CN103855791A - 一种发电机智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种发电机智能控制系统，涉及通讯机房发电机领域。该系统包括：发电机控制单元，发电机检测单元，市电检测单元，发电检测单元，市电倒换单元，发电倒换单元，以及微处理器；微处理器接收到市电检测单元发送的市电异常信号后，发送启动信号至发电机控制单元；微处理器接收到发电检测单元发送的发电机正常启动信号后，切断启动信号，发电机控制单元控制发电机依次进入开机怠速状态、高速暖机状态；发电机运转正常后，微处理器控制市电倒换单元断开市电交流接触器，控制发电倒换单元闭合发电交流接触器，进入发电机带负载状态。本发明实现了一种在市电异常情况下自动控制发电机及时发电的方案，发电过程无须人工参与，可以节省运维成本。

Description

一种发电机智能控制系统

技术领域

本发明涉及通讯机房发电机领域，特别涉及一种发电机智能控制系统。

背景技术

随着通讯业务的发展和普及，大量用户开始使用通讯业务，各个通讯业务运营商为了满足用户的需求安装了大量基站。其中很多基站远离市区，位于高山等偏远地带，一旦市电停电，并且停电的时间比较长，基站维护人员就需要及时进行发电，否则就会断电，影响用户之间通信。

由于这类基站数量多，位置又偏远，一旦大面积的市电停电，基站维护人员无法保障每个基站均能及时发电，即便能够及时发电，车辆和人工等维护费用比较多，会大大增加基站的维护成本。

另外，部分机房需要供电的设备较多，这些设备的总功率如果超出发电机的最大功率，发电机会自动停机保护，无法同时保证各设备的正常使用。

发明内容

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：在市电大面积停电后，基站维护人员人工发电不够及时，并且维护成本比较高。

本发明实施例所要解决的另一个技术问题是：待供电设备的总功率超出发电机最大功率时发电机会自动停机保护，无法同时保证各设备的正常使用。

本发明实施例的一个方面提供了一种发电机智能控制系统，包括：

发电机控制单元，用于控制发电机的启动、怠速运行、高速运行、停机；发电机检测单元，用于检测发电机的运转是否正常；市电检测单元，用于检测市电是否正常；发电检测单元，用于检测发电机是否正常启动；市电倒换单元，用于控制市电交流接触器的闭合和断开；发电倒换单元，用于控制发电交流接触器的闭合和断开；

以及微处理器，用于接收到市电检测单元发送的市电异常信号后，发送启动信号至发电机控制单元，以便发电机控制单元控制发电机启动；微处理器接收到发电检测单元发送的发电机正常启动信号后，切断发送给发电机控制单元的启动信号，以便发电机控制单元控制发电机依次进入开机怠速状态、高速暖机状态；微处理器接收到发电机检测单元发送的发电机运转正常信号后，控制市电倒换单元断开市电交流接触器，并控制发电倒换单元闭合发电交流接触器，以便进入发电机带负载状态。

微处理器，还用于接收到市电检测单元发送的市电正常信号后，依次发出倒换市电信号、高速冷却信号、怠速冷却信号、停机信号，发电机智能控制系统进入待机状态；发电倒换单元接收到倒换市电信号后，控制发电交流接触器断开；然后，市电倒换单元接收到倒换市电信号后，控制市电交流接触器闭合；发电机控制单元接收到高速冷却信号后控制发电机从高速运转状态逐渐减速，接收到怠速冷却信号后控制发电机从怠速运转状态逐渐减速，接收到停机信号后控制发电机停机。

微处理器，具体用于接收到市电检测单元发送的市电异常信号后，开始进行计时，当达到预设的延时时间时发送启动信号至发电机控制单元，以便发电机控制单元控制发电机启动。

所述系统还包括蓄电池电压检测单元；微处理器，具体用于接收到市电检测单元发送的市电异常信号后，向蓄电池电压检测单元发送电压检测信号；所述蓄电池电压检测单元检测蓄电池电压，当蓄电池电压减小到预设值时向微处理器发送启动发电机信号；所述微处理器接收到蓄电池电压检测单元发送的启动发电机信号时发送启动信号至发电机控制单元，以便发电机控制单元控制发电机启动。

发电倒换单元包括至少两个发电交流接触器，每个发电交流接触器分别连接一个待供电设备。

微处理器用于控制发电倒换单元闭合第一发电交流接触器，断开第二发电交流接触器，以便发电机为第一待供电设备供电；达到预设时间后，微处理器控制发电倒换单元断开第一发电交流接触器，闭合第二发电交流接触器，以便发电机为第二待供电设备供电；微处理器重复上述发电交流接触器的控制过程，以便分时复用发电机。

所述系统还包括告警单元，用于接收到发电机检测单元发送的发电机运转异常信号后，发出告警信号。

所述系统还包括监控系统接口单元，用于将告警单元的告警信号发送到监控系统，并接收监控系统返回的控制信号。

所述告警信号包括油量告警信号、发电机故障信号。

所述系统还包括存储单元，用于存储系统预设参数，所述系统预设参数包括以下至少一项参数：市电正常的阈值、发电机运转正常的阈值、市电异常后需要启动发电机的最小的蓄电池电压、市电异常后需要启动发电机的最小的延时时间。

本发明提供的发电机智能控制系统，在市电检测单元检测到市电异常时，可以在发电机控制单元的控制下自动启动发电机，在发电机自动启动后控制发电机依次进入开机怠速状态、高速暖机状态，在发电机检测单元检测到发电机正常运转后，控制市电倒换单元断开市电，控制发电倒换单元闭合发电交流接触器，进入发电机带负载状态，实现了一种在市电异常情况下自动控制发电机及时发电的方案，发电过程无须人工参与，可以节省运维成本。

另外，发电倒换单元包括至少两个发电交流接触器，通过分时断开和闭合不同的发电交流接触器，可以分时复用发电机，在待供电设备的总功率超出发电机最大功率时采用此方案，可以同时保证各个待供电设备的正常使用。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明的发电机智能控制系统的一个实施例的结构示意图。

图2示出本发明的发电机智能控制系统的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出本发明的发电机智能控制系统的一个实施例的结构示意图。

如图1所示，该实施例的发电机智能控制系统包括：发电机控制单元1、发电机检测单元2、市电检测单元3、发电检测单元4、市电倒换单元5、发电倒换单元6、以及微处理器7。微处理器7分别与发电机控制单元1、发电机检测单元2、市电检测单元3、发电检测单元4、市电倒换单元5、发电倒换单元6逻辑连接。

发电机控制单元1，用于控制发电机的启动、怠速运行、高速运行、停机。

发电机检测单元2，用于检测发电机的运转是否正常。其中，发电机运转正常的指标可以包括机油压力、水温、转速、电压等，但不限于此。关于发电机运转正常的判定，可以为上述指标分别设置正常运转的阈值，如果有至少一项指标不符合正常运转的阈值，则认为发电机运转异常，反之则认为发电机运转正常。例如，可以设定电压高于200V为运转正常，反之为运转异常。

市电检测单元3，用于检测市电是否正常。可以设置市电正常的阈值，不低于该阈值为市电正常，低于该阈值为市电异常。

发电检测单元4，用于检测发电机是否正常启动。

市电倒换单元5，用于控制市电交流接触器的闭合和断开。其中，市电交流接触器闭合时，为市电带负载状态，即市电为设备供电。

发电倒换单元6，用于控制发电交流接触器的闭合和断开。其中，发电交流接触器闭合时，为发电机带负载状态，即发电机为设备供电。

另外，发电交流接触器可以有一个或至少两个。当有至少两个发电交流接触器时，每个发电交流接触器可以分别连接一个待供电设备。

下面以两个发电交流接触器为例说明至少两个发电交流接触器的工作过程。发电倒换单元6闭合第一发电交流接触器，断开第二发电交流接触器，以便发电机为第一待供电设备供电；达到预设时间后，发电倒换单元6断开第一发电交流接触器，闭合第二发电交流接触器，以便发电机为第二待供电设备供电；重复上述发电交流接触器的控制过程，可以实现分时复用发电机。在待供电设备的总功率超出发电机最大功率时采用此方案，可以同时保证各个待供电设备的正常使用。需要说明的是，在发电机为第一待供电设备供电时，第二待供电设备可以使用蓄电池供电，在发电机为第二待供电设备供电时，第一待供电设备可以使用蓄电池供电。

微处理器7，用于接收到市电检测单元3发送的市电异常信号后，发送启动信号至发电机控制单元1，以便发电机控制单元1控制发电机启动；微处理器7接收到发电检测单元4发送的发电机正常启动信号后，切断发送给发电机控制单元1的启动信号，以便发电机控制单元1控制发电机依次进入开机怠速状态、高速暖机状态；微处理器7接收到发电机检测单元2发送的发电机运转正常信号后，控制市电倒换单元5断开市电交流接触器，并控制发电倒换单元6闭合发电交流接触器，以便进入发电机带负载状态。

其中，微处理器7可以采用以下至少两种方式启动发电机。

第一种，微处理器7接收到市电检测单元3发送的市电异常信号后，开始进行计时，当达到预设的延时时间时发送启动信号至发电机控制单元1，以便发电机控制单元1控制发电机启动。

第二种，发电机智能控制系统还包括蓄电池电压检测单元8（如图2所示）。微处理器7接收到市电检测单元3发送的市电异常信号后，向蓄电池电压检测单元8发送电压检测信号；蓄电池电压检测单元8检测蓄电池电压，当蓄电池电压减小到预设值时向微处理器7发送启动发电机信号；微处理器7接收到蓄电池电压检测单元8发送的启动发电机信号时发送启动信号至发电机控制单元1，以便发电机控制单元1控制发电机启动。

上述发电机智能控制系统，在市电检测单元检测到市电异常时，可以在发电机控制单元的控制下自动启动发电机，在发电机自动启动后控制发电机依次进入开机怠速状态、高速暖机状态，在发电机检测单元检测到发电机正常运转后，控制市电倒换单元断开市电，控制发电倒换单元闭合发电交流接触器，进入发电机带负载状态，实现了一种在市电异常情况下自动控制发电机及时发电的方案，发电过程无须人工参与，可以节省运维成本。

另外，发电倒换单元包括至少两个发电交流接触器，通过分时断开和闭合不同的发电交流接触器，可以分时复用发电机，在待供电设备的总功率超出发电机最大功率时采用此方案，可以同时保证各个待供电设备的正常使用。

上面介绍了发电机智能控制系统在市电异常时自动启动发电机供电的过程。发电机智能控制系统还可以在市电正常时倒换到市电供电。下面详细说明。

微处理器7接收到市电检测单元3发送的市电正常信号后，依次发出倒换市电信号、高速冷却信号、怠速冷却信号、停机信号，发电机智能控制系统进入待机状态。其中，倒换市电信号分别发送给市电倒换单元5和发电倒换单元6，高速冷却信号、怠速冷却信号、停机信号发送给发电机控制单元1。

发电倒换单元6接收到倒换市电信号后，控制发电交流接触器断开。然后，市电倒换单元5接收到倒换市电信号后，控制市电交流接触器闭合，即由市电为待供电设备供电。发电机控制单元1接收到高速冷却信号后控制发电机从高速运转状态逐渐减速，接收到怠速冷却信号后控制发电机从怠速运转状态逐渐减速，接收到停机信号后控制发电机停机。通过高速冷却、怠速冷却，最后停机，可以保护发电机，延长发电机使用寿命。

图2示出本发明的发电机智能控制系统的另一个实施例的结构示意图。

如图2所示，发电机智能控制系统还可以包括告警单元9，告警单元9用于接收到发电机检测单元2发送的发电机运转异常信号后，发出告警信号。其中，告警信号包括但并不限于油量告警信号、发电机故障信号等。

如图2所示，发电机智能控制系统还可以包括监控系统接口单元10，用于将告警单元9的告警信号发送到监控系统，并接收监控系统返回的控制信号，以便于监控人员及时获得发电机的相关信息，并进行相应处理。例如，如果将油量告警信号发送到监控系统，监控人员可以通知相关人员，并尽快为发电机补充油量。另外，监控人员还可以通过监控系统接口单元10远程启动、停止发电机。

如图2所示，发电机智能控制系统还可以包括存储单元11，用于存储系统预设参数。其中，系统预设参数包括以下至少一项参数：市电正常的阈值、发电机运转正常的阈值、市电异常后需要启动发电机的最小的蓄电池电压、市电异常后需要启动发电机的最小的延时时间。这些参数的使用参考图1实施例的描述，这里不再赘述。

另外，发电机智能控制系统还单独设置一个操作单元，操作单元与微处理器7逻辑连接，用于手动启动、停止发电机以及运行各种参数的设置等。

另外，发电机智能控制系统还可以包括显示单元，显示单元与微处理器7逻辑连接，显示单元用于显示系统的运行状态、参数设置等，实现友好的人机操作界面。

微处理器与存储单元通信，使设定的运行参数进行保存，在需要时进行参数读取，控制系统按照所设置的参数运行；微处理器与操作单元通信，实现参数的设定及手动启动、停止发电机的功能。

上述发电机智能控制系统还具有结构紧凑，体积小巧，安装方便，外部接线简单，可靠性高等特点，可对发电机进行全方位控制，实现各种自动保护功能，可在现场调整各种控制参数，并且能实现发电机的各项告警功能及远程控制功能，可以广泛应用于各种类型的发电机（组）智能控制系统。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发电机智能控制系统，包括：

发电机控制单元（1），用于控制发电机的启动、怠速运行、高速运行、停机；

发电机检测单元（2），用于检测发电机的运转是否正常；

市电检测单元（3），用于检测市电是否正常；

发电检测单元（4），用于检测发电机是否正常启动；

市电倒换单元（5），用于控制市电交流接触器的闭合和断开；

发电倒换单元（6），用于控制发电交流接触器的闭合和断开；

微处理器（7），用于接收到市电检测单元（3）发送的市电异常信号后，发送启动信号至发电机控制单元（1），以便发电机控制单元（1）控制发电机启动；微处理器（7）接收到发电检测单元（4）发送的发电机正常启动信号后，切断发送给发电机控制单元（1）的启动信号，以便发电机控制单元（1）控制发电机依次进入开机怠速状态、高速暖机状态；微处理器（7）接收到发电机检测单元（2）发送的发电机运转正常信号后，控制市电倒换单元（5）断开市电交流接触器，并控制发电倒换单元（6）闭合发电交流接触器，以便进入发电机带负载状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，微处理器（7），还用于接收到市电检测单元（3）发送的市电正常信号后，依次发出倒换市电信号、高速冷却信号、怠速冷却信号、停机信号，发电机智能控制系统进入待机状态；

发电倒换单元（6）接收到倒换市电信号后，控制发电交流接触器断开，然后，市电倒换单元（5）接收到倒换市电信号后，控制市电交流接触器闭合；

发电机控制单元（1）接收到高速冷却信号后控制发电机从高速运转状态逐渐减速，接收到怠速冷却信号后控制发电机从怠速运转状态逐渐减速，接收到停机信号后控制发电机停机。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，微处理器（7），具体用于接收到市电检测单元（3）发送的市电异常信号后，开始进行计时，当达到预设的延时时间时发送启动信号至发电机控制单元（1），以便发电机控制单元（1）控制发电机启动。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括蓄电池电压检测单元（8）；

微处理器（7），具体用于接收到市电检测单元（3）发送的市电异常信号后，向蓄电池电压检测单元（8）发送电压检测信号；所述蓄电池电压检测单元（8）检测蓄电池电压，当蓄电池电压减小到预设值时向微处理器（7）发送启动发电机信号；所述微处理器（7）接收到蓄电池电压检测单元（8）发送的启动发电机信号时发送启动信号至发电机控制单元（1），以便发电机控制单元（1）控制发电机启动。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，发电倒换单元（6）包括至少两个发电交流接触器，每个发电交流接触器分别连接一个待供电设备。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，微处理器（7）用于控制发电倒换单元（6）闭合第一发电交流接触器，断开第二发电交流接触器，以便发电机为第一待供电设备供电；达到预设时间后，微处理器（7）控制发电倒换单元（6）断开第一发电交流接触器，闭合第二发电交流接触器，以便发电机为第二待供电设备供电；微处理器（7）重复上述发电交流接触器的控制过程，以便分时复用发电机。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括告警单元（9），用于接收到发电机检测单元（2）发送的发电机运转异常信号后，发出告警信号。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括监控系统接口单元（10），用于将告警单元（9）的告警信号发送到监控系统，并接收监控系统返回的控制信号。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述告警信号包括油量告警信号、发电机故障信号。

10.根据权利要求1－9任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括存储单元（11），用于存储系统预设参数，所述系统预设参数包括以下至少一项参数：市电正常的阈值、发电机运转正常的阈值、市电异常后需要启动发电机的最小的蓄电池电压、市电异常后需要启动发电机的最小的延时时间。

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