CN105402027A - 柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路及报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，由停车电源、备用电源、第一电流型继电器常闭触点、第二电流型继电器常开触点、第二电流型继电器常闭触点、第三电流型继电器常开触点、电压型继电器线圈、第一电流型继电器线圈、第二电流型继电器线圈、第三电流型继电器线圈、紧急停车电磁阀、备用电磁阀、柴油发电机、AC/DC模块、电压型继电器常闭触点以及第一报警灯和第二报警灯组成，电路简单，能够对紧急停车电磁阀回路的停车电源失效和紧急停车电磁阀失效来分别报警和及时的自保护。本发明还公开了一种柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的报警方法，通过不同的报警灯点亮方式对不同的故障问题进行分别报警。

Description

柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路及报警方法

技术领域

本发明属于柴油发电机安全保护技术领域，具体涉及一种柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路及报警方法。

背景技术

船舶工业是为水上交通、海洋开发等行业提供技术装备的现代综合性产业，也是劳动、资金、技术密集型产业，对机电、钢铁、化工、航运等上下游产业发展有较强带动作用。船舶动力作为整个船舶的心脏，是船舶生命力和续航力的重要保证。柴油发电机是一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成，它起动迅速，操作方便，被广泛应用于常规动力潜艇、中小型水面舰艇、各种军辅船以及特种舰船的主动力、大中型水面舰船的巡航动力和电站动力，但是柴油发电机在高速运转时可能会出现机械故障，使得柴油发电机遭遇紧急情况或处于危险状态，有可能延误船舶航行时间，严重的还可能会造成船舶在航行过程中由于动力失能而发生沉船事故。因此当出现故障的时候，为保证柴油发电机及其配套装置和操作人员的安全，即使在大负荷条件下也必须实行紧急停车，以防破坏性事故的发生。现有的柴油机安全系统中，一般会配置有紧急停车(EmergencyShutDown，简记为ESD)系统，通常又称为安全仪表系统(SafetyInstrumentedSystem，SIS)，用于控制柴油发电机紧急停车，这些紧急停车系统对柴油发电机的紧急停车方式上有断气和断油两种，断气方式是在进、排气口处加装电磁控制阀门，可以在紧急情况下控制阀门断气；断油方式是在油路上加装断油电磁控制阀门装置，在故障出现时可以紧急断油。这些电磁控制阀门即通常所指的紧急停车电磁阀(即ESD电磁阀)，通常需要供电才能正常工作，以保证柴油发电机在紧急和重大故障情况下安全停车。然而，当控制触点(尤其是远程触点)与紧急停车电磁阀之间的电路连接出现接触不良或断线等故障时，就会出现无法控制紧急停车电磁阀的情况，柴油发电机的安全得不到保障。在柴油发电机运行过程中，为确保柴油发电机安全停机的执行，需要对紧急停车电磁阀回路是否失效进行检测并报警。

公开号为CN203067091U的专利文件中公开了一种紧急停机电磁阀线路故障侦测电路，由电磁阀驱动电路通过线路故障判断比较器电路与光电隔离电路相连组成，该线路故障判断比较器电路由电磁阀线圈V1与电阻R1构成的分压电路与比较器相连构成，比较器由LM124集成运算放大器及相关配置电阻和与光耦4N25相连组成，且该紧急停机电磁阀线路故障侦测电路需要通过其电磁阀驱动电路连接到柴油机的中央处理器。然而，这种紧急停机电磁阀线路故障侦测电路，一方面电路结构较为复杂，安装麻烦、成本高且操作不便,而且在紧急停车阀回路失效时不能及时进行保护；另一方面需要集成于中央处理器等其他装置，只能适用于特定的柴油机系统，通用性差，并且在维修中不易更换，其灵活性受到限制；此外，不可脱离中央处理器等装置而独立起作用，因此在中央处理器失效时不能单独的工作，对柴油机的安全运行存在着重大的隐患。

因此，设计一种简便且能够采用柴油发电机供电的紧急停车电磁阀回路失效报警电路及其报警方法，对于保证柴油发电机安全运行具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路及其报警方法，采用船用柴油发电机直接供电，能够对电磁阀回路由于停车电源失效、电磁阀本身故障引起的掉电失效进行分别报警和及时的自保护，并保证紧急停车电磁阀回路正常工作。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，由停车电源、备用电源、第一电流型继电器常闭触点、第二电流型继电器常开触点、第二电流型继电器常闭触点、第三电流型继电器常开触点、电压型继电器线圈、第一电流型继电器线圈、第二电流型继电器线圈、第三电流型继电器线圈、紧急停车电磁阀、备用电磁阀、柴油发电机、AC/DC模块、电压型继电器常闭触点以及第一报警灯和第二报警灯组成；其中，第二电流型继电器常开触点与备用电源串联构成第一条串联支路，第二电流型继电器常闭触点和电压型继电器线圈串联构成第二条串联支路，第一电流型继电器线圈和紧急停车电磁阀串联构成第三条串联支路，第三电流型继电器常开触点与备用电磁阀串联构成第四条串联支路，这四条串联支路分别与停车电源并联构成停车回路；柴油发电机的输出端连接AC/DC模块的输入端，电压型继电器常闭触点依次串联第一报警灯和第二电流型继电器线圈构成第一路报警控制支路，第一电流型继电器常闭触点依次串联第二报警灯和第三电流型继电器线圈构成第二路报警控制支路，这两路报警控制支路分别与AC/DC模块并联构成报警回路。

进一步的，所述第一报警灯和所述第二报警灯为发光颜色不同的LED指示灯。

进一步的，所述电压型继电器线圈的额定电压大于或等于所述停车电源的额定电压。

进一步的，所有电流型继电器线圈的额定电流均大于或等于所述停车电源的额定电流。

进一步的，所述AC/DC模块的额定输入电压大于或等于所述柴油发电机的额定输出电压。

进一步的，所述柴油发电机的输出电压为380V。

进一步的，所述AC/DC模块的输出电压为12V。

进一步的，所述第一电流型继电器线圈控制所述第一电流型继电器常闭触点的开合，所述第二电流型继电器线圈控制所述第二电流型继电器常开触点以及第二电流型继电器常闭触点的开合，所述第三电流型继电器线圈控制所述第三电流型继电器常开触点的开合，所述电压型继电器线圈控制所述电压型继电器常闭触点的开合。

一种上述的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的报警方法，包括以下步骤：

A、在所述柴油发电机运行过程中，柴油发电机输出交流电压，经所述柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的AC/DC模块转化成直流电压为所述柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的报警回路供电；

B、当所述紧急停车电磁阀出现故障时，所述柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的停车回路断开，所述停车回路中的第一电流型继电器线圈失去电流，所述报警回路中的第一电流型继电器常闭触点闭合，与所述第一电流型继电器常闭触点相连的第二报警灯点亮、第三电流型继电器线圈得电，所述停车回路中与所述第三电流型继电器线圈对应的第三电流型继电器常开触点闭合，与所述第三电流型继电器常开触点连接的备用电磁阀工作，所述停车回路恢复正常工作；

C、当所述停车电源失效时，所述停车回路中的电压型继电器线圈失去电压，所述第一电流型继电器线圈失去电流，所述报警回路中与所述电压型继电器线圈对应的电压型常闭继电器触点、与所述第一电流型继电器线圈对应的第一电流型继电器常闭触点均由断开变为闭合，所述报警回路中的第一报警灯和第二报警灯同时得电点亮，所述报警回路中的第二电流型继电器线圈和第三电流型继电器线圈同时得电，所述停车回路中与第二电流型继电器线圈对应的第二电流型继电器常开触点和与所述第三电流型继电器线圈对应的第三电流型继电器常开触点均闭合，与所述第二电流型继电器常开触点连接的备用电源和与所述第三电流型继电器常开触点连接的备用电磁阀均工作，与所述电压型继电器线圈相连的第二电流型继电器常闭触点断开，所述电压型继电器线圈保持失电状态，而所述第一电流型继电器线圈得电，所述紧急停车电磁阀工作，所述报警回路中的第一电流型继电器常闭触点断开、第二报警灯熄灭、第三电流型继电器线圈失电，所述停车回路中的第三电流型继电器常开触点断开，所述备用电磁阀不工作。

本发明的技术方案的优点和有益效果主要是：

1、本发明技术方案中的紧急停车电磁阀回路失效报警电路，采用柴油发电机直接供电，结构简单，成本低，安全可靠，易于安装，对柴油发电机系统的原有电路改动不大，能够在设备发生故障时及时进行自保护，以保证其紧急停车电磁阀回路正常工作，从而实现柴油机在异常情况下的自动紧急停车保护，提高柴油机系统运行安全性和可靠性，保证了柴油机系统的操作使用人员的人身安全。

2、本发明技术方案中的报警方法，通过两种不同的报警灯点亮方式，有效地对紧急停车电磁阀失效和停车电源失效进行分别报警，以向操作使用人员提示紧急停车电磁阀回路中的故障问题，方便维修。

3、本发明技术方案中的紧急停车电磁阀回路失效报警电路可以实现分布式放置，能适应狭小机舱体积，安装更灵活。

附图说明

图1是本发明具体实施例的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明船用柴油发电机运行过程中紧急停车电磁阀回路失效报警电路及其报警方法作进一步的详细说明。

图1是本发明具体实施例的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的结构示意图。如图1所示，本实施例的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，由停车电源11、备用电源12、电压型继电器线圈13、紧急停车电磁阀14、备用电磁阀15、第二电流型继电器常开触点16、第二电流型继电器常闭触点17、第一电流型继电器线圈18、第三电流型继电器常开触点19、柴油发电机21、AC/DC模块22、第一报警灯23、第二报警灯24、电压型继电器常闭触点25、第一电流型继电器常闭触点26、第二电流型继电器线圈27以及第三电流型继电器线圈28组成。

其中，所述第二电流型继电器常开触点16与备用电源12串联形成第一条串联支路，第二电流型继电器常闭触点17和电压型继电器线圈13串联形成第二条串联支路，第一电流型继电器线圈18和紧急停车电磁阀14串联形成第三条串联支路，第三电流型继电器常开触点19和备用电磁阀15串联第四条串联支路，这四条串联支路分别与停车电源11并联，从而构成停车回路。

所述柴油发电机21的输出端连接AC/DC模块22的输入端，本实施例中柴油发电机21为船用柴油发电机，其输出端的输出电压为380V的交流电压，AC/DC模块22将该交流电压转化为第一报警灯23和第二报警灯24所需的直流电压，且AC/DC模块22的额定输入电压大于或等于柴油发电机21的额定输出电压。本实施例中AC/DC模块22的输出端输出的直流电压为12V，第一报警灯23和第二报警灯24可以是发光颜色不同的LED指示灯，例如红色LED灯、绿色LED灯等。电压型继电器常闭触点25依次串联第一报警灯23和第二电流型继电器线圈27构成一路报警控制支路，第一电流型继电器常闭触点26依次串联第二报警灯24和第三电流型继电器线圈28构成另一路报警控制支路，这两路报警控制支路分别与AC/DC模块22并联，从而构成报警回路。

本实施例中，第一电流型继电器线圈18与第一电流型继电器常闭触点26相对应，第一电流型继电器线圈18的得失电流能够控制第一电流型继电器常闭触点26的开合；第二电流型继电器线圈27与第二电流型继电器常开触点16和第二电流型继电器常闭触点17相对应，第二电流型继电器线圈27的得失电流能够控制第二电流型继电器常开触点16和第二电流型继电器常闭触点17的开合；第三电流型继电器线圈28与第三电流型继电器常开触点19相对应，第三电流型继电器线圈28的得失电流能够控制第二电流型继电器常开触点19的开合；电压型继电器线圈13与电压型继电器常闭触点25相对应，电压型继电器线圈13的得失电压能够控制电压型继电器常闭触点25的开合。其中，电压型继电器线圈13的额定电压大于或等于停车电源11的额定电压，第一电流型继电器线圈18、第二电流型继电器线圈27以及第三电流型继电器线圈28的额定电流均大于或等于停车电源11的额定电流。

下面结合图1叙述本实施例的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的报警方法，所述报警方法包括下列步骤：

①在柴油发电机21运行过程中，柴油发电机输出380V交流电压，经AC/DC模块22转化成12V直流电压为其报警回路供电；

②紧急停车电磁阀失效：

(1)当紧急停车电磁阀14出现故障时，柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路中的停车回路断开，停车回路中的第一电流型继电器线圈18失去电流；

(2)所述报警回路中的第一电流型继电器常闭触点26闭合，与该第一电流型继电器常闭触点26相连的第二报警灯24点亮，与第二报警灯24连接的第三电流型继电器线圈28得电；

(3)与第三电流型继电器线圈28对应的第三电流型继电器常开触点19闭合，与第三电流型继电器常开触点19连接的备用电磁阀15工作，停车回路恢复正常工作；

③停车电源失效：

(1)紧急停车电磁阀回路中的停车电源11失效，电压型继电器线圈13失去电压，第一电流型继电器线圈18失去电流；

(2)与电压型继电器线圈13对应的电压型常闭继电器触点31、与第一电流型继电器线圈18对应的第一电流型继电器常闭触点26均由断开变为闭合，报警回路接通，第一报警灯23和第二报警灯24同时得电点亮，发出指示警报，报警回路中连接第一报警灯23的第二电流型继电器线圈27和连接第二报警灯24的第三电流型继电器线圈28同时得电；

(3)停车回路中的与第二电流型继电器线圈27对应的第二电流型继电器常开触点16和与第三电流型继电器线圈28对应的第三电流型继电器常开触点19闭合，连接第二电流型继电器常开触点16的备用电源12和连接第三电流型继电器常开触点19的备用电磁阀15均工作，与电压型继电器线圈13相连的第二电流型继电器常闭触点17断开；

(4)电压型继电器线圈13保持失电状态，而第一电流型继电器线圈18得电，紧急停车电磁阀14工作，报警回路中第一电流型继电器常闭触点26断开，与该第一电流型继电器常闭触点相连的第二报警灯24熄灭，与第二报警灯24连接的第三电流型继电器线圈28失电，与第三电流型继电器线圈28对应的第三电流型继电器常开触点19断开，与第三电流型继电器常开触点19连接的备用电磁阀15不工作。

本发明的技术方案中的紧急停车电磁阀回路失效报警电路，采用柴油发电机直接供电，结构简单，成本低，能够在设备发生故障时及时进行自保护，以保证紧急停车电磁阀回路正常工作，并且其报警方法能够通过不同的报警灯点亮方式来有效的对紧急停车电磁阀回路失效的不同情况进行分别报警，方便指示操作使用人员对故障部分进行维修，特别适用于船舶用柴油发电机紧急停车电磁阀回路的故障侦测。

Claims (9)

1.柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，其特征在于，由停车电源、备用电源、第一电流型继电器常闭触点、第二电流型继电器常开触点、第二电流型继电器常闭触点、第三电流型继电器常开触点、电压型继电器线圈、第一电流型继电器线圈、第二电流型继电器线圈、第三电流型继电器线圈、紧急停车电磁阀、备用电磁阀、柴油发电机、AC/DC模块、电压型继电器常闭触点以及第一报警灯和第二报警灯组成；其中，第二电流型继电器常开触点与备用电源串联构成第一条串联支路，第二电流型继电器常闭触点和电压型继电器线圈串联构成第二条串联支路，第一电流型继电器线圈和紧急停车电磁阀串联构成第三条串联支路，第三电流型继电器常开触点与备用电磁阀串联构成第四条串联支路，这四条串联支路分别与停车电源并联构成停车回路；柴油发电机的输出端连接AC/DC模块的输入端，电压型继电器常闭触点依次串联第一报警灯和第二电流型继电器线圈构成第一路报警控制支路，第一电流型继电器常闭触点依次串联第二报警灯和第三电流型继电器线圈构成第二路报警控制支路，这两路报警控制支路分别与AC/DC模块并联构成报警回路。

2.根据权利要求1所述的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，其特征在于，第一报警灯和第二报警灯为发光颜色不同的LED指示灯。

3.根据权利要求1所述的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，其特征在于，所述电压型继电器线圈的额定电压大于或等于所述停车电源的额定电压。

4.根据权利要求1所述的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，其特征在于，所有电流型继电器线圈的额定电流均大于或等于所述停车电源的额定电流。

5.根据权利要求1所述的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，其特征在于，所述AC/DC模块的额定输入电压大于或等于所述柴油发电机的额定输出电压。

6.根据权利要求1所述的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，其特征在于，所述柴油发电机的输出电压为380V。

7.根据权利要求1所述的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，其特征在于，所述AC/DC模块的输出电压为12V。

8.根据权利要求1所述的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路，其特征在于，所述第一电流型继电器线圈控制所述第一电流型继电器常闭触点的开合，所述第二电流型继电器线圈控制所述第二电流型继电器常开触点以及所述第二电流型继电器常闭触点的开合，所述第三电流型继电器线圈控制所述第三电流型继电器常开触点的开合，所述电压型继电器线圈控制所述电压型继电器常闭触点的开合。

9.一种权利要求1至8中任一项所述的柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的报警方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、在所述柴油发电机运行过程中，柴油发电机输出交流电压，经所述柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的AC/DC模块转化成直流电压为所述柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的报警回路供电；

B、当所述紧急停车电磁阀出现故障时，所述柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路的停车回路断开，所述停车回路中的第一电流型继电器线圈失去电流，所述报警回路中的第一电流型继电器常闭触点闭合，与所述第一电流型继电器常闭触点相连的第二报警灯点亮、第三电流型继电器线圈得电，所述停车回路中与所述第三电流型继电器线圈对应的第三电流型继电器常开触点闭合，与所述第三电流型继电器常开触点连接的备用电磁阀工作，所述停车回路恢复正常工作；

C、当所述停车电源失效时，所述停车回路中的电压型继电器线圈失去电压，所述第一电流型继电器线圈失去电流，所述报警回路中与所述电压型继电器线圈对应的电压型常闭继电器触点、与所述第一电流型继电器线圈对应的第一电流型继电器常闭触点均由断开变为闭合，所述报警回路中的第一报警灯和第二报警灯同时得电点亮，所述报警回路中的第二电流型继电器线圈和第三电流型继电器线圈同时得电，所述停车回路中与第二电流型继电器线圈对应的第二电流型继电器常开触点和与所述第三电流型继电器线圈对应的第三电流型继电器常开触点均闭合，与所述第二电流型继电器常开触点连接的备用电源和与所述第三电流型继电器常开触点连接的备用电磁阀均工作，与所述电压型继电器线圈相连的第二电流型继电器常闭触点断开，所述电压型继电器线圈保持失电状态，而所述第一电流型继电器线圈得电，所述紧急停车电磁阀工作，所述报警回路中的第一电流型继电器常闭触点断开、第二报警灯熄灭、第三电流型继电器线圈失电，所述停车回路中的第三电流型继电器常开触点断开，所述备用电磁阀不工作。