Система оперативной диагностики и мониторинга АКБ Мониторинг-1

Система оперативной диагностики и мониторинга эксплуатационных параметров свинцовых аккумуляторов и батарей осуществляет предиктивный анализ аккумуляторных батарей с адаптивной функцией прогноза остаточного срока службы.

Исполнение – стационарное. Система выполняется из независимых функциональных модулей. Каждый модуль имеет конструктивную законченность, что позволяет изготавливать различные модификации Системы в соответствии с требованиями Заказчика.

Отличительной чертой ПО является наличие функции адаптации (самообучения) – для обеспечения заданной точности расчёта параметров и прогноза остаточного срока службы АБ в течение всего срока эксплуатации.

Назначение системы:

Повышение надёжности и эффективности эксплуатации электротехнического оборудования в части обеспечения электроснабжением при обесточивании объекта, в том числе:

• Оценка технического состояния;
• Прогноз текущего остаточного срока службы;
• Оценка способности АКБ выполнять свои функции при обесточивании объекта;
• Информирование оперативного персонала о техническом состоянии АКБ, создание протоколов результатов мониторинга.

Система Мониторинг-1 отнесена к средствам измерений, приказ № 2370 от 01.11.2025 г. (РОССТАНДАРТ).

Программное обеспечение внесено в единый реестр российских программ, приказ №634 от 30 ноября 2020 г. (Минцифры России).

Система функционально обеспечивает:

Мониторинг:

• Текущих параметров батареи;
• Текущих параметров аккумуляторов в батарее.

Расчет электрических параметров аккумуляторов, батареи:

• В нормальных условиях эксплуатации;
• В режиме обесточивания объекта.

Оценку технического состояния батареи в:

• Нормальном режиме эксплуатации – по критерию нахождения контролируемых нормированных параметров в заданных границах;
• Аварийном режиме эксплуатации, обесточивания объекта – по критерию нахождения контролируемых параметров в границах, заданных проектной документацией.

Прогноз остаточного срока службы по критериям:

• Календарный срок эксплуатации с даты ввода в эксплуатацию;
• Календарный срок эксплуатации с учётом температуры эксплуатации;
• Значению разрядного напряжения на 8-м часу разряда.

Метрологически измеряемые параметры:

Расчетные эксплуатационные параметры:

Прогнозируемые эксплуатационные параметры:

Отображение результатов мониторинга батареи

Отображение результатов мониторинга аккумулятора

По результатам мониторинга формируются документы:

• Ведомость технического состояния батареи;
• Протоколы мониторинга.

Система позволяет по результатам мониторинга проводить:

1. Анализ текущих и эксплуатационных параметров АКБ в процессе эксплуатации.
2. Анализ текущих и эксплуатационных параметров аккумуляторов в аккумуляторной батарее на заданный период времени.
3. Анализ отклонения параметров аккумуляторов в батарее от нормированного значения на заданный момент времени:
   • Отклонение напряжения аккумуляторов в батарее от нормированного значения 2,23 В;
   • Отклонение температуры на корпусе аккумуляторов от нормированного значения 20 ⁰С;
   • Отклонение сопротивления аккумуляторов от нормированного значения 0,24;
4. Статистический анализ параметров аккумуляторов в батарее:

Напряжение. Критерий – отклонение напряжения на выводах аккумуляторов в режиме постоянного подзаряда от нормированного значения 2,23 В должно быть не более 0,05 В (2,24 % (процент для отсева данных)), точностью измерения — 0,5 (ширина интервала).

Внутреннее сопротивление. Критерий – отклонение внутреннего сопротивления аккумуляторов от нормированного значения 0,24 мОм должно быть не более 0,036 мОм (15 % (процент для отсева данных)), точность измерения не ниже — 1 % (ширина интервала).

Разрядная ёмкость аккумулятора в номинальном режиме разряда. Критерий – разрядная ёмкость аккумуляторов должна быть не менее 80 %, то есть 20 % процент для отсева данных, точность измерения не ниже — 1 % (ширина интервала).

Состав оборудования системы

Структурная схема системы Мониторинг-1

Виды отказов аккумуляторов в батареях в процессе эксплуатации

1. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ОТКАЗ

Причина возникновения — нарушение установленных правил и (или) условий эксплуатации.

Контролируемые параметры (в режиме постоянного подзаряда):

• напряжение на выводах аккумуляторов в батарее;
• температура электролита,
• температура окружающего воздуха;
• внутреннее сопротивление.

Изменение внутреннего сопротивления от нормированного значения позволяет контролировать механическую целостность выводов аккумулятора и межэлементных соединителей, корпуса и крышки аккумуляторов.

Критерии отказа — выход одного из параметров за границы, заданные разработчиком аккумуляторов/

2. ДЕГРАДАЦИОННЫЙ ОТКАЗ

Причина возникновения — естественный процесс старения, износа, коррозии и усталости при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления и эксплуатации.

Контролируемый параметр — скорость изменения (угол наклона) контролируемых параметров в процессе эксплуатации.

Критерий отказа — изменение скорости контролируемого параметра в 1,25 раза и более.

3. РЕСУРСНЫЙ ОТКАЗ

Причина возникновения – достижение предельного состояния ресурсных параметров АКБ:

• отдача по ёмкости;
• продолжительность разряда.

Контролируемые параметры:

• разрядная ёмкость в номинальном режиме разряда
• продолжительность короткого (аварийного) режима разряда;
• пусковой, толчковый ток;
• внутреннее сопротивление.

Критерий отказа – достижение контролируемым параметром значения окончания срока службы, установленного изготовителем в ТУ, в соответствии с требованиями эксплуатирующей организации.

4. СКРЫТЫЙ ОТКАЗ

Причина возникновения — невозможность обнаружения заводского брака штатными методами, средствами контроля и диагностирования, проявляется в процессе эксплуатации.

Контролируемый параметр:

• величина отклонения измеряемого параметра от нормированного значения, установленного в ТУ;
• разброс параметров от среднего и нормированного значения параметра в батарее.

Критерий отказа — отклонение или разброс контролируемого параметра выше значения, установленного изготовителем в ТУ.