智能蓄电池传感器设计开题报告.doc智能蓄电池传感器设计开题报告.doc

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XXX大学毕业设计(论文)开题报告题目智能蓄电池传感器设计系部专业学生姓名学号指导教师职称毕设地点年月日1结合毕业设计(论文)课题任务情况,根据所查阅的文献资料,撰写1500~2000字左右的文献综述一、蓄电池传感器概述1、概述蓄电池作为备用电源在供电系统中往往起着极其重要的作用,在交流电失电或其它事故状态下蓄电池组一旦出现问题,供电系统将面临瘫痪,造成设备停运及其它重大运行事故。近年随着阀控式密封铅酸蓄电池(以下简称阀控蓄电池)的广泛使用,加之使用环境及条件欠佳,因蓄电池提前失效而引发的事故时有发生。阀控蓄电池由于特殊的阀控式密封结构,使得我们无法准确掌握蓄电池的健康状况,其“免维护”的这一优点,反而成为电池运行管理中的缺点和难点,同时极其容易误导用户。在提高电池性能,减少维护工作量的同时,如何快捷有效地检测出早期失效电池并预测蓄电池性能变化趋势已成为电池运行管理的新课题。目前除了核对性放电、电压巡检等常规维护检测手段外,随着技术的发展一些新的检测手段孕育而生,蓄电池在线监测这一新检测技术开始逐步得到运用。北京莱姆电子是瑞士莱姆集团(LEM)的全资子公司,这款由瑞士研发、北京生产的SENTINEL模块是专门为应用于蓄电池在线监测而量身定做的蓄电池传感器。模块采用四线制设计,通过与蓄电池的正负极相连实现供电和测量,然后通过RJ11接口(电话线接口)实现至多254个模块的相连,经由开放的串口协议通讯实现对整个蓄电池组的监测。该传感器可以直接测量单体蓄电池的阻抗、电压和表面温度(模块贴在电池表面),连线、安装方便,同时模块的质保期为五年,完全跨越蓄电池的失效周期,因此非常便于构建蓄电池在线监测系统。2蓄电池在线监测硬件平台的构成蓄电池在线监测系统一方面需要完成在工业现场如变电站,数据中心等场合蓄电池参数的人机交互,方便用户在现场时观测蓄电池组整体电压,电流以及各单体电池的阻抗,电压和温度;另一方面需要提供网络接口,使用户在远端如中央控制室能够及时了解现场的情况;最后需增加GSM接口,一旦发生故障,可以用发短信或者打电话的方式通知到值班人员。值得说明的是1)由上图可见,鉴于SENTINEL模块的独特设计,可以直接对蓄电池阻抗进行测试,因此系统毋须安装单独的放电模块。2)由于SENTINEL模块需要通过地址来识别,该地址是8位的,以上连接最多实现254块蓄电池的连接,3)理论上图中用虚线指示的SBUS通讯线是不需要连接的,但是考虑到工业现场的复杂性,如两模块之间的通讯线一旦被破坏,则某些模块将不在线路中,因此出于冗余设计的考虑,在现场允许的情况下,尽量布置该线缆。4)图中的电流变送器一般用于主机测量充放电电流,感知蓄电池的状态,是非常必要的,考虑现场施工方便,尽量使用外置的电流变送器,而不将该变送器布置在主机内,否则电池充放电线缆(往往是很粗的线缆)需要绕经主机,不经济也不安全。5)使用GSM天线的时候,要实地测量当地的信号强度,某些机房信号屏蔽严重,此时可以考虑将天线移到室外,以实现信号的通畅发送。由以上的分析,对现场监控提出的要求至少有带有人机交互功能,网络功能,GSM发射功能,SBUS总线通讯的功能以及A/D转换接口。3展望传感器的蓄电池在线监测硬件平台不仅可以用于对蓄电池失效模型和监测算法甚至电池活化技术的研究,另外如果配套监测软件可以应用于各种需要监测蓄电池的实际场合,如电力、通信、石油、化工、铁路、煤炭等行业的直流电源系统以及UPS系统的蓄电池在线监测,从而真正给蓄电池这一薄弱环节上一道保险,为我国的安全用电事业保驾护航。二、PRO/E三维开发软件的概述1、概述PRO/ENGINEER是美国PTC(PARAMETRICTECHNOLOGYCORPORATION公司于1988年开发的参数化设计系统,是一套由设计至生产的机械自动化软件。参数化设计就是将零件尺寸的设计用参数来描述,并在设计修改时通过修改参数的数值来更改零件的外形。PRO/ENGINEER与传统的CAD系统仅提供绘图工具有着极大的不同,它提供了一套完整的机械产品解决方案,包括机械设计、板金设计、加工制造、机构分析、有限元分析等,它使产品的设计效率大大提高,使产品在设计初期具有更多的灵活性,保证在日后根据系统要求进行相应的更改和计算;另外在产品的设计方案阶段,可以形象的表现系统的组成特点,而在产品的生产阶段可以方便与加工中心数据连接。2、特点PRO/ENGINEER的特性如下3D实体模型,单一数据库,以特征作为设计的单位,参数式设计,数据管理DATAMANAGEMENT,装配管理ASSEMBLEMANAGEMENT,工程数据库再利用ENGINEERINGDATAREUSE,易用性EASEOFUSE,硬件独立性HARDWAREINDEPENDENCE。参考文献【1】ANALOGDEVICESINC,10BITDIGITALTEMPERATURESENSORSAD7416DATASHEET,1999【2】李明,杨文昭数字温度传感器AD7416及其应用北京特种机电研究所。【3】石东海单片机数据通信技术【M】西安电子科技大学出版社,2002【4】李华单片机实用接口技术,北京,航空航天大学出版社,1998。【5】严天峰单片机应用系统设计与仿真调试,北京航空航天大学出版社【6】倪志莲,张怡典单片机应用技术北京理工大学出版社【7】武洪计算机串口红外通信接口技术J。电子技术,2004,74547。【8】倪志莲,张怡典DAVIDBRADBURYINFRAREDREMOTECONTROLANDDATATRANSMISSION1995,2【9】李朝情单片机原理及接口技术北京航空航天大学出版社。2005,5【10】谢嘉奎电子线路非线形部分(第四版)北京高等教育出版社。【11】AWLYAO,SDSTROMBECK,JSCCHIDEVELOPMENTOFAMOBILEMANUFACTURINGSYSTEMWITHPDAANDPLCJCOMPUTERSCIENCEANDENGINEERING,2005,42578。【12】詹友刚PRO/ENGINEER中文野火版20基础教程M北京清华大学出版社,2005
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