动环监控蓄电池管理系统的设计与实现

卢运运，陈大裕，高 庆，韦成威

（1.中国移动通信集团广西有限公司梧州分公司，广西 梧州 543002；2.中国移动通信集团广西有限公司，广西 南宁 530028）

0 引 言

基站蓄电池管理一直存在三个难题：缺少自动化评估蓄电池性能技术手段，通常是通过网管后台监测到基站停电直到基站退服的时长或者是代维人员的估算，数据不准给通信保障带来困难；基站蓄电池容量测试周期长时效低，按照现有离线测试的方法，一队人一天只能进行一个基站的放电测试，耗费大量的人工成本；蓄电池维修费用无法精细化管理，蓄电池组由24个单体串联而成，当有落后单体或有一只单体开路，就会导致整组蓄电池后备时间短或者无法放电。如果无法做到对每一个基站在更换前进行容量测试，往往只需更换几个落后单体就恢复电池组正常的容量的情况下进行整组更换，造成蓄电池维修费用的投入产出低下。

移动公司拥有一套功能强大的动环监控系统，具备对基站动环设备进行“遥调”“遥控”等远程操作功能，并配备数据库[1]。所以只要基于动环监控系统研发一个嵌入式蓄电池管理软件子系统，就可以将动环监控的远程操作功能应用在基站蓄电池维护工作中，解决基站蓄电池维修管理中遇到的三大问题。

1 蓄电池监控管理系统技术方案

1.1 系统总体框架

作为动环监控系统的嵌入式软件子系统，以实时数据处理、分析计算、综合管理为主体架构的分布式平台，从功能特点来说分为基础平台与上层功能模块两个部分。系统的上层应用可以对 “开关电源”、“蓄电池”进行远程控制管理，并将基础平台收集的数据智能分析后输出报表[2]。系统总体框架如图1所示。

图1 系统总体框架图

1.2 系统各个功能模块的设计

1.2.1 远程放电模块

蓄电池管理系统的远程放电功能是使用开发的上层应用控制底端采集器遥调智能开关电源中电池管理的相关参数实现的。远程放电操作功能模块如图2所示。

（1）上层应用部分：系统通过DSC控制器下发或终止远程放电操作命令给底端采集器FSU；通过读取动环监控系统中的数据流，实时显示放电站点蓄电池及开关电源各种数据。

（2）底端部分： FSU采集器的Siteunit 采集程序，通过动态驱动SO文件、电源控制ini配置文件以及电池管理ini配置文件实现修改开关电源蓄电池管理的相关参数，如调低浮充电压，可以使蓄电池放电；并将测试得到的各项数据收集上来传送到Sybase系统数据库。

1.2.2 数据处理模块

蓄电池管理系统数据实时监控和存储基站采集设备FSU收集到的蓄电池组单体电压、电池总电压、放电电流、电池组后备时长等后期分析所需的全量数据，存储在系统数据库，后期开发的上层应用可以对数据随时进行查询调用[3]。

1.2.3 内部数据分析模块

系统数据库对基础平台收集上来的“全市”、“分区域”、“站点”、“电池组”、“单体” 等各类场景数据进行多维度分析后，相应的结果直接推送在对应的上层应用功能模块里面，而最关键的蓄电池放电数据则是通过定制报表的方式输出汇总结果及问题单体列表。

1.2.4 系统应用层

蓄电池管理系统用户操作界面设置放电管理、维修管理、电池报表、监控局站添加模块、监控电池添加模块、预留功能模块六个功能模块，用户直接点击使用。

2 系统实现功能展示

2.1 整体功能界面

系统使用SQL/Sybase语言开发，共用siteweb的数据库，在动环监控内网以网页形式登录，系统功能包括放电管理、维修管理、电池报表、未监控局站、未监控电池、未监控放电六大功能，所有功能集中在左边。系统整体功能界面如图3所示。

图3 系统整体功能界面

2.2 放电管理功能

点击左边的放电管理，选择片区选定基站，再点击远程放电，系统会对基站的蓄电池进行放电，到了蓄电池电压下限、遇到站点市电停电或者手动点击结束则会停止放电，如果24小时内有停电的则不允许再进行电池测试，后期将支持定制放电时长及放电计划[4]。

支持放电过程实时查看开关电源及蓄电池的各种数据方便我们判断开关电源和电池性能。看到的信息包括开关电源的输出电压、蓄电池的放电及充电电流、蓄电池组端电压及单体电压等信息。

2.3 维修管理功能

支持维修记录的实时记录及查询，可提供网页实时展示。此功能可以记录站点蓄电池的维修信息；并在该站点下次放电时，系统会将该站点蓄电池的实际容量和维护后预估容量进行对比展示给用户，较正的电池容量也会作为一个参考，来评估蓄电池的后备时长。

2.4 系统报表功能

进入报表管理可以查询及导出进行过放电测试站点的电池数据报表。目前电池数据定制的报表有7张。下面详细介绍最常用最核心的三张定制报表：蓄电池放电测试记录表、蓄电池容量分析报表、蓄电池单体电压表[5]。系统报表功能如图4所示。

图4 系统报表功能

2.4.1 蓄电池放电测试记录表

蓄电池放电测试记录如表1所示，报表包含了四个关键数据：开始时间、结束时间、放电时长、放电最低电压，可以判断蓄电池整组的好坏。岑溪波塘基站在10月13号放电172分钟，放电最低电压为50.6 V，这个站点的电池性能良好。

表1 蓄电池放电测试记录表

2.4.2 蓄电池容量分析报表

如表2所示，蓄电池容量分析报表包含了两个关键数据：蓄电池的实际容量、后备时间。查看这个报表可以得到站点蓄电池准确的后备时间，代维根据这个数据可以合理安排发电的优先顺序。如图3岑溪波塘基站放电后，经过系统后台的分析计算，该站点500 Ah蓄电池的实际容量只剩下365 Ah，后备时间为241分钟。

表2 蓄电池容量分析报表

2.4.3 蓄电池单体电压表

蓄电池单体电压报表如表3所示，每隔10分钟记录一次电池的单体电压，可以非常直观、清晰的展现该站电池单体的性能情况，判断落后单体进行精准维修。表3是岑溪马路镇马路街基站2#蓄电池组放电70分钟后的电池单体电压表，可以清晰看到有7只落后单体。

表3 蓄电池单体电压表

2.5 新入网局站和蓄电池添加功能

蓄电池管理系统可以通过这个功能模块直接添加动环监控系统上面的局站和蓄电池组，不用在蓄电池管理系统上重新配置数据，目的是方便蓄电池管理系统扩容不断入网的局站和蓄电池组。

3 系统的经济性及推广性评估

系统投入使用后每年可以为广西省移动公司节约上百万的蓄电池维护成本，而蓄电池管理系统基于动环监控系统研发的一个嵌入式软件子系统，共用动环监控系统数据库及底端的采集器硬件，研发成本低。蓄电池管理系统可以跟随动环监控系统一起升级迭代，不用支出后期的维护费用，非常具有推广价值。

4 结 论

蓄电池管理系统解决了蓄电池维护过度依赖一线维护人力的问题，经过测试和核对蓄电池管理系统的远程控制电池放电及报表功能，满足基站蓄电池维护精细化管理对功能自动化，数据准确性、及时性方面的要求。