and 485
communication circuit, ang will design LCD monitor interface under the MCGS
configuration development environment. And we will also focus on the
development of scripts. The paper also gives a detailed PC monitoring system
design, and design PC interface for monitoring by using LabVIEW. Keywords: lithium battery；monitor system；LCD；PC；interface
1 前言
1.1 研究课题的背景及意义
目前，随着电池工业的迅速发展，对电池产业化批量生产的能力及电池的产品质量提出了更高的要求，二次电池的充放电技术是与电池相伴而生的，与二次电池的发展和应用有着密切的关系。首先，一个性能可靠的电源是必不可少的，其次电池化成监控设备的性能优劣直接关系到化成的技术指标及能否安全可靠地工作，从而对电池的化成起着至关重要的作用。采用高进度、数字化、智能化的电源对电池进行充放电，是对电池化成检测设备提出的一个重要技术指标。
蓄电池作为一种性能可靠的化学电源，其应用价值与日俱增，已经在各个领域得到了广泛的应用。其中，锂电池作为一种环保的蓄电池，广泛得到采用，其工作电压高、体积小、质量轻、无记忆效应、自放电小、循环寿命长等特点，广泛应用于电动汽车能源系统、航空航天电源系统、太阳能光伏电源系统，移动通信系统以及移动终端设备中。
在锂电池生产过程中，电池的化成工艺处理是其中的一个重要环节，锂电池的化成参数一般经过理论计算和反复试验而得到。大多数情况下，就按照这些参数进行化成，使锂电池达到最佳的储能状态，这就要求化成设备必须严格按照这些参数表进行工作，能为每个阶段提供稳定且恒定的充放电电压、电流。并且，我们需要实时监控电池的运行状态，当化成出现故障时需要及时报警，并且显示具体故障信息。
一个电池需要一个充电电源，如果每个电源都需要单独的设立一个监控器去监控，那么将消耗大量的精力和物力，因此将多个独立的充电系统连成网络，由一个液晶去控制，再将所有的液晶通过路由器和控制中心的PC机连接在一起，就可以完成对大批量的锂电池化成的监控。因此，在锂电池生产过程中，数字化、智能化、网络化的监控系统尤为重要。
1.2 锂电池化成电源监控系统的发展现状
1.2.1 虚拟仪器技术
20世纪90年代的美国，诞生了一种基于计算机的仪器，称为虚拟仪器[1]。所谓虚拟仪器，是以通用计算机为核心，根据用户对仪器的设计定义，用软件实现虚拟面板设计和测试功能的一种计算机仪器系统。用户可通过鼠标、键盘或触摸屏来操作虚拟面板，就如同使用一台专用的测量仪器一样，实现需要的测量测试目的。
计算机和仪器的结合有两种方式：一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。
虚拟仪器从功能上分为三部分，即1）信号采集与控制；2）数据分析和处理；3）测量结果的显示。
“软件即仪器”——在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入、输出和调理，软件才是整个仪器系统的关键，使用者可以通过修改软件，方便的改变、增减仪器系统的规模与功能。
LabVIEW——虚拟仪器的软件选择有多种，本论文选择LabVIEW设计虚拟仪器VI。
网络化虚拟仪器——网络技术和虚拟仪器技术相结合，将三大功能中的数据分析和处理、测量结果的显示放到计算机上用软件来实现。而信号的采集由测试点硬件实现，这样就利用网络将本地模式转化为远程模式。这也是本论文采取的方式。
网络化虚拟仪器的结构模式：有三种，客户/服务器(C/S)模式；浏览器/服务器(B/S)模式；客户/服务器/浏览器(C/S/B)模式；本论文将选择第一种。
1.2.2 锂电池化成电源监控系统的发展现状
1）就控制器这方面而言——数字化：随着计算机技术的不断发展和科技的不断进步，采用单片机或DSP等微处理器控制的智能化成监控系统逐渐成为主流。微处理器可以实现实时性要求非常高的数字控制算法，通过IO口发出开关控制信号，还可以将采集的数据保存并送至计算机保存。一些控制中所用到的参考值可以存储在微处理器的存储器中，并对电路进行实时监控。但由于微处理器的运算速度的限制，在许多情况下，这种微处理器辅助的电路控制系统仍旧要大量用到运算放大器等模拟控制元件。
2）就系统的通讯方式而言——网络化：目前大部分的组网采用CAN总线或RS485总线的方式。RS485可以构成主从式结构系统，通信方式以主站轮询的方式进行，要对每个站点进行站点地址编码；CAN工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且废除了传统的地址编码，所以网络内的节点数比485总线的节点数要多的多；虽然这两种通信方式已经很成熟，但通信距离有限，不能适应未来远程化发展的需要，如果所有的设备能够按照TCP/IP协议连成网络，则我们可以借助互联网的优势，在任何一个地方来控制设备。
3）就系统的结构模式而言——智能化：网络化虚拟仪器的结构模式有三种，根据不同的要求选择不同的结构模式。客户/服务器(C/S)模式，多个客户端采集数据，用一个服务器充当数据库；浏览器/服务器(B/S)模式，客户端安装浏览器，通过直接访问远端地址，来实现检测。客户/服务器/浏览器(C/S/B)模式为前两者的结合。第一种对化成电源监控系统来说更现实。
1.3 本论文的主要工作和论文结构
本论文的研究对象是监控系统，目的是设计出一套锂电池化成电源监控系统。系统可以对多个设备进行监控，每个设备又是由两百多个电池单元构成。系统可以对每个设备的每个电池单元实时测控，显示化成过程中的运行参数，电压电流波形；可以对故障进行报警，显示故障信息；同时液晶和PC机的监控界面也是必不可少。本论文主要内容如下：
1）在熟知监控系统功能的前提下，提出了系统的总体设计方案和系统的结构模式，分别给出系统硬件和软件设计方案。
2）对监控系统的硬件电路进行设计，主要设计的是采样电路和485通讯电路。在理论的基础上，会结合实验对这两块电路的功能做进一步的讨论。
3）介绍下位机监控系统的功能，并在MCGS组态开发环境中，设计出液晶监控界面；并且还会重点讨论脚本程序的开发。
4）给出上位机监控系统的设计方案，并利用LabVIEW设计上位机的监控界面。
2 监控系统的总体方案设计
2.1 锂电池化成的概念
每个锂电池从生产到出厂至少要进行三次充电和两次放电过程，这个过程叫做化成，化成是锂电池生产过程中的重要工序，在液态锂离子电池首次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”( solid electrolyte interface) ,简称SEI 膜，SEI膜的好坏自接影响到电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能。
锂电池化成的步骤：
1) 恒流充电：电池以恒流充电至截止电压，充电时间T1（充电时间到T1结束恒流充电，进入恒压充电阶段）。
2) 恒压充电：电池以恒压充电至截止电流，充电时间T2（充电时间到T2时结束恒压充电，进入搁置阶段）
3) 搁置：充电结束后搁置时间T3，目的是在电极形成稳定的SEI模（“固体电解质界面膜”solid electrolyte interface,简称SEI 膜）。
4) 恒流放电：电池以恒流放电至截止电压。然后进入下一个充放电循环直至化成结束[2]。
锂电池化成的第一步恒流充电和第二步恒压充电如图2.1所示
时间
图2.1 恒流恒压充电电流电压波形
锂电池化成第四步恒流放电如图2.2所示
时间
图2.2 恒流放电电压电流波形
由图2.1和图2.2可知，锂电池的化成不仅需要按照一定的化成步骤进行，还要按照规定的参数进行化成，如恒流充电到T1结束，这个T1对应的截止点是恒流充电截止电压，恒压充电到T2结束，这个T2对应的截止点是恒压充电截止电流。
由锂电池本身的充放电特性曲线，可以得到恒流充电、恒压充电、搁置、恒流放电分别需要多少时间，也是由锂电池本身的特性曲线划定每个阶段的结束时间和起始时间，以此作为每个阶段开始和结束的依据。
2.2 监控系统的主要功能
由上一节可知，锂电池化成过程需严格按照一定的步骤进行，且化成参数包括各个环节的时间都有严格的要求，那么为了让锂电池按照给定的化成参数进行化成，监控系统必须发挥它的功能，那么结合锂电池具体的化成要求，监控系统的主要功能有：
1）控制每个电池单元的启停，即下发开机、关机命令。
2）控制每个电池单元的运行模式，以使其按照规定的步骤进行化成。
3）设定几种运行模式下，电池单元所需要的参数；如恒流充电模式下，电池单元需要知道恒流充电电流是多少，充电截止电压是多少。
4）设定保护值和PI调节器参数；如过压过流保护值、过热保护值，以及电流环、电压环PI调节器的参数值。
5）故障报警的功能。监控系统不仅需要知道具体是哪个设备哪个单元出现故障，还需要显示具体故障信息是什么。
6）运行参数显示和运行曲线显示；每个设备每个电池单元都有各自的运行参数，
包括蓄电池电压电流等，这些值，在我的监控系统中，必须可以实时观察到。
7）以上功能均需要通讯，因此必须保证PC机和液晶、液晶和各个电池单元通讯正常。
2.3 监控系统总体方案设计
2.3.1 系统总体结构图
本论文设计的监控系统由上位机监控系统和下位机监控系统构成，具体结构图见下图。
USB转485
图2.3 化成电源监控系统架构图
下位机监控系统的控制中心为液晶，一台液晶和两百多个电池单元构成一个设备，由液晶监控这个设备中的所有电池单元，通过RS485通讯。上位机监控系统的控制中心为PC机，PC机监控各个设备，即监控各个设备的液晶，由网线和路由器组成局域网，通过局域网传递数据[3]。
图2.4 电能监控示意图
图2.4为电能监控示意图。电网的交流电经过AC/DC电源转化为直流电，再经过双向DC/DC电源给电池充电，给电池充电的电能来自电网，电池放电的电能也可以回馈到电网；每个设备都可以工作在不同的工作模式，比如设备1工作在充电模式时，设备2可以工作在放电模式，这样设备1所消耗的电能一部分可以由设备2来提供，或者完全由设备2 提供，这种方式极大的降低了电能的损耗；在监控化成的过程中，化成设备从电网消耗的电能，或者给电网回馈了多少电能，都是可以检测到的。
2.3.2 系统的结构模式选择
在上一章中，曾讨论过网络化虚拟仪器的结构模式有三种，但未具体讨论在锂电池化成电源中选择什么样的结构。
在网络化的监控系统中，结合具体的化成要求和实际操作的可行性，这里选择客户/服务器(C/S)模式。
PC机——充当了数据库的角色。在化成过程中，PC机可以监控到每台设备的每个电池的运行状况，对每个电池都能启停控制。在设计的过程中，PC机可以做到不需要液晶，仍能监控所有的电池。
液晶——它和两百多个电池单元进行通讯，监控每个电池的运行状况，并且还
要设计远程数据发布程序将采集到的数据写入远端服务器。液晶作为一台设备的控制中心，对它的要求是需要时可以脱离PC机的指令，独立的监控该设备中的所有电池的化成。
正常情况下，PC机和液晶一起构成完整的监控系统；在本论文中，所采用的这种模式灵活性很大，无论是PC机还是液晶，都能独立的完成监控工作，在实际情况中可以应付各种情况的出现；
2.3.3 系统硬件设计方案
监控系统的硬件主要包括PC机、液晶、路由器、通讯连接线等，其实还包括充电电源主电路以外的所有控制电路，但过多的阐述对本论文来说太过累赘，因此论文中只会简单介绍单片机、采样电路、通讯电路这几个对监控系统至关重要的电路。下面，将从整个监控系统的最低层即电池单开始，给出硬件结构设计：1）电池单元的单片机选型
本论文的主拓扑电路为有源箝位反激式双向DC-DC变换器，有四个管子，需要4路不同的PWM波，对电池单元6路数据采样，通讯仅需配置一个使能IO口即可。因此这里选择美国Microchip公司推出的dspic33F系列单片机，这款单片机可以发6路独立的PWM波，有8路模拟输入端口；
2）采样芯片和485芯片：采样电路的运放选择LM358，485芯片选择MAX3082；
3）液晶：选择北京昆仑通态的一款型号为TPC7062K的嵌入式触摸屏；这款触摸屏即可以连接PC机又可以连接单片机，且可以同时和PC机和单片机通讯；
4）液晶和单片机通讯连接线：选择常用的RS485总线；
5）PC机：普通的电脑即可；
6）PC机和液晶通讯连接线：选择网线；
7）路由器：路由器型号根据具体设备数选择不同接口数目的路由器。
2.3.4 系统软件设计方案
1）单片机程序：采用MPLAB编程。锂电池化成电源的单片机程序内容较多，本论文不会具体阐述，但会穿插的讨论一些与监控密切相关的程序，像采样程序，采样到的数值需要上传给液晶，在单片机内部要经过修正系数的修正，这个修正系数是实验反复得到，并且是由液晶下发的。还有，单片机保护程序，需要知道最大电流、最大电压限幅值是多少，这些数值也是液晶下发的；另外，当电池单元出现某种故障时，也需要单片机进行判断，并将带有故障信息的16为故障码上传。
2）液晶界面：采用组态软件MCGS进行界面的设计。
3）PC机界面：采用LabVIEW设计。
本章总结：本章最主要的工作就三块，一是介绍了监控系统的主要功能。二就是给出大体的设计方案，最主要的就是系统架构图，后面讨论的内容都是围绕这个图展开的。三是选择了一种非常灵活的结构模式，对液晶和PC机提出了很高的要求，在此，上位机监控系统和下位机监控系统便有了明确的设计方向。
3 监控系统硬件电路设计
监控系统的硬件除了PC 机、液晶、路由器、通讯连接线等，其实还包括充电电源主电路以外的所有控制电路，但对这部分过多的阐述对本论文来说太过累赘。因此，在这一章，只对其中两个与监控十分密切的硬件电路进行设计，主要是采样电路和485通讯电路。同时，本章还会结合单片机对硬件电路的控制和对数据的处理，来阐述液晶是如何对电池单元实现通讯和监控的。在介绍本章重点内容之前，先对电池单元采用的主拓扑电路做个简单介绍。
3.1 主电路的简单介绍
Vb
Vg
图3.1 有源嵌位反激式双向DC DC 变换器原理图
本论文各个电池单元所采用的主拓扑电路是有源箝位反激式双向DC-DC 变换器，其原理图如图3.1所示，在常规的反激式双向DC-DC 变换器基础上，隔离变换器两侧均引入有源箝位辅助电路[4]，那么可以将有源箝位反激式双向DC-DC 变换器的特点概括如下几点：
1）Vg 为直流侧电压，Vb 为电池电压；
2）S1和S2为主功率管，S3和S4为有源箝位辅助功率管；
3）L1由变压器漏感和外加串联小电感组成，帮助实现零电压开关；
4）大电容Cc1和Cc2电压不变，小电容C1和C2减缓开关管关断时的电压上率；5）主管S1和S2驱动信号互补。S1和S4同时关断，S2和S3同时关断；
6）改变驱动脉宽，可调节两端功率传输大小和方向[5]。
下面通过介绍电池单元的主电路图和选用的单片机结构图来了解从哪些采样点采样数据，然后进单片机的哪些引脚，以及单片机和485通讯的引脚分配：
1）电池单元的主电路
图3.2 主电路图
图3.2为有源箝位反激式双向DC-DC变换器主电路图，左侧为电池侧，需要采样蓄电池的电压和电流、蓄电池测的主Mos管（Q4）电流；右侧为直流侧，需要采样直流侧的电压和电流、直流侧的主Mos管（Q3）电流。
2）电池单元选用的单片机
从主电路采样到的数据要送到单片机处理，图3.3为本论文所采用的dspic33F 系列单片机，2脚到7脚分别对应需要采样的6路数据，16脚到18脚分别和485通讯电路的发送、使能、接收引脚相连。
图3.3 单片机结构图
3.2 采样电路设计
本节先对采样硬件电路进行设计，然后计算电路的理论变比，再和实验得到的结果进行比较，最后介绍修正系数[6]的作用。
3.2.1 采样硬件电路设计
首先我们需要知道，对监控系统而言，需要显示电池单元的哪些数据，才能根据需要对这些数据进行采集。
对于一个锂电池单元，我们需要采集的数据有：蓄电池电压、蓄电池电流、蓄电池测主Mos管电流、直流侧电压、直流侧电流、直流侧主Mos管电流。下图便是这些数据的采样电路
图3.4 电池电压采样电路、电池电流采样电路
图3.5 直流侧电压采样电路、直流侧电流采样电路
图3.6 蓄电池侧MOS管电流采样
图3.7 直流侧MOS管电流采样
注：1）采样电路用了4个运放，U2、U3、U4、U5；
2）U2采样电池的电压电流；U5内两个运放级联采样电池测主Mos管的电流；
3）U3采样直流侧电压电流；U9内两个运放级联采样直流侧主Mos 管的电流；
4）二极管上有0.2V 的压降；
5）蓄电池测电流采样电阻为Ωm 10，直流侧为Ωm 600；
3.2.2采样电路的理论变比：
1）电池电压采样： Ubattery_ADC=Ubattery K
K K 101010+=0.5*Ubattery 电池电压Ubattery 范围为0-3.2V ；Ubattery_ADC 最大值为3.3V
2）电池电流采样：
U7=20*(Ibattery2- Ibattery1)
=20*Ωm 10*Ibattery
=0.2 Ibattery Ibattery_ADC=2
1(U7+3.3V) 说明：U7为运放7脚电压
3）直流侧电压采样：
Udclink_ADC =k
k k 51.06*1.551.0+Udclink Udclink_ADC=1/61Udclink
直流侧电压Udclink 为100V
4）直流侧电流采样：
U1=K
K 1051(Idcl ink1- Idclink2) =5.1*Ωm 600*Idclink
=3.06Idclink Idclink_ADC=2
1(U1+3.3V) 说明：U1为运放1脚电压
5）Mos 管1电流采样：iQ1_ADC=
K
K 121CT1=21CT1=0.21Imos1 6）Mos 管2电流采样：iQ2_ADC=K K 1061CT1=6.1CT1=0.061Imos2
3.2.3 采样电路实验变比
1）电池电压采样：
表3.1 电池电压采样实验结果
结论：51.0404.2_==Ubattery ADC Ubattery ,525.02
05.1=,基本满足变比。 2）电池电流采样：
表3.2 电池电流采样实验结果
结论：4.1810084.1127==-mV
V Ibattery Ibattery U ，基本满足变比。 3）直流侧电压采样： 表3.3 直流侧电压采样实验结果
结论：平均值为58.46，61146.581≈，基本满足变比。
4）直流侧电流采样：
表3.4 直流侧电流采样实验结果
结论：17.630021==-mV
Idclink Idclink ，基本满足变比。
5）Mos 管1电流采样：
表3.5 Mos 管1电流采样实验结果
结论：218.2005
.01≈==CT ，基本满足变比 6）Mos 管2电流采样：
表3.6 Mos 管2电流采样实验结果
结论：1.624.61002≈==mV
CT ，基本满足变比 表3.7 理论变比和实验变比对比
由表中数据可知，所要采样的六组数据，其采样电路的理论变比和实际变比基本符合。
3.2.4 修正系数
由表中的数据，我们可以看出，采样电路的理论变比和实际变比仍然存在着偏
差，其中不乏测量产生的误差，但为了使采样到的数据尽可能不失真的上传到液晶，单片机会对采样到的数据进行修正。修正系数便由此而来，这里需要说明的是修正系数是通过实验得到，然后由液晶下发的。
单片机10位ADC采样，采样到的数在单片机中都会转化成0—1023之间的数（16进制），即0-3.3V对应0-1023，举个例子；
例：Ubattery=2V（在采样上施加的信号），Ubattery_ADC=1V，对应到单片机的值为310，再减去零点值0。
（310-0）*修正系数/1000=200 ,即2V到单片机中上传给液晶的数必须是200，这是个修正的过程。这里需要做下说明，采样到的值可能会是浮点数，必须转化为16进制才能上传给液晶，所以在上传之前会乘以100，液晶接收到数据再除以100将其还原。
下表是通过反复实验得到的各个采样值的修正系数。
表3.8 修正系数
修正系数得到之后，还要通过保护程序进行验证，这里就不赘述了。
3.3 485通讯电路设计
3.3.1 485通讯硬件电路设计
485通讯电路在监控系统中的作用是十分重要的，无论是电池单元上传数据还是液晶下发数据，都必须经过485，下图为485通讯电路。
电源管理系统及故障诊断 现代汽车的电气装置及电控单元的增加，对电源系统提出了更严格的要求，越来越多的车辆上出现 了专门的电源管理系统。如凌志430、宝马、奥迪A6L、皇冠、通用林荫大道等多种车型均配备了监测 蓄电池和控制发电机的电源管理系统，下面以通用林荫道轿车和凌志430轿车为例，说明电源管理系统 的组成、工作原理及常见故障的排除。 1、电源管理系统的功能 电源管理系统一般是利用车上原有的电控网络装置，如发动机控制模块（ECM）、车身控制模块 （BCM）、仪表控制模块等，通过车载局域网，形成一个闭环控制系统。电源管理系统的主要功能如下。 （1）全面监测蓄电池各项参数——充电与放电的电流、端电压、电容量、电解液温度等。 （2）保证蓄电池至少具备能起动发动机的电容量，对用电负荷采取分级放电管理方式。 （3）实现最佳充电，提高整车的燃油经济性，如当蓄电池电压较低时调节发动机怠速转速，高效 控制发电机的输出电压。 （4）在延长蓄电池寿命的前提下，根据蓄电池充电状态和电解液的温度，控制合理的充电电流， 实现蓄电池的快速充电。 及时提醒驾驶人。 2、通用林荫大道轿车电源管理系统电路的分析 图1是简化了的通用林荫大道轿车电源管理系统的基本 电路原理图，配套的蓄电池电容量为80AH，冷起动时能提供 720A的强大电流，起动储备容量RC为133min。RC的概念 是在蓄电池充足状况下以25A的电流放电，到端电压下降为 10.5V时能持续的时间。 2.1发电机特点及其输出电压的调节 图1 通用“林荫大道”轿车电源管理系统的基本电路通用林荫大道车配装硅整流发电机，其三相交流发电机 采用三角形绕组，与传统发电机的星形绕组形式相比，相电压提升1.73倍，发电机的功率得以增大， 输出电流可高达155A，完全可满足电控装置及蓄电池的需要。采取专门的电源管理系统，最高发电机 电压可增至15.9V，极大地提高了电容量和蓄电池的充电效率。 发电机输出电压的调节，亦是通过磁场线圈的电流大小来控制的，电源管理系统根据蓄电池电容 量、蓄电池端电压等多项参数，合理调节充电电流的大小。其遵循下列状况进行电压调节。 （1）BCM测量蓄电池端电压、电解液温度、蓄电池现有容量及放电电流等信息，以确定蓄电池 充电电流的大小。BCM是多路传输局域网的一个装置，它检测出的数据与ECM通过Class-2串行数据 线进行通讯。 （2）发动机ECM控制一个5V的128Hz固定脉冲，进行脉宽调制信号的调制，即实现0—100% 磁场电流占空比调节，来实现对发电机磁场电流的调节，以实现对其输出电压的控制。 （3）正常情况下，维持对蓄电池的充电及向汽车整个电路系统供电，发电机的磁场电流占空比应 在5%—95%变化。而占空比的0—5%用95—100%，只用于对发电机及网络系统的检测使用。发电机 的输出电压与磁场电流占空比间的对应关系，如表1所示。 2.2电流传感器及其工作原理 电流传感器安装在蓄电池负极或正极上。 电流传感器完全与蓄电池的粗搭铁电缆装置于一体，紧贴在蓄电池的负极上，它是一个霍尔式传
小区安防系统设计方案
目录一．前言 二．小区访客对讲系统 三．周界防越报警系统 四．闭路电视图像监视系统 五．小区巡更管理系统 六.系统维护及售后服务方案 七．结束 八.方案说明及补充方案
一．前言 1.概况 根据业主方的建设规划，以及技术防范的需要，本小区应建立完善的安全保安系统，为小区内人员和设备提供安全屏障的必要保证，为此需要配置设计周密的安全保卫系统，采用现代化安保监控手段满足小区的安全需要。 在系统的设计中，我们力争做到： ?经济性：器材设备选用性价比高的产品 ?合理性：整个系统配置合理 ?可扩展性：系统设备留有扩展余地 ?操作性：系统操作简单，易于维护 2.设计依据 ?《关于加强本市新建居民住宅安全防范设施建设管理的意见》[沪公发（2001）136号]。?《本市新建居民住宅安全技术防范系统建设要求》 ?〖89〗公（治）字22号：关于改善和提高居民住宅整体安全防范能力的通知。 ?甲方使用要求（暂缺）。 ?产品技术要求符合（1997）公（社防）258号《上海市楼寓对讲电控门技术要求（试行）》。?GA/T-75安全防范工程程序与要求。 ?《安全防范系统通用图形符号》GA/T 74-94； ?《安全防范工程程序与要求》GA/T 75-94； ?《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92；
?《民用建筑线缆标准》EIA/TIA-568； 3.小区整个安防工程由以下部分组成： ?楼宇对讲系统 ?周界报警系统 ?家庭防盗系统（1、2层） ?图像监控系统 ?巡更系统 4.系统特点 1.实用性：所开发的实用功能应能为用户实实在在地感受和使用，以人为本，充分体现幽雅 舒适便利快捷的工作环境，并因此而提高工作效率，同时应与国情相符，与城市的基础设施和周边环境适应。 2.先进性：立足当前，面向未来，在满足用户现有需求的前提下，充分考虑信息社会的发展 趋势，在技术上适度超前。 3.开放性：系统应具有兼容性和可扩展性，使整个系统可以随着技术的发展和进步，不断得 以充实和提高。 4.经济性：在保证整个系统先进性、可靠性的前提下，力争做到性能价格比的最优化。 5.系统间的互补性： 由于，本小区目前的路面管道已经竣工，所以，在业主方不主张重新开挖路面敷设联网管道的情况下，本方案访客对讲系统设计并按照非联网型系统实施。而对家庭防盗的要求，以尽可能不影响小区整体布局的原则，以室外防范盲点及小区周边重要地带的防范为主要方向，通过其他可联网集中控制的技防设施来实现，以形成一个互为补充，外紧内松，既有一定的防范威慑力，又有较为实用性的防范系统。
消防设备电源监控系统设计简析 摘要：近年来，由于消防设备不能正常工作，导致不能及时阻止火势蔓延的事情时有发生，而导致消防设备不能正常工作的一个重要原因就是消防设备电源异常，因此有必要对其电源监控进行研究。根据这一需求，设计并实现了一套监控系统，实现对消防设备电源的工作状态进行实时监控，及时发现异常情况，从而减少火灾带来的损失。 关键词：消防设备；电源监控；系统 引言 在20世纪90年代，中国城市的规模小，建筑内很少有电气化消防设备，建筑防火大部分采取消火栓系统灭火，消火栓系统的水源来自于市政消防水源，所以火灾发生时，靠市政的消防系统就能够解决。但随着中国经济和科学技术的迅速发展，城市建设越来越快，进入城市的人口越来越多，城市建设逐渐向高密集型、智能化方向发展，随之而来的火灾隐患也在大大增加。随着人们的防火意识的提高，在现代建筑中已经安装了大量的消防设施，如：消火栓系统、自动喷淋灭火系统、防烟排烟系统、防火门和卷帘门系统、消防电梯和应急指示等。既然已经装了这么多消防设备，那为什么火灾事故率还这么高呢？经调查研究发现，主要原因有两个，一个是现代建筑内消防设备系统种类繁多并且分布广泛，这样使得监测难度加大，另一个是有的消防设备本身已出现老化、供电电源损坏等情况，这两个原因可能会导致在火灾发生时，因为消防设备不能正常工作而造成重大的生命财产损失。电源正常工作是消防设施可靠运行的一个重要保障，当消防设备电源出现故障不能工作时，消防水泵就启动不了，将会导致火灾现场没有水源进行扑救；防火门将无法关闭，从而不能及时遏制火灾的蔓延；排烟系统无法启动就不能排烟；消防电梯和应急指示不能正常工作就不能有效的疏散人群，这些情况会使得火灾带来的损失大大增加，其实这些损失都是可以通过对消防设备电源的监控来减少的。 1消防设备电源监控系统实现功能 消防设备电源监控系统的功能是对消防设备电源工作状态进行实时监控，确保时刻处于正常工作状态。监控主机可以对其监测下的消设备电源状态进行显示和报警，但由于通信方式和存储大小的限制，一台监控主机能够监控的消防设备电源数量是有限的。管理系统就是把多个监控主机进行组网，采用以太网进行通信，这样大大增加了监控数量和区域。通过对管理系统的设计，可以对系统内的消防设备电源工作状态数据进行管理，以及对监控主机和监控探测器的信息进行管理。监控主机按照一定的协议格式把消防设备电源工作状态数据上传给管理系统，管理系统需要对数据进行解析、存储和展示，而且管理系统还要对监控系统中监控主机和监控探测器信息进行增加、删除和修改，总结起来管理系统需要实现三大功能，包括人机交互、数据处理和设备管理。人机交互部分是通过设计不同的界面，对消防设备电源工作状态的不同数据分开展示，包括实时数据、历史数据、异常数据等。这些数据都是存储在数据库对应的数据表中，当用户输入相应的条件后，就可以调出这些数据进行展示。数据处理部分是对监控主机上传的数据进行解析和存储，解析时按照约定的协议提出有用的信息，并对信息进行分类，然后存储到数据库对应的数据表中。设备管理部分是对系统中的监控主机和监控探测器的信息进行增加删除和修改。在进行增加删除和修改时，需要分别与数据库和监控主机进行通信，即把数据库中相应的数据表进行修改，并把这些信
常用监控摄像机的一些主要技术参数 (1)色彩 监控摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白监控摄像机的水平清晰度比彩色监控摄像机高，且黑白监控摄像机比彩色监控摄像机灵敏，更适用于光线不足的地方和夜间灯光较暗的场所。黑白监控摄像机的价格比彩色便宜。但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色，便于及时获取、区分现场的实时信息. (2)清晰度 分为水平清晰度和垂直清晰度两种。垂直方向的清晰度受到电视制式的限制，有一个最高的限度，由于我国电视信号均为制式，制垂直清晰度为400行。所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度，用电视线表示。 过去选用黑白监控摄像机的水平清晰度一般应要求大于500线，彩色监控摄像机的水平清晰度一般应要求大于400线。目前，高清监控摄像机已经达到1080P. (3)照度 单位被照面积上接受到的光通量称为照度。(勒克斯)是标称光亮度(流明)的光束均匀射在2面积上时的照度。监控摄像机的灵敏度以最低照度来表示，这是监控摄像机以特定的测试卡为摄取标，在镜头光圈为0.4时，调节光源照度，用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%，此时测得的测试卡照度为该
摄像机的最低照度。所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。 目前一般选用黑白监控摄像机的最低照度，当相对孔径为F ／1.4时，最低照度要求选用小于0.1;选用彩色监控摄像机的最低照度，当相对孔径为F／1.4时，最低照度要求选用小于0.2。 (4)同步 要求监控摄像机具有电源同步、外同步信号接口。对电源同步而言，使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电，使监控摄像机场同步信号与市电的相位锁定，以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。对外同步而言，要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步，电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号，复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。系统只有在同步的情况下，图像进行时序切换时就不会出现滚动现象，录、放像质量才能提高。 (5) 电源 监控摄像机电源一般有交流220V，交流24V，直流12V，可根据现场情况选择摄像机电源但推荐采用安全低电压。选用12V直流电压供电时，往往达不到摄像机电源同步的要求，必须采用外同步方式，才能达到系统同步切换的目的。 (6) 自动增益控制() 所有摄像机都有一个将来自的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微
如何重新定义电动汽车电池管理系统 （BMS ）？ 来源：英飞凌公司 作者：Klaus & Bj?rn2013年12月13日 12:01 0 分享 订阅 [导读] 无论是简单的充电控制器还是复杂的控制单元，对于电池管理系统 （BMS ） 的需求都在迅速增长，尤其是电动汽车领域。除了传统的充电状态监控外，BMS 系统还必须遵守日益严格的安全法规，注重控制和待机功能、热管理和用于保护 OEM 车厂电池的加密算法。 关键词：电池管理处理器英飞凌电动汽车 随着电气化动力系统变得日益复杂，BMS 需要执行的功能增多，承受的负担之重前所未有。 无论是简单的充电控制器还是复杂的控制单元，对于电池管理系统 （BMS ） 的需求都在迅速增长，尤其是电动汽车领域。除了传统的充电状态监控外，BMS 系统还必须遵守日益严格的安全法规，注重控制和待机功能、热管理和用于保护 OEM 车厂电池的加密算法。未 来，甚至车辆控制单元 （VCU ） 的部件和功能也会与 BMS 相关联。 图1 配备所有相关部件的电动汽车电池管理系统 （BMS ）
未来，BMS 将在电动汽车领域发挥重要作用。然而 BMS 的各个子功能往往由 OEM车厂定制，会因系统配置不同而存在很大差异。因此，不可能制定出适用于每一个电动汽车制造商的完整的 BMS 要求列表。然而，电池管理系统处理的任务范围不断扩大，这一事实毋庸置疑。BMS 最常见的要求包括安全要求、控制和监控功能、待机功能、热管理、加密算法和预留可扩展接口增加新功能。 安全要求 在 ISO 26262 安全标准范围内，如 BMS 等特定的电气和电子系统将被归类为从 ASIL C 至 ASIL D 的高安全类别。与之对应的故障检测率至少为 97% 至 99%。电池系统中最危险的故障来源有：因电缆磨损或事故而导致车辆底盘出现高电压漏电而未被发现；各种引起高电压电池起火或爆炸的原因：例如对电池过度充电（例如在公用电网上或因停电恢复引起）、电池过早老化（例如爆炸性气体泄漏）、液体进入和短路（例如因雨水引起）、滥用（例如维修不当）和热管理错误（例如冷却失效）等。 在安全方面，主开关（主继电器）在避免与高电压相关的事故中起到了重要的作用，它可确保 BMS 电子系统能够作出充分的故障反应。发生故障时，BMS 模块会在适当的故障反应时间内断开开关（例如 10ms 以内）。非关键故障安全条件的特征通常是：如果 BMS 微控制器（MCU）失效，甚至在控制器逻辑完全失效的情况下，独立的外部安全元件（例如窗口看门狗）仍可确保主开关继电器可靠地打开逆变器（正/负）的两个高电压触点。BMS 系统中还集成了其他安全功能，包括漏电电流监控和主开关继电器监控。 控制和监控功能： 其他 BMS 功能包括对电动汽车中昂贵的高电压电池的监控、保养和维护。BMS 控制和监控功能来源于安装于电池包中的电子平衡单元。管理各个电池组内（battery slave pack）的平衡，同时精确地感测各个单电池的电压。平衡芯片通常可管理多达 12 个单电池组成的群组。相关数量的电池群组串联后可产生高达数百伏的高中间电路电压以供逆变器控制之用，这是电动汽车的逆变器电驱动所必需的。 位于主开关对所有高电压电池的总电流的测量，以及从芯片对各个单电池电压的单电池精确同步监控，BMS 可使用特定算法（例如，基于电池化学 Matlab Simulink 模型）评估充电状态及健康状态等电池参数。BMS 通常不会安装在非常靠近高电压电池的位置，但是通常会通过冗余的流电去耦总线系统（比如 CAN 或其他适合的差分总线）与电子平衡从动元件相连接。它由汽车电压（12 伏电池）供电，因此可通过现有的网络架构与现有的控制单元群组结合使用，无需进一步的流电去耦措施。最后，它还改善了安全性，因为它让 BMS 能够在高电压电池发生机构或化学缺陷时确保功能正常并且安全地断开主开关。 随着电池专用的化学/电气算法日益复杂，预计 BMS 将需要使用拥有 2.5MB 至 4MB 闪存和强大的多核处理器架构的 AURIX 等微控制器（MCU）。这种组合可以保证有足够的内存用于全面校准参数并提供足够的计算能力（图 2）。
小区安防系统设计方案内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
小区安防系统设计方案 目录 一．前言 二．小区访客对讲系统 三．周界防越报警系统 四．闭路电视图像监视系统 五．小区巡更管理系统 六.系统维护及售后服务方案 七．结束 八.方案说明及补充方案 一．前言 1.概况 根据业主方的建设规划，以及技术防范的需要，本小区应建立完善的安全保安系统，为小区内人员和设备提供安全屏障的必要保证，为此需要配置设计周密的安全保卫系统，采用现代化安保监控手段满足小区的安全需要。 在系统的设计中，我们力争做到： 经济性：器材设备选用性价比高的产品 合理性：整个系统配置合理 可扩展性：系统设备留有扩展余地 操作性：系统操作简单，易于维护 2.设计依据 《关于加强本市新建居民住宅安全防范设施建设管理的意见》[沪公发 （2001）136号]。 《本市新建居民住宅安全技术防范系统建设要求》
〖89〗公（治）字22号：关于改善和提高居民住宅整体安全防范能力的通知。 甲方使用要求（暂缺）。 产品技术要求符合（1997）公（社防）258号《上海市楼寓对讲电控门技术要求（试行）》。 GA/T-75安全防范工程程序与要求。 《安全防范系统通用图形符号》 GA/T 74-94； 《安全防范工程程序与要求》GA/T 75-94； 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92； 《民用建筑线缆标准》EIA/TIA-568； 3.小区整个安防工程由以下部分组成： 楼宇对讲系统 周界报警系统 家庭防盗系统（1、2层） 图像监控系统 巡更系统 4.系统特点 1.实用性：所开发的实用功能应能为用户实实在在地感受和使用，以人为本，充 分体现幽雅舒适便利快捷的工作环境，并因此而提高工作效率，同时应与国情相符，与城市的基础设施和周边环境适应。 2.先进性：立足当前，面向未来，在满足用户现有需求的前提下，充分考虑信息 社会的发展趋势，在技术上适度超前。 3.开放性：系统应具有兼容性和可扩展性，使整个系统可以随着技术的发展和进 步，不断得以充实和提高。 4.经济性：在保证整个系统先进性、可靠性的前提下，力争做到性能价格比的最 优化。 5.系统间的互补性：
探讨通信电源监控系统的应用 发表时间：2018-04-02T10:26:35.633Z 来源：《基层建设》2017年第34期作者：卢柏宇 [导读] 摘要：通信电源对整个通信系统的作用是十分重要的，其安装质量深刻影响着通信系统的稳定性和可靠性，如果某一局部发生故障就会造成整个通信系统的停滞，从而带来严重的损失，所以必须通过远程监控系统来保证电源设备不能有一刻的中断。本文主要根据远程通信和控制技术的发展，论述了智能远程监控系统的实现方法。 身份证号码：45092219830801xxxx 摘要：通信电源对整个通信系统的作用是十分重要的，其安装质量深刻影响着通信系统的稳定性和可靠性，如果某一局部发生故障就会造成整个通信系统的停滞，从而带来严重的损失，所以必须通过远程监控系统来保证电源设备不能有一刻的中断。本文主要根据远程通信和控制技术的发展，论述了智能远程监控系统的实现方法。 关键词：通信；通信电源；监控系统；应用 前言 每一个行业的发展都离不开电力，随着电力发展通信网络应用范围也在不断扩大，所需要维护的设备就更多，这个时候传统的管理方式就不能够满足当前通信网络的发展需求。当前我们国家维护通信网络最主要的方式是集监控与修护相结合的方式，这个方式是集中进行的。通信电源集中监控系统实现了计算机技术与通信技术的有效结合，从而能够准确有效的对通信电源进行监控。 一、通信电源监控系统结构 在通信电源集中监控系统当中运用的是集中维护集中管理的方式，在这个监控系统当中总共分成了监控单元、监控站、监控中心三个级别。监控单元不仅能够接收到控制中心下达的各种指示，还能够在设备出现问题的时候及时报警，并且储存当时的信息，此外，监控单元还能够收集被监控设备出现的各种各样的数据，并且对收集到的数据进行处理，将获得的各种设备的状态以及处理数据得到的结果传送给监控站。 1.1通信电源设备模块构成 组成通信电源设备的模块有交流配电、整流柜、直流配电和监控模块。交流配电柜的功能是在市电和油机电之间进行切换以及交流输出的分配，对其性能的要求一般具备单面操作维护、实时状态显示和警告功能；直流配电柜的功能是能够完成直流输出路线的分配、电池接入和负载边接，可自由出线、可双面操作维护，可实现柜内和柜外并机，并能够检测到每一路熔断器的通断状态；整流柜的功能是将输入交流电转换为满足通信要求的直流电，一般由多台整流模块并联组成，共同分担负载；电源模块一般采用低压差自入均流技术，使模块间的电流不均衡度在3%以下，并具有输出短路故障自动恢复功能。 1.2监控系统原理 整个监控系统主要由主控站、数据实时采集、PLC监控模块、交/直流配电监控模块等组成。实时数据采集部分的功能主要负责检测油机转速的实时参数，将采集到的非线性非电信号转为线性电信号，经过A/D转换后发送到PLC。PLC的功能是将数字信号通过编码后转换为RS-232通讯协议数据格式，经MODEM传输到PSTN，在计算机端处理后显示在监控屏幕上。若在接受到紧急情况时，PLC能够控制自动负载转换开关对交/直瓶进行控制切换。 2.系统监控模块设计 系统监控模块设计的功能主要是实现收集、处理、上送配电等监控板的数据，并根据数据变化情况对蓄电池进行智能化管理，同时也要对交流配电柜和直流低阻配电柜也进行智能化设计。 2.1主控站监控模块设计 首先，主监控台需要跟程控机整流监控系统连接起来，连接的方式一般是通过RS-232或者MODEM，同时，RS-232接口和MODEM接口是PLC模块和主监控计算机的通讯接口，用户可以根据实际使用需求进行选择。如果在机房距离柴油机房不超过30米，且柴油发电机只有一台的情况下，可以采用RS-232通讯方式；如果柴油发电机不只有一台，且监控中心和柴油发电机的距离不超过5千米，则可以采用MODEM通讯方式。 2.2中间层监控模块 直交流屏监控模块和柴油机监控模块通过RS-232通讯接口将数据发送到PLC监控模块进行汇总处理，PLC监控模块再按照既定格式将数据通过MODEM传输到公用电话网，最后经过巡检MODEM发到主监控台计算机作进一步处理，计算机会根据对数据处理的结果启动自动化管理及报警控制。中间层监控模块的设计，首先是调制好PLC监测的运行参数，比如柴油机输出电压、电流、频率；电网电压、电网电流、电网频率；柴油发电机的转速、油压、油位等参数；其次，设计PLC实现可通过获取故障信息自动启动报警功能。在这里需要调制好直流配电个输出支路熔断器通断状态、蓄电池组熔断器通断状态，设计蓄电池的最大电流量、电压值等，并且通过监测柴油发电机转轴转速、油压、油位、水箱水温的异常情况和数据的变化来启动自动报警功能；最后，设计PLC对系统的控制实施功能。PLC可以通过判断油机的开启状态、运转速度以及油机的油门大小，从而实现对交流屏中的自动负载转换开关进行控制和控制各电路输入输出回路的通断。PLC监控模块通过汇集、整理、分析各数据和工作状态，并向监控计算机进行报告，在应急情况下自动启动处理措施。 二、基于具体案例分析通信中通信电源监控系统的应用 2.1变电站概况 2016年，某供电公司就开始对公司下属的各个通信站的电源进行监控系统的改进工作，将原先使用的系统作为新系统的基础，把电源监控系统与通信网络监控系统运用到该系统当中，使这两个系统成为原先系统当中的子系统，从而能够及时掌握该区域通信电源设备的情况，并且能够提高设备维护的效率。 2.2变电站通信电源监控系统应用 （1）从上面的介绍可以得知，通信电源集中监控系统主要分为监控单元、监控站以及监控中心三个部分，在对集中监控系统进行改进的时候可以从这三个部分下手，对这三个部分进行重新的分配与设定，改进后的系统包括变电站监控分站单元、地区监控中心以及通信调度监控中心。在这三个部分当中，通信调度监控中心可以通过计算机直接与地区监控中心相连接，而且这两个部分的运用都可以运用计算机来进行控制。通信调度监控中心的主要作用就是能够直接与通信电源设备相连接并且对这些设备进行实时的监控，并且将监控到的信
电源招聘专家 我国是一个煤矿事故多发的国家，为进一步提高煤矿安全防护能力和应急救援水平，借鉴美国、澳大利亚、南非等国家成功的经验和做法，2010年，国家把建设煤矿井下避难硐室应用试点列入了煤矿安全改造项目重点支持方向。 为了满足井下复杂的运行环境及井下避难硐室对电池电源运行稳定、安全可靠、大电流输出等关键要求，研发了基于MAX17830的矿用电池电源管理系统。 1 总体技术方案 根据煤矿井下的环境及井下避难硐室对电池电源运行稳定、安全可靠、大电流输出等关键要求，结合磷酸铁锂电池的特性，采用MAX17830作为矿用电池管理系统的采集与保护芯片。 本矿用电池电源管理系统由五部分组成，分别为显示模块、管理模块、执行机构、电池组、防爆壳。整个电池电源管理系统共设有4对接线口：24 V直流输出端口、24 V直流充电端口、485通信端口和CAN通信端口[1-2]。 本矿用电池电源管理系统的工作流程如图1所示。 2 电池电源管理系统硬件设计 2.1 器件选择及布局 本矿用电池电源管理系统设计所采用的主要器件如表1所示。 按照器件的功能及电池管理系统的特点，对器件进行布局设计，器件布局情况如图2所示。 2.2 核心电路解析 2.2.1 MAX17830介绍 MAX17830芯片由美国的美信半导体公司生产，包含12路电压检测通道、12路平衡电路控制引脚及2路NTC温度传感器。在本电池电源管理系统中使用了8路电压检测通道、8路平衡电路控制引脚和2路NTC温度传感器。MAX17830采集8个单体电池的电压并使用IIC通信协议与CPU通信，将采集的数据发送给CPU，接受CPU的控制[3-4]。 2.2.2 电池电压采集与过充保护电路 此电路围绕着MAX17830而设计，负责整个电池组单体电池的电压采集、过充保护、平衡管理等，其电路设计的原理图如3所示。 3 电池电源管理系统软件设计 3.1 软件基本功能 为了保证电池电源系统的稳定，设计电池电源管理系统软件的基本功能如下[5]： （1）动态信息的采样，对单体电压、单体温度、电池组电流、电池组电压进行采样；（2）电管理，根据系统动态参数对充电过程、放电过程、短路情况进行报警、主动保护多级管理措施； （3）热管理，电池单体高于或低于指定界限时电池电源管理系统将采取保护措施并报警；（4）均衡管理，充、放电过程中可对单体电池持续有效地提供高达70 mA的均衡电流，每块单体电池设有一路均衡电路； （5）数据管理，使用CAN/485通信协议可实时读取、调用系统存储的数据及管理系统工作状态。详实记录过流、过压、过温等报警信息，作为系统诊断的依据； （6）电量评估，长时间精准剩余电量估计，实验室SoC估计精度在97%以上（-40 ℃～
通信电源在线监测系统简介 一、监测系统实施的意义 通信电源在线监测系统是一个分布式计算机控制系统，它通过对监测范围内的通信电源系统和系统内的各个设备（包括机房空调在内）记性遥测和遥信，实时监视系统和设备的运行状态。记录和处理监控数据，及时监测故障并通知维护人员处理，从而达到少人或无人值守，实现通信电源系统的集中监测维护和管理，提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性。 二、监测系统原理及功能 监测系统原理图 通信电源集中监测管理系统的功能可以分为监控功能、交互功能、管理功能、智能分析功能以及辅助功能等五个方面。 由图所示，监控的工作过程是双向的，一方面，被监控的电源设备需经过采集和转换成便于传输和计算机识别的数据形式，在经过网络传输到远端的监控计算机进行处理和维护，最后可通过人机交互界面和维护人员交流；另一方面，维护人员可通过交互界面发出控制命令，经过计算机处理后，传输至现场经控制命令执行机构使电源设备完成相应动作。
1、监控功能： 监控系统能对设备的实时运行状况和影响设备运行的环境条件实行不间断的监测，获取设备运行的原始数据和各种状态， 以供系统分析处理。同时也能够吧维护人员在业务台上发出的 控制命令转换成设备能够识别的指令，使设备执行预期的动作， 或是参数调整。 2、交互功能： 是指监测系统与人之间相互对话的功能，通过图形界面、文字界面及声像监控界面等实现。 3、管理功能： 管理功能是监测系统最重要和最核心的功能。它包括对实时数据、历史数据、告警、配置、人员、以及档案资料的一系列管 理和维护。 4、智能分析功能： 智能分析功能是采用专家系统、模糊控制、神经网络等人工智能技术，来模拟人的思维，在系统运行过程中对设备相关的知 识和以往的处理方法进行学习，对设备的实时运行数据和历史数 据进行分析、归纳，不断积累经验，以优化系统性能，提高维护 质量，帮助维护人员提高决策水平的各项功能总称。 5、辅助功能 在监测系统中，辅助信息的方式是多种多样的。最常见的是系统 帮助，它是一个集系统组成、结构、功能描述、操作方法、维护 要点及疑难解答与一体的超文本，通常在系统菜单的帮助项中调 用。系统帮助给用户提供了目录索引等多种查询方式。 三、监测系统结构组成及简介
摘要：通信电源集中监控系统作为通信电源运行维护的重要支撑手段，将发挥越来越重要的作用。文章对本地用通信电源监控系统中蓄电池监控模块的设计进行了深入研究，包括蓄电池剩余容量检测、蓄电池单体电压、单体温度测试等，并提出了相应改进方案。最后通过实验检测结果证明了该设计方 案的可行性。 For personal use only in study and research; not for commercial use 1引言 在本地用通信电源监控系统中，蓄电池监控模块是一个相对独立的单元，拥有自己的处理器单元和数据采集单元。因此，它既能作为本地用通信电源监控系统的一部分使用，同时加以简单扩展就可以成为单独使用的蓄电池在线检测仪。本文详细介绍了一套具有两级集散式系统结构的本地用通信电源集中监控系统中蓄电池监控模块的设计。 2蓄电池监控单元的整体实现方案 蓄电池监控一直是国内外研究的热点和难点问题，在本系统中，蓄电池监控单元主要完成以下几方面的功能：剩余容量的在线检测、均/浮充方式转换、单体端电压测试及落后电池检出、电池体温度测试等等。其总体实现如图1所示。 图1蓄电池监控单元的整体硬件结构
处理器模块是蓄电池监控单元的核心，在这里我们采用了ATMEL公司最新的RISC 高性能单片机AT90S8515及大容量8KB的FLASHROM，不但保证了对大量数据进行高速分析处理，而且实现了对数据的保存查询。 在数据采集模块中，由于蓄电池监控单元中需要处理的数据对精度均有特殊的要求，（比如对蓄电池内阻的测量通常为mΩ级，且必须有足够的位数），同时由于蓄电池内阻、电压均为缓慢变化的低时变信号，因此我们采用了16位的Σ-Δ型A/D转换器AD7715，它具有自动校零、量程自动校准的功能，从而可以保证很高的测量精度，而且具有SPI 接口，可以方便的与单片机接口。 蓄电池监控单元中设有RS485的通信接口，与前端机主处理器之间以通信的形势 交换数据。因此在本系统中蓄电池监控模块实际是作为一个智能设备与主监控模块联系的。下面分别对内阻检测模块、单体电压测试模块、单体温度测试模块进行详细的介绍。由于电流测试模块与主处理单元的直流数据采集与处理类似，在此不再赘述。 3蓄电池剩余容量的在线检测 蓄电池的剩余容量是用户最为关心的一个问题，它与整个供电系统的可靠性密切相关，蓄电池剩余电量越高，则系统可靠性越高，否则反之。因此如何能够在既不消耗蓄电池能量又不影响用电设备的正常工作的情况下，实时的在线监测蓄电池的剩余电量，将有重要的实际意义。 蓄电池是个复杂的电化学系统，它在不同负载条件下运行时，蓄电池实际可供释放的电量也不同。随着蓄电池使用时间的增加，其实际可释放的电量也将下降。过去，常依据蓄电池的端电压来判断蓄电池的好坏和其剩余电量的多少，但该方法有很大的局限性。随着电池老化，其端电压变化不明显。因此，利用端电压的变化来推算其剩余电量有一定困难，误差较大。 3.1几种常用的剩余电量预测方法 目前预测蓄电池剩余电量的方案最有代表性的有如下几种： （1）密度法：蓄电池剩余电量和其内部电解液密度密切相关，电解液密度由硫酸铅、氧化铅和铅三者决定。通过测量电解液的密度值，即可间接推算其剩余电量。但在电池使用后期，随着正负极板的腐蚀、断筋，上述三种物质的比例跟电池制造时的配制
正本 *******小区 智能化安防系统 设 计 方 案 秦皇岛****有限公司 ****年*月
工程概述 ******小区拟建设保安视频监控系统，以保证小区安全及智能化需求。 产品选型： 杭州海康威视及其他国内外知名品牌。 设计单位： 秦皇岛****有限公司 项目内容及目标 项目实施应实现的目标：为住宅小区实现一套先进、严密、实用、美观、性能稳定的监控系统。 1.1设计原则 衡量一个住宅小区智能化系统的成功与否，并非仅仅取决于智能化系统的多少、系统的先进性或集成度，而是取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系统成功运行，系统的使用、管理和维护是否方便，系统或产品的技术是否成熟适用，换句话说，就是如何以最少的投入、最简便的实现途径来换取最大的功效。 为了实现上述目标，本设计始终遵循以下原则： 1、一次性 一次性完成****小区监控系统的总体规划与设计，并按计划实施。 2、安全性 整个建筑的各个智能化子系统应能二十四小时运转，系统的安全性、可靠性和容错能力必须予以高度重视。对各个子系统，以电源、系统备份等方面采取相应的容错措施。
3、标准性 本方案依照国家和地区的有关标准进行。确保系统的扩充性和扩展性，有利 于实现投资保障。 4、经济性 在标准化和结构化的前提下，达到到功能和经济的优化设计。 5、先进性 在满足用户现有需求的前提下，充分考虑各种智能化适应技术迅猛发展的趋势，不仅在技术上保持最先进和适度超前，而且更注重采用最先进的技术标准和 规范，以适应未来技术发展的趋势。 6、集成性和可扩展性 保证整个智能系统总体结构上的先进性和合理性，实现各个子系统的分散控制、集中统一式管理和监控；总体结构上具有可扩展性和兼容性，可以集成不同 生产厂商的不同类型的先进产品，使整个智能化系统可以随着技术的发展和进步，不断得到充实和提高。 7、开放型 在总体规划建筑智能系统方案以及进行设备和系统选型时，充分考虑各个子 系统之间的集成特性和信息自动化系统进入信息高速公路的可能性。 8、集散式 对于部分子系统要求具有一定的集散性，系统在一定地域范围内分散分布， 并且由相对独立的单元通过网络互相连接。每个单元可以独立完成局部的监控和 控制功能。中央监控单元实现集中管理功能。集散性体现一种容错能力，当网络 局部开路时，局部单元仍然可以继续工作。 9、用户至上 本方案以满足用户需求为目标，最大限度地满足用户提出的功能需求，确保
消防设备电源监控系统 一、工艺流程 施工前准备工作→配管及布线→监控器安装→传感器安装→系统接地→调试→系统培训及交付使用 二、施工前准备工作 1、系统的施工必须由具有相应资质等级的施工单位承担。 2、系统的安装必须由专业人员进行。 3、系统的施工，应按照批准的工程设计文件和施工技术方案进行，不得随意变更。确需变更设计时，应由原设计单位负责更改并经图审机构审核。 4、系统的施工应按设计要求编写施工方案，并经监理单位批准。施工现场应具有必要的施工技术标准、健全的施工质量管理体系和工程质量检验制度。并应按附录B的要求填写施工现场质量管理检查记录。 5、系统施工前应具备下列条件： 1）设计单位应向施工、建设、监理单位明确相应技术要求； 2）应具备系统图、设备布置平面图、接线图、安装图以及必要的技术文件； 3）系统设备、材料及配件齐全并能保证正常施工； 4）施工现场及施工中使用的水、电、气应满足正常施工要求。 6、系统的安装应按下列规定进行施工过程质量控制： 1）各工序应按施工技术标准进行质量控制，每道工序完成后，应进行检查，检查合格后方可进入下道工序； 2）相关各专业工种之间交接时，应进行检验，并经监理工程师签证后方可进入下道工序； 3）施工过程中，施工单位应做好隐蔽工程验收、绝缘电阻和接地电阻检验、系统调试及设计变更等相关记录； 4）系统施工过程结束后，施工方应对系统的安装质量进行验收； 5）系统安装完成后，施工单位应按规定进行调试； 6）施工过程质量检查和验收应由监理工程师组织施工单位人员完成； 7）施工质量检查和验收应按附录C的要求填写。
7、建筑物产权所有者应建立保存系统内每个传感器的安装及试验记录。 三、设备、材料进场检验 1、系统施工前，应对设备、材料及配件进行进场验收，进场验收应有书面记录和参加人签字，并经监理工程师或建设单位签字确认；未经进场验收或验收不合格者不得使用。 2、设备、材料及配件进入施工现场应有清单、使用说明书、质量合格证明文件、国家法定质检机构的检验报告等文件。系统中的强制认证（认可）产品还应有认证（认可）证书和认证（认可）标识。 3、系统的主要设备应是通过国家认证（认可）的产品。产品名称、型号、规格应符合设计要求和标准规定。 4、系统中非国家强制认证（认可）的产品名称、型号、规格应与检验报告一致。 5、系统设备及配件表面应无明显划痕、毛刺等机械损伤，紧固部位应无松动。 6、系统设备及配件的规格、型号应符合设计要求。 四、布线 1、系统的布线，应符合现行国家标准《建筑电气装置工程施工质量验收规范》GB50303的要求。 2、在管内或线槽内的穿线，应在建筑抹灰及地面工程结束后进行。在穿线前，应将管内或线槽内的积水及杂物清除干净。 3、系统应单独布线，系统内不同电压等级、不同电流类别的线路，不应布在同一管内或线槽的同一槽孔内。 4、导线在管内或线槽内，不应有接头或扭结。导线的接头，应在接线盒内焊接或用端子连接。 5、敷设在多尘或潮湿场所管路的管口和管子连接处，均应作密封处理。 6、管路超过下列长度时，应在便于接线处装设接线盒： 1) 管子长度每超过30m，无弯曲时；
目录 中文摘要 (2) 英文摘要 (3) 1 绪论 (4) 2 智能安防报警系统总体设计 (5) 2．1 系统硬件设计 (5) 2．2 系统软件设计 (6) 3 电话信号识别与电话接口电路 (8) 3．1 振铃检测电路 (8) 3．2 自动摘挂机电路 (9) 4 凌阳音频播放 (10) 4．1 凌阳音频压缩和输出介绍 (10) 4．2 凌阳语音播放编程步骤 (10) 5 DTMF收发器MT8888原理和应用 (16) 5.1 DTMF收发器MT8888简介 (16) 5.2 MT8888引脚排列与功能 (16) 5.3 MT8888的组成 (17) 5.4 MT8888的工作模式 (20) 5.5 MT8888的应用 (22) 5.5.1 与SPCE061A接口 (22) 5.5.2 MT8888初始化 (23) 5.5.3 DTMF信号发送 (24) 5.5.4 电话信号音检测 (25) 6 显示模块 (26) 6.1 凌阳显示模块简介 (26) 6.2 凌阳显示模块原理 (29) 6.3 凌阳显示模块应用 (30) 7 报警探测装置 (36) 结论 (38) 谢辞 (39) 参考文献 (40) 附录1 系统硬件电路图 (42) 附录2 源程序 (45)
智能安防报警系统设计与实现 摘要：本文系统的阐述了集防盗、防火和紧急呼救于一体，功能强大，适合于大众群体的智能安防报警系统的设计。本设计是专门为家庭用户设计的智能 安防报警系统，具有完善的门磁检测、烟雾检测、燃气检测和屏幕显示等 功能。本系统采用凌阳SPCE061A实验仪控制，当室内发生非法侵入时， 无线门磁探测器向系统发送报警信号，系统启动语音播放程序通过喇叭高 声播放预存的相应语音文件报警，实验仪上的LCD显示相应的警报类型， 同时通过MT8888启动拨号程序，拨打预存的电话号码并检测电话信号音， 反复拨打直至电话接通。电话接通后通过凌阳实验仪的另一路音频输出在 电话中播放预存的相应语音文件。当发生火情或燃气泄漏时，无线烟雾探 测器或燃气探测器向系统发送相应的报警信号，系统就会如上进行处理， 播放与之相应的语音文件。 关键词：SPCE061A；MT8888；DTMF；电话报警；LCD
保利民爆科技集团股份有限公司新疆分公司监控系统 功能、性能 指标说明 2014年3月7日
一、前言 按照我公司的生产工艺流程，生产操作和管理要求，结合公司平面布置。通过精心设计的视频监控系统，监控点位布局合理可满足监控区域有效覆盖、图像清晰。可以对我公司主要出入口、硝铵库、103工房、基质罐及装车、等重要场所进行实时全天候视频监控，除了满足保安部门、管理部门、企业领导等对生产安全、设备运行、人员操作情况等的日常监控要求外，还能通过监控系统提升我公司的自动化管理水平，提高生产效率、降低企业成本。以免造成重大人员伤亡及财产损失。为了树立“科技保安”、“无人则安”的安全理念，实现创一流的企业管理目标。 我公司作为一个民爆产品生产企业，安全防范十分重要，因为安全管理人员手头工作较多，不可能24小时都到生产一线监督生产。监控做为一个科技电子产品，可以弥补人员的不足。根据我公司安全的重要性，加以安装监控设备可以有效对生产设备、人员操作以及整个厂区正常运行情况实现全天候录像。减少了因为人员的不足和疏忽，而给我公司带来损失。该系统能及时了解各生产设备及厂区的运行情况，可有效避免人为原因或人员疏忽造成重大人员伤亡及财产损失事故发生。 在生产中监控系统发挥了有效的作用，该系统有安全高效的监控手段，并进行全过程摄像存储，使企业领导能够随时掌握现场的具体情况，当班领导，可用监控的高科技手段，对生产运行情况进行检查、动态管理可录制各点的视频录像以备安防查用 实时对各个设备运行情况进行高清晰视频监控 有效保证生产设备的安全生产情况 可以清晰的观测到车辆出入的具体细节 实时监控各车间及厂区停车场情况
双流WB Premium Outlet (CDO) 安防系统集成设计方案 2009年4月
第一章综述 针对成都双流CDO，经过现场勘察结合现场环境综合分析，由于商场三向均为马路且路径相对较长面积较大，保安夜间巡查力度无法完全顾及，因此外来非法人员对商场临街铺面的非法入侵必须通过安防报警系统加以防卫，以提高安全防范等级，确保商铺财物安全。由于临街商铺的门及窗、橱窗均为玻璃，因此必须安装玻璃爆破探测器以应对对玻璃破坏的及时报警及发现，又因玻璃爆破探测器对于特定的对玻璃破坏（如对玻璃钻孔、开孔、划破等）无法发出警报，所以需要配合安装红外探测器对于非法闯入进行探测。结合商场内每个商铺都统一上下班，商场内所有报警探测器均通过报警中心值班人员统一布防/撤防，个别商铺如果要求盘点或加班、提前上班等需要调整布防/撤防时间的，必须通过向保安部申请对其区域进行特殊的布防/撤防处理。在商铺外围，每隔5个商铺安装一个室外声光报警器，对于非法闯入人员作出警示作用及对保安人员提供提醒作用，提高商场的安全防护等级。 本方案具有多媒体平台，操作简单直观的多功能集成保安系统软件，它可任意扩充选择报警、CCTV等功能模块，通过电脑串口连接相应的保安系统设备，在统一或独立的多媒体电脑平台上进行集中管理，并可以通过软件实现各个系统之间的联动、协调工作。从而大大减少了硬件设备和工程的数量，提高整个系统的自动化程度和保安管理中心的工作效率，完美地将这些系统之间的功能通过警卫中心软件及网络系统，来体现发生事件时如何做自动化处理及相应流程。
第二章设计依据说明 1、本方案设计依据 《智能建设计标准》GB/T 50314-2000 《安全防范工程程序与要求》GA/T 75-94 《防盗报警控制器材通用技术条件》GB/12663-2001 《入侵探测器通用要求》GB/10408.1-2000 《智能建筑工程质量验收规范》GB/50339-2003 《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-98 《民用闭路电视系统工程技术规范》GB 50198-94 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T 50312-2000 《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T 50311-2000 2、设计要求 视频监控系统 共有视频监控点16个，软件设置支持实时多画面分割显示各监控点情况，画面可任意切换、任意组合，任意调看；支持连续录像、预约定时录像、报警录像、位移侦测录像；具有声、光及显示屏文字（警报触发时间、触发位置等）报警功能；支持视频、报警联动，在屏幕的最前面显示预设摄像机的即时影像；要求硬盘容量至少能储存16个摄像点30天存储资料，包括录像、警报触发时间、触发位置及警报触发时的联动动作等，并可方便地查询储存的历史资料。