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XXX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
題 目
智能蓄電池傳感器設(shè)計(jì)
系 部
專 業(yè)
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
指導(dǎo)教師
職稱
畢設(shè)地點(diǎn)
年 月 日
1. 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫1500～2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
一、蓄電池傳感器概述
1、概述
蓄電池作為備用電源在供電系統(tǒng)中往往起著極其重要的作用，在交流電失電或其它事故狀態(tài)下蓄電池組一旦出現(xiàn)問(wèn)題，供電系統(tǒng)將面臨癱瘓，造成設(shè)備停運(yùn)及其它重大運(yùn)行事故。近年隨著閥控式密封鉛酸蓄電池（以下簡(jiǎn)稱閥控蓄電池）的廣泛使用，加之使用環(huán)境及條件欠佳，因蓄電池提前失效而引發(fā)的事故時(shí)有發(fā)生。閥控蓄電池由于特殊的閥控式密封結(jié)構(gòu)，使得我們無(wú)法準(zhǔn)確掌握蓄電池的健康狀況，其“免維護(hù)”的這一優(yōu)點(diǎn)，反而成為電池運(yùn)行管理中的缺點(diǎn)和難點(diǎn)，同時(shí)極其容易誤導(dǎo)用戶。在提高電池性能，減少維護(hù)工作量的同時(shí)，如何快捷有效地檢測(cè)出早期失效電池并預(yù)測(cè)蓄電池性能變化趨勢(shì)已成為電池運(yùn)行管理的新課題。目前除了核對(duì)性放電、電壓巡檢等常規(guī)維護(hù)檢測(cè)手段外，隨著技術(shù)的發(fā)展一些新的檢測(cè)手段孕育而生，蓄電池在線監(jiān)測(cè)這一新檢測(cè)技術(shù)開始逐步得到運(yùn)用。
北京萊姆電子是瑞士萊姆集團(tuán)（LEM）的全資子公司，這款由瑞士研發(fā)、北京生產(chǎn)的Sentinel模塊是專門為應(yīng)用于蓄電池在線監(jiān)測(cè)而量身定做的蓄電池傳感器。模塊采用四線制設(shè)計(jì)，通過(guò)與蓄電池的正負(fù)極相連實(shí)現(xiàn)供電和測(cè)量，然后通過(guò)RJ11接口（電話線接口）實(shí)現(xiàn)至多254個(gè)模塊的相連，經(jīng)由開放的串口協(xié)議通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)蓄電池組的監(jiān)測(cè)。該傳感器可以直接測(cè)量單體蓄電池的阻抗、電壓和表面溫度（模塊貼在電池表面），連線、安裝方便，同時(shí)模塊的質(zhì)保期為五年，完全跨越蓄電池的失效周期，因此非常便于構(gòu)建蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
2 蓄電池在線監(jiān)測(cè)硬件平臺(tái)的構(gòu)成
蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一方面需要完成在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)如變電站，數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)合蓄電池參數(shù)的人機(jī)交互，方便用戶在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)觀測(cè)蓄電池組整體電壓，電流以及各單體電池的阻抗，電壓和溫度；另一方面需要提供網(wǎng)絡(luò)接口，使用戶在遠(yuǎn)端如中央控制室能夠及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的情況；最后需增加GSM接口，一旦發(fā)生故障，可以用發(fā)短信或者打電話的方式通知到值班人員。
值得說(shuō)明的是：
1）由上圖可見(jiàn)，鑒于sentinel模塊的獨(dú)特設(shè)計(jì)，可以直接對(duì)蓄電池阻抗進(jìn)行測(cè)試，因此系統(tǒng)毋須安裝單獨(dú)的放電模塊。
2）由于sentinel模塊需要通過(guò)地址來(lái)識(shí)別，該地址是8位的，以上連接最多實(shí)現(xiàn)254塊蓄電池的連接，
3）理論上圖中用虛線指示的sbus通訊線是不需要連接的，但是考慮到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜性，如兩模塊之間的通訊線一旦被破壞，則某些模塊將不在線路中，因此出于冗余設(shè)計(jì)的考慮，在現(xiàn)場(chǎng)允許的情況下，盡量布置該線纜。
4）圖中的電流變送器一般用于主機(jī)測(cè)量充放電電流，感知蓄電池的狀態(tài)，是非常必要的，考慮現(xiàn)場(chǎng)施工方便，盡量使用外置的電流變送器，而不將該變送器布置在主機(jī)內(nèi)，否則電池充放電線纜（往往是很粗的線纜）需要繞經(jīng)主機(jī)，不經(jīng)濟(jì)也不安全。
5）使用GSM天線的時(shí)候，要實(shí)地測(cè)量當(dāng)?shù)氐男盘?hào)強(qiáng)度，某些機(jī)房信號(hào)屏蔽嚴(yán)重，此時(shí)可以考慮將天線移到室外，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的通暢發(fā)送。
由以上的分析，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控提出的要求至少有帶有人機(jī)交互功能，網(wǎng)絡(luò)功能，GSM發(fā)射功能，sbus總線通訊的功能以及A/D轉(zhuǎn)換接口。
3 展望
傳感器的蓄電池在線監(jiān)測(cè)硬件平臺(tái)不僅可以用于對(duì)蓄電池失效模型和監(jiān)測(cè)算法甚至電池活化技術(shù)的研究，另外如果配套監(jiān)測(cè)軟件可以應(yīng)用于各種需要監(jiān)測(cè)蓄電池的實(shí)際場(chǎng)合，如電力、通信、石油、化工、鐵路、煤炭等行業(yè)的直流電源系統(tǒng)以及UPS系統(tǒng)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)，從而真正給蓄電池這一薄弱環(huán)節(jié)上一道保險(xiǎn)，為我國(guó)的安全用電事業(yè)保駕護(hù)航。
二、PRO/E三維開發(fā)軟件的概述
1、概述
Pro /ENGINEER是美國(guó)PTC（Parametric Technology Corporation)公司于1988年開發(fā)的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件。參數(shù)化設(shè)計(jì)就是將零件尺寸的設(shè)計(jì)用參數(shù)來(lái)描述，并在設(shè)計(jì)修改時(shí)通過(guò)修改參數(shù)的數(shù)值來(lái)更改零件的外形。Pro/ENGINEER與傳統(tǒng)的CAD系統(tǒng)僅提供繪圖工具有著極大的不同，它提供了一套完整的機(jī)械產(chǎn)品解決方案，包括機(jī)械設(shè)計(jì)、板金設(shè)計(jì)、加工制造、機(jī)構(gòu)分析、有限元分析等，它使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率大大提高，使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)初期具有更多的靈活性，保證在日后根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行相應(yīng)的更改和計(jì)算;另外在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案階段，可以形象的表現(xiàn)系統(tǒng)的組成特點(diǎn)，而在產(chǎn)品的生產(chǎn)階段可以方便與加工中心數(shù)據(jù)連接。
2、特點(diǎn)
Pro/ENGINEER的特性如下：3D實(shí)體模型,單一數(shù)據(jù)庫(kù),以特征作為設(shè)計(jì)的單位, 參數(shù)式設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)管理(Data Management)，裝配管理(Assemble Management)，工程數(shù)據(jù)庫(kù)再利用(Engineering Data Reuse)，易用性(Ease of Use)，硬件獨(dú)立性(Hardware Independence)。
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【５】嚴(yán)天峰《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真調(diào)試》，北京航空航天大學(xué)出版社
【6】倪志蓮，張怡典《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》北京理工大學(xué)出版社
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【１０】謝嘉奎 《電子線路——非線形部分（第四版）》 北京 高等教育出版社。
【１１】 A.W.L.Yao,S.D.Strombeck,J.S.C.Chi.Development of a mobile manufacturing system with PDA and PLC[J].Computer Science and Engineering,2005,4(25):7-8。
【1 2】詹友剛.Pro/ENGINEER中文野火版2.0基礎(chǔ)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005：
2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的方法：
1、6組或6組以上蓄電池的溫度測(cè)量。
2、兩路直流電壓和兩路220V交流電壓測(cè)量。
3、溫度門限設(shè)定以及參數(shù)超過(guò)設(shè)定門限值后的自動(dòng)報(bào)警功能。
4、利用PRO/E對(duì)智能蓄電池傳感器外形進(jìn)行三維造型
（一）解決方案
參考資料和文獻(xiàn)，了解蓄電池傳感器的工作特性和內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，而后解決相應(yīng)的為題。
（二）預(yù)期效果
（1）圖紙工作量：
繪制溫度檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、報(bào)警電路，然后利用PERO/E軟件對(duì)蓄電池傳感器的外形進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，并生產(chǎn)二維工程圖。圖。
（2）設(shè)計(jì)說(shuō)明書：
設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，字?jǐn)?shù)在10000字以上，說(shuō)明包括課題背景、意義、理論依據(jù)，設(shè)計(jì)具體內(nèi)容和結(jié)論等內(nèi)容，設(shè)計(jì)達(dá)到任務(wù)書規(guī)定要求
指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)）：
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
上級(jí)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日