R&D Department Battery Monitoring System AlarmBox+ ...brownien_lab.cattelecom.com/CAT-Batt-Mon-AlarmBox-Extension.pdfUPS It I1 I2 Normal Discharging LOAD N L UPS It I1 I2 Fail Charging

R&D Department

Battery Monitoring SystemAlarmBox + Extension Modules

AlarmBox

AlarmBox-version1• ชดปมควบคม

• Light On - เปดไฟสาหรบถายภาพในท�มด

• Light Off - ปดไฟ

• Snapshot - บนทกภาพและสงไปยง server

• Up - ปรบมมกลองข �น

• Down - ปรบมมกลองลง

• Left - ปรบมมกลองไปทางซาย

• Right - ปรบมมกลองไปทางขวา

• Center - ปรบมมกลองกลบมายงจดเร�มตน

• สถานะเซนเซอร

• time - แสดงวน เวลา จากอปกรณ

• vbat - แสดงแรงดนแบตเตอร�ภายในอปกรณ

• temp - แสดงอณภมท�วดไดจากเซนเซอรท�อปกรณ

• ncno1-16 - แสดงคาท�อานไดจากวงจรรบสญญาณ NCNO ซ�งจะรบคาจากเซนเซอรตางๆในสถานฐาน

• currentloop1-2 - แสดงคากระแสท�วดไดจากวงจรรบสญญาณ 4-20 mA

• Powerline - แสดงคาจากการตรวจสอบสถานะไฟฟา

220V

Block Diagram

ARM Cortex-M0

ARM9 LAN/HUB

USB Camera

3G Modem

NCNOInput

4-20 mAReceiver

Fan Driver

Temp Sensor

PIR

Web Server

Live View

ชดป มควบคม

สถานะเซนเซอร

AlarmBox-version2-RTC

-MQTT protocol

-4 Analogue Channels input

-Size smaller

-16 Dry Contacts input/ 4 Digital outputs

-Wifi Camera

-Multi Sim

-IP Camera on Streaming

-Mod Bus over RS485

ท�มา : แผนยทธศาสตร การไฟฟาสวนภมภาค พ.ศ. 2557-2566http://www.oic.go.th/FILEWEB/CABINFOCENTER4/DRAWER001/GENERAL/DATA0000/00000083.PDFรายงานดชนความเช�อถอไดของระบบไฟฟา การไฟฟานครหลวงhttp://www.mea.or.th/profile/index.php?l=th&tid=5&mid=307&pid=122

สถตไฟฟาดบ

การไฟฟาสวนภมภาคป 2555

การไฟฟานครหลวงป 2557

(ความถ�ในการเกดไฟดบเฉล�ยตอ 1 ราย ตอป)7.8 คร �ง 1.6 คร �ง

(ระยะเวลาในการเกดไฟดบรวมตอ ตอป) 281 คร �ง 48 คร �ง

(ระยะเวลาท�ไฟดบตอคร �งเฉล�ย) 36 นาท 29 นาท

ขอเสยของแบตเตอร�

การเร�มเส�อมสภาพของแบตเตอร�แตละกอนเกดข �นในเวลาท�ไมแนนอน

การเส�อมสภาพเม�อเกดข �น 1 กอน จะทาใหกอนอ�นๆในระบบเส�อมสภาพเรวข �นดวย

การเส�อมสภาพเกดข �นไดทกเม�อ อาจจะเร�มต �งแตวนท�ผลตเสรจ

Good Battery

Bad Battery

การเส�อมของแบตเตอร� แบบความตานทานภายในสง

ลกษณะอาการ ขณะ Discharge แรงดนจะตกลงอยางรวดเรว และกระแสไฟฟาท�ง String จะตกลงไปดวย

การเส�อมของแบตเตอร� แบบมกระแสร� วไหล

UPS

ItI1

I2

Normal Charging

LOAD

LN

UPS

ItI1

I2

Normal Discharging

LOAD

LN

UPS

ItI1

I2

Fail Charging

LOAD

LN

UPS

ItI1

I2

Fail Discharging

LOAD

LN

ลกษณะอาการ

unbalance chargingและ unbalance discharging

ความเส�ยง

ถาในระบบ Battery ม 1 กอนใน String เกดเส�อมสภาพ และตรวจสอบไมพบ

เม�อเวลาผานไป Battery กอนท�เสยน �น จะทาใหกอนอ�นคอยๆเส�อมสภาพไปดวย

ทายท�สดทาใหระบบแบตเตอร�ไมสามารถจายไฟฟาไดขณะท�การไฟฟาหยดจายไฟ

ผลท�เกดตามมา

การลงทนในระบบไฟสารองของศนยคอมพวเตอรจะสญเปลา

สญเสยทางธรกจเน�องจากระบบคอมพวเตอรหยดใหบรการ

วธปองกน

1. ทาการตวจสภาพของแบตเตอร�เปนประจา โดย

เจาหนาท�ทาการทดสอบการจายไฟฟาของ แบตเตอร�ทกสปดาห

จางผ เช�ยวชาญจากภายนอกตรวจสภาพ รายเดอน

2. จดซ �อระบบ battery monitoring ท�สามารถตรวจสอบแบบ real time และดวยเทคโนโลยท�เหมาะสม

ความเส�ยง

ถาในระบบ Battery ม 1 กอนใน String เกดเส�อมสภาพ และตรวจสอบไมพบ

เม�อเวลาผานไป Battery กอนท�เสยน �น จะทาใหกอนอ�นคอยๆเส�อมสภาพไปดวย

ทายท�สดทาใหระบบแบตเตอร�ไมสามารถจายไฟฟาไดขณะท�การไฟฟาหยดจายไฟ

ผลท�เกดตามมา

การลงทนในระบบไฟสารองของศนยคอมพวเตอรจะสญเปลา

สญเสยทางธรกจเน�องจากระบบคอมพวเตอรหยดใหบรการ

วธปองกน

1. ทาการตวจสภาพของแบตเตอร�เปนประจา โดย

เจาหนาท�ทาการทดสอบการจายไฟฟาของ แบตเตอร�ทกสปดาห

จางผ เช�ยวชาญจากภายนอกตรวจสภาพ รายเดอน

2. จดซ �อระบบ battery monitoring ท�สามารถตรวจสอบแบบ real time และดวยเทคโนโลยท�เหมาะสม

CAT Intranet

CAT Metronet

Server

Feature ท�แตกตาง

BatMon

3G

CAT Intranet

CAT Metronet

Server

Feature ท�แตกตาง

BatMon

System Capabilities

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

1. String voltage measurement ตรวจสอบวาอปกรณชารจทางานอยางถกตองและไดต �งระดบแรงดนไวเหมาะสมกบแบตเตอร�

System Capabilities

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

2. Cell voltage measurement ตรวจสอบวาแบตเตอร�แตละลกมแรงดนชารจท�เหมาะสมหรอไม และแบตเตอร�เส�อมหรอไม

System Capabilities

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

3. String current measurement ตรวจสอบวาแบตเตอร�กาลงถกอดประจหรอคายประจอย สามารถใชแสดงสถานะของแบตเตอร�ได เชน แบตเตอร�ถก

ประจเตมหรอยง และสามารถทานายวาแบตเตอร� cell ใดกาลงจะเสย

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

LOAD

string

Current sensor

System Capabilities

4. Temperature measurement เพ�อแสดงถงอณหภมหองท�ตดต �งแบตเตอร�วาเหมาะสมหรอไม ทาใหแบตเตอร�มอายยนยาว

Wiring Diagram (4 string, 16 cells)

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

- +12V

LOAD

BATTERY MONITORING SYSTEM

ALARM RUN

ALARM RUN NET

RS485

Ala

rm B

ox

Ba

tte

ry

Mo

nito

rin

g S

yste

m

-48V

220VACTe

mp

Se

nso

r21 wires

Software for battery monitoring

สวนแสดงผล

- Web base application ท�สามารถดขอมล real time, ดขอมลยอนหลงผาน HTTP network

- แสดงผลขอมล real time, ขอมลยอนหลงท�งในรปแบบกราฟเคล�อนไหว หรอเปนตวเลขพรอมรป icon

ท�เขาใจงาย

- รองรบการทางานบน browser บนเคร�อง PC, Tablet, Mobile (สาหรบ Mobile จะสามารถดขอมลสรป status)

- หนาจอสาหรบเจาหนาท�ภมภาค

ดขอมลสรปยอด (Summary Dashboard สาหรบภมภาคน�นๆ)

ดรายละเอยดแตละ Site งาน (in detail transaction data) สาหรบ Site งานในภมภาคน�นๆ

- หนาจอสาหรบเจาหนาท�สานกงานใหญ ท�ดสถานะโดยรวมท�วประเทศ

ดขอมลสรปยอด (Summary Dashboard ท�วประเทศ)

Software for battery monitoring

รายงาน (ในรปแบบไฟล Excel หรอ csv)รายงานอตโนมต (Batch job Report)

- ออกรายงาน battery ท�มความผดปกต เกนเกณฑท�กาหนด- ออกรายงานสรป Alarm หรอการกระทาอ�นๆ- ออกรายงาน ประวตการทา maintenance battery (discharge)- สามารถต�งกาหนดการ maintenance- แจงเตอนลวงหนาทาง email เม�อถงกาหนดการท�ต�งไว- ออกรายงานสรป site ท�ไมไดทาการ maintenance เม�อเลยเวลาท�ต�งไว - ออกรายงานสรปขอมล รายวน, รายเดอน ของแตละ site - ออกรายงานสรปขอมล รายวน, รายเดอน ของภมภาค- สามารถต�งใหสงรายงานไปยง e-mail ท�กาหนด

รายงานท�ผใชเลอกสรางเอง (Manual Report)- ออกรายงานขอมล real time จากหนาจอท�กาลงเรยกด - ออกรายงานขอมล ยอนหลง- เลอก วนท�, ชวงวนท� หรอ ชวงเวลา - เลอกรายงานท�วไป หรอ เลอกเหตการณท�สนใจ เชน Alarm, Discharge...

Extension Modules

BATTERY MONITORING UNITDCU + Sensor Node

DCU

• วดแรงดน DC จาก Battery ได 4 ชอง รองรบแรงดน Battery สงสด 48V

• วดกระแส DC ได 4 ชองแบบ Clamp on

• ตอกบ Sensor Node เพ�อวดคาตางๆของ Battery แตละลก

• ใชไฟเล�ยง 48 VDC

DCU

48V 48V 48V

Load / Charge

Batt (1

) +

Batt (4

) +

Batt (2

) +

Batt (3

) +

DC Current Sensor

+4

8 V

DC

GN

D

Sensor Node

12V

12V 12V

12V

Sensor Node

• วดแรงดน DC จาก Battery ได 1 ชอง รองรบแรงดน Battery สงสด 12V

• วดความตานทานภายใน Battery

• วดอณหภมท�ข �ว Battery

• ตอพวงกนได 256 ตว

• ใชไฟเล�ยง 48 VDC

Sensor Node

Sensor Node

Copper Bar Copper Bar

Batt +

48VDC

Data

48 VDC

Data

Batt -

DCU + Sensor Node

12V 12V 12V 12V

12V 12V 12V 12V

12V 12V 12V 12V

12V 12V 12V 12V

Lo

ad

/ C

ha

rge

ACU

• วดแรงดน AC แบบ 3 Phase ได 1 ชอง และวดกระแสแตละPhase แบบ Clamp on

• วดแรงดน AC แบบ 1 Phase ได 3 ชอง และวดกระแสแตละชองแบบ Clamp on

ACU

N L1 L2 L3

N L

N L

N L

DIO

Digital I/O Control

Switch panel

Relay

• Digital output 8 ชอง

• Digital input 8 ชอง