本发明涉及蓄电池监控技术领域，更具体地说，它涉及一种蓄电池在线监控系统及其方法。
背景技术：
由蓄电池与蓄电池监控系统组成的后备电源系统作为电源系统的重要组成部分，起着储备电能、应付电网异常和特殊工作情况、维持系统正常运转的关键作用，是需要高可靠电能保障领域的最后一道防线。
现有技术中的蓄电池监控系统只能在线下对蓄电池进行实时检测，蓄电池监控系统在运行时监测、显示和记录电池组电压、充放电电流、各个单体电压、单体内阻，可配置温度、电池间连接电阻和列间连接电阻、电池总电压、蓄电池运行环境温度或表面温度，并通过显示屏展示给巡检蓄电池的巡检员工，便于员工了解蓄电池的现场状况。
但是，上述现有技术中的蓄电池监控系统无法组网将采集的数据实时传输给远程监控中心，需要设置巡检员工进行人工巡检，其便利性有待提高。
技术实现要素：
本发明技术方案所解决的技术问题为：现有技术中的蓄电池监控系统无法组网将采集的数据实时传输给远程监控中心，需要设置巡检员工进行人工巡检，其便利性有待提高。
为实现上述目的，本发明技术方案提供了一种蓄电池在线监控系统，包括：
电池检测单元，并联在蓄电池上，用于采集蓄电池组中每节蓄电池的电压、温度以及内阻，生成并向外发出检测信号；
电流采样单元，电连接在所述蓄电池组上，用于采集蓄电池组的充电电流与放电电流，生成并向外发出采样信号；
集中监控单元，与所述电池检测单元以及所述电流采样单元电信号连接，用于接收所述检测信号与所述采样信号并使用交流注入法的设定计算方法计算出每节蓄电池的分内阻与蓄电池组的总内阻，并根据分内阻与总内阻依照内阻参考表来确定蓄电池的电池状态数据，还向外发出所述检测信号、所述采样信号以及所述电池状态数据；
现场显示单元，与所述集中监控单元电信号连接，用于在现场显示单个蓄电池组的所述检测信号、所述采样信号以及所述电池状态数据；
数据导出单元，与所述集中监控单元电信号连接，用于接收、导出并现场打印所述检测信号、所述采样信号以及所述电池状态数据；
上位机监控单元，与所述集中监控单元电信号连接，用于接收并显示多个蓄电池组所述检测信号、所述采样信号以及所述电池状态数据；
组网路由单元，与所述集中监控单元以及远程监控网络电信号连接，用于将所述集中监控单元接入远程监控网络，所述集中监控单元向所述远程监控网络发送所述电池状态数据络。
通过上述技术方案，电池检测单元用于检测单个蓄电池的电压、温度以及内阻，电流采样单元则检测蓄电池组的充电电流与放电电流，电池检测单元与电流采样单元将其采集的信号数据发送给集中监控单元，集中监控单元则根据其内部存储的计算步骤来处理信号数据并得出电池状态数据，同时还将电池状态数据通过组网路由单元发送至远程监控网络，远程监控中心的监控人员可通过远程监控网络获取电池状态数据，从而实现对蓄电池的远程监控，无需设置巡检员工进行人工巡检，方便实用，同时在维修员工对蓄电池进行例行保养时，可使用数据导出单元导出电池状态数据，方便维修员工在获取所有蓄电池的数据后在现场对蓄电池的状态进行分析评估，也可使用现场显示单元来显示蓄电池的电池状态数据，便于对单个蓄电池或者蓄电池组进行分析评估；上位机监控单元则显示多个蓄电池组的电池状态数据，便于维修员工对蓄电池组进行批量巡视。
进一步的，所述集中监控单元上电信号连接有rj45接口，并通过所述rj45接口与所述组网路由单元电信号连接，所述组网路由单元内设tcp/ip协议以与所述远程监控网络进行网络通讯。
通过上述技术方案，rj45接口是布线系统中信息插座连接器的一种，是标准8位模块化接口的俗称，其连接器由插头（接头、水晶头）和插座（模块）组成，连接器成本低，该插头和插座无须损坏或中止正本的任何连线结构，所以不存在信号的衰减，联接方便的优点；同时，tcp/ip协议是一个开放的协议标准，所有人都可以免费试用，并且是独立于硬件和操作系统的，利于降低系统的软件成本。
进一步的，所述集中监控单元与所述电池检测单元以及所述电流采样单元之间电信号连接有rs485总线，所述rs485总线用于实现所述集中监控单元与所述电池检测单元之间以及所述集中监控单元与所述电流采样单元之间的电信号传输。
通过上述技术方案，rs485采用半双工工作方式，支持多点数据通信，其网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络，rs485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mv的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。
进一步的，所述数据导出单元包括：
导入子单元，内部设置有报表生成器，与所述集中监控单元电信号连接，用于接收所述检测信号、所述采样信号以及所述电池状态数据，并将所述检测信号、所述采样信号以及所述电池状态数据使用报表生成器记录成数据报表上，并向外发出所述数据报表；
输出子单元，内部设置有usb接口，与所述导入子单元电信号连接，用于接收所述数据报表并通过usb接口输出所述数据报表。
通过上述技术方案，导入子单元将其获取的检测信号、采样信号以及电池状态数据记录下来并使用报表生成器形成数据报表，最后使用输出子单元输出数据报表，方便维修员工在时域上对检测信号、采样信号以及电池状态数据进行分析与评估；usb接口的设备可以热插拔，用户在使用外接设备时，不需要关机再开机等动作，同时也具有携带方便、标准统一以及可连接多个设备的优点，方便维修员工输出数据报表。
进一步的，设备电荷吸收单元，与所述电池检测单元以及所述电流采样单元电连接，与所述集中监控单元电信号连接，所述集中监控单元向所述设备电荷吸收单元发出吸收信号，所述设备电荷吸收单元接收所述吸收信号吸收所述电池检测单元以及所述电流采样单元上的残留电荷；
所述设备电荷吸收单元包括：具有常闭触点的继电开关k1、具有电感的绕线电阻r1、干簧管k2以及放电电阻r2，所述绕线电阻r1的轴心线朝向所述干簧管k2，所述继电开关k1的一端与所述电池检测单元与所述电流采样单元的正极电连接，所述继电开关k1的另一端通过所述绕线电阻r1接地，所述继电开关k1的另一端电连接有所述干簧管k2的一端，所述干簧管k2的另一端通过所述放电电阻r2接地；
所述继电开关k1的控制端与所述集中监控单元电信号连接，当所述集中监控单元通电后，所述集中监控单元控制所述继电开关k1的控制端使其常闭触点断开，当所述集中监控单元断电后，所述集中监控单元不控制所述继电开关k1的控制端，所述继电开关k1的的常闭触点闭合。
通过上述技术方案，当系统通电后，集中监控单元控制继电开关k1使其常闭触点断开，系统正常工作，当系统断电后，若没有设备电荷吸收单元，即使所有外部电力都断开，设备内部的电容上还残留电荷，仍可能有危及人身安全的高压，因此需将设备静置足够长时间（时间通常大于等于10min），等待电荷释放完后才能拆开设备的机箱，此时设置设备电荷吸收单元后，集中监控单元端点从而失去对继电开关k1的控制使其常闭触点闭合，设备内残留的电荷通过继电开关k1以及绕线电阻r1进入地，具有电感的绕线电阻r1可以抑制高频谐波，避免高频谐波对电池检测单元以及电流采样单元产生不可逆转的危害；若绕线电阻r1上的电流上升率过高，则绕线电阻r1会产生磁场从而使干簧管k2闭合，接入回路的放电电阻r2则会限制电流的大小，起到放电以及保护设备的作用。
为了解决上述技术问题，本发明技术方案还提供了一种蓄电池在线监控方法，包括：
实时采集每节蓄电池的电压、温度以及内阻；
采集蓄电池组的充电电流与放电电流；
将上述电压、温度、内阻以及充电电流与放电电流通过rs485总线方式传输至集中监控单元；
所述集中监控单元使用交流注入法的设定计算方法计算出每节蓄电池的分内阻与蓄电池组的总内阻；
所述集中监控单元根据每节蓄电池的内阻与蓄电池组的总内阻依照内阻参考表来确定蓄电池的电池状态数据；
所述集中监控单元通过rj45接口使用tcp/ip协议将所述电池状态数据发送至远程监控网络。
通过上述技术方案，远程监控中心的监控人员可通过远程监控网络获取电池状态数据，从而实现对蓄电池的远程监控，无需设置巡检员工进行人工巡检，方便实用，同时在维修员工对蓄电池进行例行保养时，可导出电池状态数据，便于维修员工对蓄电池的状态进行分析与评估。
进一步的，所述集中监控单元将所述电池状态数据通过usb接口导入移动设备中。
通过上述技术方案，usb接口的设备可以热插拔，用户在使用外接设备时，不需要关机再开机等动作，同时也具有携带方便、标准统一以及可连接多个设备的优点，方便维修员工输出数据报表。
进一步的，所述集中监控单元将所述电池状态数据通过usb接口导入移动设备中，还包括：
根据时间轴将所述电池状态数据绘制成坐标报表；
将所述坐标报表打包成便携式文档；
导出所述便携式文档。
通过上述技术方案，将其获取的检测信号、采样信号以及电池状态数据记录下来并使用报表生成器形成数据报表，最后使用输出子单元输出数据报表，方便维修员工在时域上对检测信号、采样信号以及电池状态数据进行分析与评估。
本发明技术方案的有益效果至少包括：电池检测单元用于检测单个蓄电池的电压、温度以及内阻，电流采样单元则检测蓄电池组的充电电流与放电电流，电池检测单元与电流采样单元将其采集的信号数据发送给集中监控单元，集中监控单元则根据其内部存储的计算步骤来处理信号数据并得出电池状态数据，同时还将电池状态数据通过组网路由单元发送至远程监控网络，远程监控中心的监控人员可通过远程监控网络获取电池状态数据，从而实现对蓄电池的远程监控，无需设置巡检员工进行人工巡检，方便实用，同时在维修员工对蓄电池进行例行保养时，可使用数据导出单元导出电池状态数据，方便维修员工在获取所有蓄电池的数据后在现场对蓄电池的状态进行分析评估，也可使用现场显示单元来显示蓄电池的电池状态数据，便于对单个蓄电池或者蓄电池组进行分析评估；上位机监控单元则显示多个蓄电池组的电池状态数据，便于维修员工对蓄电池组进行批量巡视。
附图说明
图1为本发明实施例一的框图；
图2为本发明实施例一数据导出单元的框图；
图3为本发明实施例一设备电荷吸收单元与集中监控单元的连接框图；
图4为本发明实施例一设备电荷吸收单元的电路图；
图5为本发明实施例二的方法流程图；
图6为本发明实施例二步骤s7的方法流程图。
附图标记：100、电池检测单元；200、电流采样单元；300、集中监控单元；310、rj45接口；400、现场显示单元；500、数据导出单元；510、导入子单元；511、报表生成器；520、输出子单元；521、usb接口；600、上位机监控单元；700、组网路由单元；800、设备电荷吸收单元；900、远程监控网络。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
结合本发明技术方案的上述发明思路，一种蓄电池在线监控系统，如图1与图3所示，包括：电池检测单元100、电流采样单元200、集中监控单元300、现场显示单元400、数据导出单元500、上位机监控单元600、组网路由单元700以及设备电荷吸收单元800。
电池检测单元100可采用现有技术中的电池监测模块，电池检测单元100并联在蓄电池上并与集中监控单元300电信号连接，用于采集蓄电池组中每节蓄电池的电压、温度以及内阻，生成检测信号并将检测信号发送至向集中监控单元300。
电流采样单元200采用与集中监控单元300电信号连接的电流传感器，电连接在蓄电池组的总出线端上，用于采集蓄电池组的充电电流与放电电流，生成代表充电电流与放电电流的采样信号，并将采样信号发送给集中监控单元300。
集中监控单元300可采用工业控制领域中常用且含有储存器的plc、dsp或者单片机，其内部程序均为现有技术中常用的调用程序，使用的函数也为本领域技术人员所知的调用函数，集中监控单元300与电池检测单元100以及电流采样单元200之间使用rs485总线电信号连接，rs485总线用于实现集中监控单元300与电池检测单元100之间以及集中监控单元300与电流采样单元200之间的电信号传输。rs485采用半双工工作方式，支持多点数据通信，其网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络，rs485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mv的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。集中监控单元300接收检测信号与采样信号后使用交流注入法的设定计算方法计算出每节蓄电池的分内阻与蓄电池组的总内阻，并根据分内阻与总内阻依照内阻参考表来确定蓄电池的电池状态数据,电池状态数据包括蓄电池的内阻值、容量以及使用寿命。其中，内阻参考表上记载的蓄电池在其生命周期中各个时段的内阻值，根据蓄电池测得的内阻值查询。交流注入法即其设定的计算方法为现有技术中测定蓄电池内阻的方法，可参考授权公告号为cn101477149b的发明专利公开的电池内阻在线直流检测方法和系统中记载的交流注入法。
如图1所示，集中监控单元300上电信号连接有rj45接口310，并通过rj45接口310与组网路由单元700电信号连接，组网路由单元700内设tcp/ip协议以与远程监控网络900进行网络通讯。rj45接口310是布线系统中信息插座连接器的一种，是标准8位模块化接口的俗称，其连接器由插头（接头、水晶头）和插座（模块）组成，连接器成本低，该插头和插座无须损坏或中止正本的任何连线结构，所以不存在信号的衰减，联接方便的优点；同时，tcp/ip协议是一个开放的协议标准，所有人都可以免费试用，并且是独立于硬件和操作系统的，利于降低系统的软件成本。组网路由单元700可使用现有技术中的路由器，远程监控网络900为组成局域网的多个服务器以及用户端，集中监控单元300通过rj45接口310使用tcp/ip协议通过组网路由单元700向远程监控网络900发出检测信号、采样信号以及电池状态数据，方便使用用户端的员工远程在线查看蓄电池的数据。
现场显示单元400可采用与集中监控单元300电信号连接的显示屏，其可在现场实时显示单个蓄电池组的检测信号、采样信号以及电池状态数据，方便员工对单个蓄电池组进行仔细检修。
数据导出单元500可采用带有打印程序且设有usb接口521的存储运算设备，也可使用微型电脑。数据导出单元500与集中监控单元300电信号连接，以接收、导出并现场打印检测信号、采样信号以及电池状态数据。如图2所示，数据导出单元500包括有导入子单元510与输出子单元520。导入子单元510的内部设置有报表生成器511，报表生成器511即事先存储好的数据记录程序，如word程序，可使用桌面级com组件来对word程序进行操作，如绘制图表，并文件导出成pdf文档。导入子单元510与集中监控单元300电信号连接，用于接收检测信号、采样信号以及电池状态数据，并将检测信号、采样信号以及电池状态数据使用报表生成器511记录成数据报表上，并向输出子单元520发出数据报表。输出子单元520为内部设置有usb接口521的接口模块，其与导入子单元510电信号连接，用于接收数据报表并通过usb接口521输出数据报表。输出数据报表能方便维修员工在时域上对检测信号、采样信号以及电池状态数据进行分析与评估，而具有usb接口521的设备可以热插拔，用户在使用外接设备时，不需要关机再开机等动作，同时也具有携带方便、标准统一以及可连接多个设备的优点，方便维修员工输出数据报表。
上位机监控单元600可采用与集中监控单元300通过rs485总线电信号连接的微型电脑，用于接收并显示多个蓄电池组的检测信号、采样信号以及电池状态数据。上位机监控单元600可方便员工对多个蓄电池组状态的分析与评估。
设备电荷吸收单元800与电池检测单元100以及电流采样单元200电连接，并与集中监控单元300电信号连接，集中监控单元300向设备电荷吸收单元800发出吸收信号，设备电荷吸收单元800接收吸收信号吸收电池检测单元100以及电流采样单元200上的残留电荷。如图4所示，设备电荷吸收单元800包括具有常闭触点的继电开关k1、具有电感的绕线电阻r1、干簧管k2以及放电电阻r2，绕线电阻r1的轴心线朝向干簧管k2，继电开关k1的一端与电池检测单元100以及电流采样单元200的正极电连接，继电开关k1的另一端通过绕线电阻r1接地，继电开关k1的另一端电连接有干簧管k2的一端，干簧管k2的另一端通过放电电阻r2接地。继电开关k1的控制端与集中监控单元300电信号连接，当集中监控单元300通电后，集中监控单元300控制继电开关k1的控制端使其常闭触点断开，当集中监控单元300断电后，集中监控单元300不控制继电开关k1的控制端，继电开关k1的的常闭触点闭合，继电开关k1导通放电。
蓄电池在线监控系统的工作原理与有益效果为：电池检测单元100用于检测单个蓄电池的电压、温度以及内阻，电流采样单元200则检测蓄电池组的充电电流与放电电流，电池检测单元100与电流采样单元200将其采集的信号数据发送给集中监控单元300，集中监控单元300则根据其内部存储的计算步骤来处理信号数据并得出电池状态数据，同时还将电池状态数据通过组网路由单元700发送至远程监控网络900，远程监控中心的监控人员可通过远程监控网络900获取电池状态数据，从而实现对蓄电池的远程监控，无需设置巡检员工进行人工巡检，方便实用，同时在维修员工对蓄电池进行例行保养时，可使用数据导出单元500导出电池状态数据，方便维修员工在获取所有蓄电池的数据后在现场对蓄电池的状态进行分析评估，也可使用现场显示单元400来显示蓄电池的电池状态数据，便于对单个蓄电池或者蓄电池组进行分析评估；上位机监控单元600则显示多个蓄电池组的电池状态数据，便于维修员工对蓄电池组进行批量巡视。在维修员工进行维修的过程中需要关闭有故障的设备对其进行维修，在系统断电关闭前，集中监控单元300控制继电开关k1使其常闭触点断开，系统正常工作。在系统断电关闭后，若没有设备电荷吸收单元800，即使所有外部电力都断开，设备内部的电容上还残留电荷，仍可能有危及人身安全的高压，因此需将设备静置足够长时间（时间通常大于等于10min），等待电荷释放完后才能拆开设备的机箱，此时设置设备电荷吸收单元800后，集中监控单元300端点从而失去对继电开关k1的控制使其常闭触点闭合，设备内残留的电荷通过继电开关k1以及绕线电阻r1进入地，具有电感的绕线电阻r1可以抑制高频谐波，避免高频谐波对电池检测单元100以及电流采样单元200产生不可逆转的危害；若绕线电阻r1上的电流上升率过高，则绕线电阻r1会产生磁场从而使干簧管k2闭合，接入回路的放电电阻r2则会限制电流的大小，起到放电以及保护设备的作用。
实施例二
结合本发明技术方案的上述发明思路，一种蓄电池在线监控方法，如图5所示，包括如下步骤：。
步骤s1：实时采集每节蓄电池的电压、温度、内阻。
步骤s2：采集蓄电池组的充电电流与放电电流。
步骤s3：将上述电压、温度、内阻以及充电电流与放电电流通过rs485总线方式传输至集中监控单元300。
步骤s4：集中监控单元300使用交流注入法的设定计算方法计算出每节蓄电池的分内阻与蓄电池组的总内阻。
步骤s5：集中监控单元300根据每节蓄电池的内阻与蓄电池组的总内阻依照内阻参考表来确定蓄电池的电池状态数据；
步骤s6：集中监控单元300通过rj45接口310使用tcp/ip协议将电池状态数据发送至远程监控网络900。
步骤s7：集中监控单元300将电池状态数据通过usb接口521导入移动设备中。
其中，如图6所示，步骤s7还包括步骤s71、步骤s72以及步骤s73。
步骤s71：根据时间轴将电池状态数据绘制成坐标报表。坐标报表与实施例一中的数据报表指同一文件。
步骤s72：将坐标报表打包成便携式文档。便携式文档为pdf文档，pdf是一种通用文件格式，能够保存任何源文档的所有字体、格式、颜色和图形，而不管创建该文档所使用的应用程序和平台，从而在传输pdf文档时不用担心其兼容性的问题。
步骤s73：导出便携式文档。
远程监控中心的监控人员可通过远程监控网络900获取电池状态数据，从而实现对蓄电池的远程监控，无需设置巡检员工进行人工巡检，方便实用，同时在维修员工对蓄电池进行例行保养时，使用usb接口521导出便携式文档，将其获取的检测信号、采样信号以及电池状态数据记录下来并使用报表生成器511形成数据报表，最后使用输出子单元520输出数据报表，方便维修员工在时域上对检测信号、采样信号以及电池状态数据进行分析与评估。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。