CN113090396B - 柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，包括：集中监控单元，电动百叶控制单元，执行机构单元，供电监测单元，状态感知单元，故障逻辑单元，报警输出单元；本发明的优点在于：实现机组箱体电动百叶无人全自动智能维护，主动发现问题并报警，显著提高户外型机组整体安全可靠性和维护效率；通过百叶系统全状态感知和故障逻辑算法的优化设计，实现智能化故障诊断，故障情形涵盖全面且层次化分类，便于机组和运行人员准确而快速地响应和处理，提高维护水平；以最简洁设计可靠实现多方式智能协调控制、防误操作机制、双互锁功能以及机组应急启动对自维护操作的智能超越，总体提高系统控制性能。

Description

柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统

技术领域

本发明涉及一种柴油发电机组箱体电动百叶自维护系统，具体地说是一种具有多方式协调控制和故障诊断功能的箱体电动百叶周期性维护系统，属于机组智能自维护控制领域。

背景技术

箱式应急电源系统因其高度模块化、安装效率高、灵活性强、减少发电机房规划建设和适应户外环境等优点而拥有很好的需求前景。随着户外型箱式电站在重要用户的应用发展，对电源设备可靠性要求也不断提高。柴油发电机组运行时燃烧和冷却的通风量大、风力强，因此电动百叶作为箱体进排风控制关键部件，其机电可靠性至关重要，也是箱体结构上的薄弱环节，更是决定机组可用性和可靠性水平的主要因素之一。在机组备用状态下电动百叶必须可靠关闭以满足防护等级要求，否则将影响内部设备的防护水平和寿命；机组启动运行时电动百叶必须可靠开启以确保机组安全和带载能力，否则直接导致机组无法运行甚至故障损坏。柴油发电机组一般用于应急需要，常态处于待机备用状态，箱体电动百叶系统长期暴露于环境，各种不可控户外条件容易导致电动百叶机电功能不同程度失效或可靠性下降，若不能及时发现，就会造成应急需要时机组不可靠或不可用，使用户蒙受重大损失，还可能在人工启机维护时机组风力破坏百叶结构或机组启动失败。现有技术状态一般是只对进排风电动百叶进行开闭控制，进一步的措施是对进风百叶和排风百叶各取一个单窗机构位置信号反馈用来代表整组百叶的位置状态，其他单窗有任何异常都不能发现，对百叶系统的全面测试只能被动地结合机组维护计划，无法做到及时主动发现缺陷隐患或故障。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，该系统具备周期性自动测试、智能流程中断转换、防误操作、基于全状态感知和故障算法逻辑的智能诊断、分类分层次报警输出等功能，实现了主动预防的智能自维护机制。

本发明的技术方案为：

柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，包括：集中监控单元、电动百叶控制单元、执行机构单元、供电监测单元、状态感知单元、故障逻辑单元、报警输出单元；

所述集中监控单元：机组控制器的内部命令定时器A和命令定时器B输出分别连接百叶控制单元的自动周期控制点继电器T1和T2，机组事件状态信号输出连接百叶控制单元的控制点继电器R1和R2，机组启停流程操作信号输出连接百叶控制单元的控制点继电器K1和K2；命令定时器A、命令定时器B、机组事件状态信号、机组启停流程操作信号分别在机组控制器的Mlogic模块中设置为驱动相应输出继电器；机组控制器的报警信号输入端连接来自报警输出单元的故障总报警CAL输出和机组启动抑制U0/AL1/AL3信号，通信端口用于通信连接实现控制室远程监控。

所述百叶控制单元：机组状态信号R1和R2对手动/自动切换输出的百叶开启/关闭流程和所有的百叶关闭流程进行防误操作闭锁控制；手动维护测试按钮AN1、AN2输出和自动周期控制点T1、T2输出通过切换回路BK实现手动/自动的切换选择，选择后的输出经过防误操作回路输出百叶开启/关闭控制信号，控制点K2经过防误操作回路输出百叶关闭控制信号，百叶关闭控制输出和开启控制输出连接到控制互锁回路；百叶开启控制点K1直接输入到控制互锁回路；百叶开启控制回路和关闭控制回路均由K1/K2控制互锁和KM1/KM2安全互锁控制，开启和关闭控制回路输出信号驱动执行机构单元。

所述执行机构单元：根据百叶控制单元控制信号的输入，驱动电动百叶开闭操作，同时通过执行机构O/C辅助点输出百叶位置信号，将开启位置或关闭位置信号输出给状态感知单元。

所述供电监测单元：对电动百叶系统工作电源采样监控，并将状态信号输出给状态感知单元。

所述状态感知单元：接收执行机构单元和供电监测单元的采样信号，将分析处理后的信号输出给故障逻辑单元。

所述故障逻辑单元：接收状态感知单元的各路输入信息，进行逻辑运算、故障分类，形成各类单项故障，并将所有信号通过各报警继电器输入给报警输出单元；报警继电器包括U0供电监控报警、AL1开启流程未全开报警、AL2关闭流程未全关报警、AL3静态位置异常报警、AL4百叶开启或关闭整组拒动报警。

所述报警输出单元：根据故障逻辑单元提供的信号进行分层处理和汇总，将所有单项类故障用于连接显示元件分别提示，将重故障信号汇总连接到集中监控单元输入点用于机组启动抑制，将所有单项类故障处理为总报警连接到集中监控单元输入点用于集中提示。

通过采用本发明的技术方案具有以下功能：

1、独立回路控制功能：为使电动百叶全自动智能自维护系统的整体设计做到简单可靠，本发明对百叶的开启控制和关闭控制两个回路采取控制点相互独立而功能高度协调相关设置灵活的设计策略，开启与关闭控制回路分开独立，控制点模式一致，当百叶开启或关闭操作时，执行机构驱动均采用固定时长的宽脉冲得电激活模式，机构内部微动开关仅做限位断电后备保护；设百叶全开或全闭的机构行程最大时间为tmax秒，则将开启和关闭的控制输出激活时间设置为te充分大于tmax秒；当开闭控制输出未激活时，相应的控制回路断开，执行机构不得电；机组停机状态备用期间，所有控制方式的百叶开启关闭控制点和执行机构元件均为常态释放和无电状态；

2、全自动周期性自检维护功能：自动周期功能主要由机组控制器中的命令定时器功能模块实现，在机组停机备用状态下，每个自维护操作周期的百叶动作序列是，从全关闭初始状态运行到全开启状态，经过设定时间后再返回到全关闭状态，完成本周期自检操作；由于命令定时器只精确到分钟，因此当自维护开闭间隔时间设置较短时，需要用继电器T2信号对继电器T1附加定时超越控制；

根据机组控制器设定的自动周期时间，命令定时器A发令驱动继电器T1控制电动百叶执行开启操作，命令定时器B发令驱动继电器T2控制电动百叶执行关闭操作，每个命令定时器的操作周期均包含发令和止令两个操作，周期设置方式是星期X或多种日组合，时间设置方式为X时X分，每个操作周期的先发令与后止令的时间差应设置为至少te秒或以上，而命令定时器A发令与命令定时器B发令的时间差再减去tmax之后，即为电动百叶自检操作期间保持静态的时间，每个自检周期操作完成后，百叶健康状态、任何异常问题或故障都由状态感知单元识别；

3、电动百叶多方式协调控制功能：由于自动周期循环维护功能的加入，使得机组应急自动启停、机组测试启停、手动百叶测试等操作很容易与之形成流程干涉和冲突，本发明是通过智能防误操作电路可靠实现多流程协调功能，有以下三种控制方式：即（1）机组启停流程，机组启动时由机组控制器提供启动事件或启动准备信号，通过继电器K1直接激活百叶开启控制回路，而机组非启动且非运行信号经过机组冷却延时后，通过继电器K2输入防误操作抑制回路预激活百叶关闭控制回路，继电器K1和K2均为设定时长激活控制模式，当使用DEIF AGC系列控制器时，上述过程可由机组控制器Mlogic模块设置；（2）自动维护方式，即自动按周期计划触发实操自检流程，机组停机备用期间的电动百叶常态是全关闭，本发明系统按照设定周期和时间自动发起电动百叶开启、静态保持、关闭的完整操作试验循环，并将检测到的百叶系统状态、任何报警和闭锁抑制信号反馈给机组系统；（3）手动维护方式，就地人工操作测试，采用按钮对电动百叶分别进行开启和关闭检查；

上述三种控制方式中，自动维护与手动维护由BK回路选择切换，机组启停流程为目的优先控制方式，不参与切换；

4、智能防误操作协调功能：由于存在多流程需要，为消除回路干涉和不安全操作，本发明设计了最简洁防误操作结构：（1）机组启动准备R1和运行信号R2串接在自动维护和手动维护的公共干线回路上，只要其中任何一个信号有效，便完全切断手动维护和自动维护对电动百叶的所有操作，确保任何时候机组启动的百叶正常开启和机组运行期间百叶安全可靠地保持；（2）手动维护和自动维护的所有控制输出，在接入百叶控制回路中时，接入点设计在K1/K2互锁闭点之前和K1/K2控制开点之后，以保证机组启停流程的优先和不受干涉；（3）机组启停流程的K1开启控制点无条件控制百叶开启回路，但K2关闭控制点则与手动自动维护公共干线回路并接，同样受机组启动准备R1和机组运行信号R2的闭锁控制，以可靠保证各种可能因素引起的百叶意外误关或开启失败等故障；（4）自动维护回路中，利用继电器T2常闭点控制T1控制输出回路，实现定时超越附加控制，以避免命令定时器设定时间与百叶试验开闭间隔时间不匹配而导致的关闭控制失败；

5、双互锁控制功能：三种方式控制输出均在互锁电路入口处进入百叶控制回路，用继电器K1/K2常闭点作为控制互锁，而且在任何情况下机组启动时，除了R1/R2对百叶所有关闭控制进行闭锁以外，也同时通过K1常闭点切断百叶所有关闭控制输出，实现安全冗余；用接触器KM1/KM2常闭点作为安全互锁，当机组备用停机状态时，继电器K1和K2均处于未得电状态，安全互锁能够显著降低元器件故障引起的电源操作短路概率；

6、供电监测功能：百叶工作电源与机组控制器电源回路分开，由于供电故障时箱体风道无法开启，因此对百叶电源开关、控制干线和动力回路进行断线监测，当检测到供电故障时，向机组控制器发出信号以抑制机组启动，确保机组和箱体不被损坏；任何时候如果是机组控制器供电故障，则机组本身不会启动；

7、基于全状态感知的智能监测诊断功能：由状态检测分析、故障逻辑和分类报警输出三个环节实现；进排风电动百叶可划分为多个模块，例如根据结构设计情况，进排风百叶模块加起来可为2个、4个或8个等等，如果进排风各仅取一个模块纳入监测并用来代表进排风整组百叶状态，则属于简化情形，其缺点是无法识别大多数异常或故障情况；本发明将所有百叶模块全部纳入状态监测，简化情形仅属于其中的一种特例；由于电动百叶状态转换有操作行程，开启和关闭两种到位状态无法按取反逻辑互相映射，所以每个百叶模块机构配置两个位置反馈信号点O和C（Open，Close）；百叶开闭达到限定位置时，如果是开启到位则位置反馈点O接通，开启不到位则O断开，如果是关闭到位则位置反馈点C接通，关闭不到位则C断开；当百叶行程处于中间过程、以及静态停留为非开非闭（开闭均未到位）时，则位置反馈点O和C均断开不通；静态位置非开非闭有多种可能原因，例如执行机构卡滞、机构松脱或故障脱落、行程中断线或断电、按钮操作不当等等；

所有百叶模块的位置反馈点Oi和Ci（i=1,2，...，8）用继电器组Yi和Zi分别独立扩展，对应信号Oi的所有扩展继电器Yi常闭点并联控制一个汇总继电器YY，对应信号Ci的所有扩展继电器Zi常闭点并联控制另一个汇总继电器ZZ；由继电器YY反映百叶系统是全部开启到位或是存在未开启到位的，由继电器ZZ反映百叶系统是全部关闭到位或是存在未关闭到位的；

故障逻辑功能如下，在故障逻辑单元中，百叶关闭状态下无论哪种控制方式，只要开启百叶的操作启动，则由接触器KM1常开点激活继电器J1并自锁定，当开启操作结束，KM1常闭点接通；此时，如果百叶已全部开启到位，则继电器YY常开点断开将继电器J1解锁，J1常开点断开，报警继电器AL1无报警输出；此时如果百叶至少有一个未开启到位，则YY常开点保持闭合，继电器J1保持自锁，从而激活报警继电器AL1，发出“百叶开启未全开”报警指示；

类似地，百叶开启状态下无论哪种控制方式，只要关闭百叶的操作启动，则由接触器KM2常开点激活继电器J2并自锁定，当关闭操作结束，KM2常闭点接通；此时，如果百叶已全部关闭到位，则继电器ZZ常开点断开将继电器J2解锁，J2常开点断开，报警继电器AL2无报警输出；此时如果百叶至少有一个未关闭到位，则ZZ常开点保持闭合，继电器J2保持自锁，从而激活报警继电器AL2，发出“百叶关闭未全关”报警指示；

当百叶系统没有任何操作，或者开启操作或关闭操作已全部结束、且没有新流程，此时只要至少有一个百叶位置异常或不一致（未全关、未全开、或存在开闭反向，例如人工误调整等原因导致机构反向旋转），则导致继电器YY和ZZ都得电，在接触器KM1和KM2常闭点触发下，使报警继电器AL3激活，发出“百叶静态位置异常或不一致”的报警指示；

当报警继电器AL1指示“百叶开启未全开”的同时，继电器ZZ处于失电状态即反映百叶仍处于全关闭状态，意味着百叶开启整组拒动，则激活报警继电器AL4，发出“百叶整组拒动”的报警提示；类似地，当报警继电器AL2指示“百叶关闭未全关”的同时，继电器YY处于失电状态即反映百叶仍处于全开启状态，意味着百叶关闭整组拒动，则激活报警继电器AL4，发出“百叶整组拒动”的报警提示；整组拒动故障报警一般是电源、电缆或接触器主回路断点断线故障，供电监测单元的接线位置对该故障监测有影响，即如果电压监测接点在干线电缆或动力回路之前，则无法监测到其后范围的断线故障，因此本发明加强设计了AL4故障类型；供电监测单元对百叶供电回路的电源开关、控制干线和动力回路进行断线监测，当检测到供电故障时，由监测继电器U0常闭点向机组控制器发出信号以抑制机组启动，确保机组和箱体不被损坏；

8、故障分类报警功能：接收故障逻辑单元的输出结果，（1）提供各种情形的百叶故障报警指示：电源故障（U0）、开启流程未全开、关闭流程未全关、静态位置异常/不一致、整组拒动；（2）提供公共报警总信号CAL，任意情形故障将触发总报警给集中监控单元；（3）提供机组启动抑制信号，当自检发现电源故障、未全开、静态位置异常的任意一个情形发生，将向机组控制器发出机组启动抑制信号。

本发明能够识别机组状态，自动按设定周期对进排风电动百叶进行开启和关闭的全流程实操测试，同时通过百叶响应动态和静态信号检测分析实现全状态感知，通过故障辨识算法电路的优化设计，实现故障逻辑智能，由报警单元分类分层次输出故障信息、机组启动抑制信号以及故障公共总报警；设计简单可靠，对手动维护操作、自动周期维护和机组应急启停各独立流程进行综合协调控制，提高机组整体安全可靠性。

本发明的优点在于：

（1）实现机组箱体电动百叶无人全自动智能维护，主动发现问题并报警，显著提高户外型机组整体安全可靠性和维护效率；

（2）通过百叶系统全状态感知和故障逻辑算法的优化设计，实现智能化故障诊断，故障情形涵盖全面且层次化分类，便于机组和运行人员准确而快速地响应和处理，提高维护水平；

（3）以最简洁设计可靠实现多方式智能协调控制、防误操作机制、双互锁功能以及机组应急启动对自维护操作的智能超越，总体提高系统控制性能。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的主系统结构示意图；

图2为本发明实施例的一种具体实现（综合监控部分）；

图3为本发明实施例的一种具体实现（诊断逻辑部分）。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，包括：集中监控单元1，电动百叶控制单元2，执行机构单元3，供电监测单元4，状态感知单元5，故障逻辑单元6，报警输出单元7。

本发明系统工作电源来自柴油发电机组启动电池组，其中集中监控单元1与电动百叶控制系统（单元2至单元7）电源回路互相独立。

如图2所示，给出了集中监控单元1、百叶控制单元2，执行机构单元3和供电监测单元4的一种具体设计实现。

如图3所示，给出了百叶状态感知单元5、故障逻辑单元6和报警输出单元7的一种具体设计实现。

具体连接关系如下：

所述集中监控单元1：机组控制器的内部命令定时器(包括命令定时器A和命令定时器B)输出分别连接百叶控制单元2的自动周期控制点继电器T1和T2，机组事件状态信号（启动准备事件和运行事件）输出连接百叶控制单元2的控制点继电器R1和R2，机组启停流程操作信号输出连接百叶控制单元2的控制点继电器K1和K2；命令定时器A、命令定时器B、机组事件状态信号、机组启停流程操作信号分别在机组控制器的Mlogic模块中设置为驱动相应输出继电器；机组控制器的报警信号输入端连接来自报警输出单元7的故障总报警CAL输出和机组启动抑制U0/AL1/AL3信号，通信端口用于通信连接实现控制室远程监控；

所述百叶控制单元2：机组状态信号R1和R2对手动/自动切换输出的百叶开启/关闭流程和所有的百叶关闭流程进行防误操作闭锁控制；手动维护测试按钮AN1、AN2输出和自动周期控制点T1、T2输出通过切换回路BK实现手动/自动的切换选择，选择后的输出经过防误操作回路输出百叶开启/关闭控制信号，控制点K2经过防误操作回路输出百叶关闭控制信号，百叶关闭控制输出和开启控制输出连接到控制互锁回路；百叶开启控制点K1直接输入到控制互锁回路；百叶开启控制回路和关闭控制回路均由K1/K2控制互锁和KM1/KM2安全互锁控制，开启和关闭控制回路输出信号驱动执行机构单元3；

所述执行机构单元3：根据百叶控制单元2控制信号的输入，驱动电动百叶开闭操作，同时通过执行机构O/C辅助点输出百叶位置信号，将开启位置或关闭位置信号输出给状态感知单元5；

所述供电监测单元4：对电动百叶系统工作电源采样监控，并将状态信号输出给状态感知单元5；

所述状态感知单元5：接收执行机构单元3和供电监测单元4的采样信号，将分析处理后的信号输出给故障逻辑单元6；

所述故障逻辑单元6：接收状态感知单元5的各路输入信息，进行逻辑运算、故障分类，形成各类单项故障，并将所有信号通过各报警继电器输入给报警输出单元7；报警继电器包括U0（供电监控报警）、AL1（开启流程未全开报警）、AL2（关闭流程未全关报警）、AL3（静态位置异常报警）、AL4（百叶开启或关闭整组拒动报警）；

所述报警输出单元7：根据故障逻辑单元提供的信号进行分层处理和汇总，将所有单项类故障用于连接显示元件分别提示，将重故障信号汇总连接到集中监控单元输入点用于机组启动抑制，将所有单项类故障处理为总报警连接到集中监控单元输入点用于集中提示。

通过采用上述技术手段，本发明系统的具体功能如下：

1、独立回路控制功能：为使电动百叶全自动智能自维护系统的整体设计做到简单可靠，本发明对百叶的开启控制和关闭控制两个回路采取控制点相互独立而功能高度协调相关设置灵活的设计策略，开启与关闭控制回路分开独立，控制点模式一致，当百叶开启或关闭操作时，执行机构驱动均采用固定时长的宽脉冲得电激活模式，机构内部微动开关仅做限位断电后备保护；设百叶全开或全闭的机构行程最大时间为tmax秒，则将开启和关闭的控制输出激活时间设置为te充分大于tmax秒；当开闭控制输出未激活时，相应的控制回路断开，执行机构不得电；机组停机状态备用期间，所有控制方式的百叶开启关闭控制点和执行机构元件均为常态释放和无电状态；

2、全自动周期性自检维护功能：自动周期功能主要由机组控制器中的命令定时器功能模块实现，在机组停机备用状态下，每个自维护操作周期的百叶动作序列是，从全关闭初始状态运行到全开启状态，经过设定时间后再返回到全关闭状态，完成本周期自检操作；由于命令定时器只精确到分钟，因此当自维护开闭间隔时间设置较短时，需要用继电器T2信号对继电器T1附加定时超越控制；

根据机组控制器设定的自动周期时间，命令定时器A发令驱动继电器T1控制电动百叶执行开启操作，命令定时器B发令驱动继电器T2控制电动百叶执行关闭操作，每个命令定时器的操作周期均包含发令和止令两个操作，周期设置方式是星期X或多种日组合，时间设置方式为X时X分，每个操作周期的先发令与后止令的时间差应设置为至少te秒或以上，而命令定时器A发令与命令定时器B发令的时间差再减去tmax之后，即为电动百叶自检操作期间保持静态的时间，每个自检周期操作完成后，百叶健康状态、任何异常问题或故障都由状态感知单元识别；

3、电动百叶多方式协调控制功能：由于自动周期循环维护功能的加入，使得机组应急自动启停、机组测试启停、手动百叶测试等操作很容易与之形成流程干涉和冲突，本发明是通过智能防误操作电路可靠实现多流程协调功能，有以下三种控制方式：即（1）机组启停流程，机组启动时由机组控制器提供启动事件或启动准备信号，通过继电器K1直接激活百叶开启控制回路，而机组非启动且非运行信号经过机组冷却延时后，通过继电器K2输入防误操作抑制回路预激活百叶关闭控制回路，继电器K1和K2均为设定时长激活控制模式，当使用DEIF AGC系列控制器时，上述过程可由机组控制器Mlogic模块设置；（2）自动维护方式，即自动按周期计划触发实操自检流程，机组停机备用期间的电动百叶常态是全关闭，本发明系统按照设定周期和时间自动发起电动百叶开启、静态保持、关闭的完整操作试验循环，并将检测到的百叶系统状态、任何报警和闭锁抑制信号反馈给机组系统；（3）手动维护方式，就地人工操作测试，采用按钮对电动百叶分别进行开启和关闭检查；

上述三种控制方式中，自动维护与手动维护由BK回路选择切换，机组启停流程为目的优先控制方式，不参与切换；

4、智能防误操作协调功能：由于存在多流程需要，为消除回路干涉和不安全操作，本发明设计了最简洁防误操作结构：（1）机组启动准备R1和运行信号R2串接在自动维护和手动维护的公共干线回路上，只要其中任何一个信号有效，便完全切断手动维护和自动维护对电动百叶的所有操作，确保任何时候机组启动的百叶正常开启和机组运行期间百叶安全可靠地保持；（2）手动维护和自动维护的所有控制输出，在接入百叶控制回路中时，接入点设计在K1/K2互锁闭点之前和K1/K2控制开点之后，以保证机组启停流程的优先和不受干涉；（3）机组启停流程的K1开启控制点无条件控制百叶开启回路，但K2关闭控制点则与手动自动维护公共干线回路并接，同样受机组启动准备R1和机组运行信号R2的闭锁控制，以可靠保证各种可能因素引起的百叶意外误关或开启失败等故障；（4）自动维护回路中，利用继电器T2常闭点控制T1控制输出回路，实现定时超越附加控制，以避免命令定时器设定时间与百叶试验开闭间隔时间不匹配而导致的关闭控制失败；

5、双互锁控制功能：三种方式控制输出均在互锁电路入口处进入百叶控制回路，用继电器K1/K2常闭点作为控制互锁，而且在任何情况下机组启动时，除了R1/R2对百叶所有关闭控制进行闭锁以外，也同时通过K1常闭点切断百叶所有关闭控制输出，实现安全冗余；用接触器KM1/KM2常闭点作为安全互锁，当机组备用停机状态时，继电器K1和K2均处于未得电状态，安全互锁能够显著降低元器件故障引起的电源操作短路概率；

6、供电监测功能：百叶工作电源与机组控制器电源回路分开，由于供电故障时箱体风道无法开启，因此对百叶电源开关、控制干线和动力回路进行断线监测，当检测到供电故障时，向机组控制器发出信号以抑制机组启动，确保机组和箱体不被损坏；任何时候如果是机组控制器供电故障，则机组本身不会启动；

7、基于全状态感知的智能监测诊断功能：由状态检测分析、故障逻辑和分类报警输出三个环节实现；进排风电动百叶可划分为多个模块，例如根据结构设计情况，进排风百叶模块加起来可为2个、4个或8个等等，如果进排风各仅取一个模块纳入监测并用来代表进排风整组百叶状态，则属于简化情形，其缺点是无法识别大多数异常或故障情况；本发明将所有百叶模块全部纳入状态监测，简化情形仅属于其中的一种特例；由于电动百叶状态转换有操作行程，开启和关闭两种到位状态无法按取反逻辑互相映射，所以每个百叶模块机构配置两个位置反馈信号点O和C（Open，Close）；百叶开闭达到限定位置时，如果是开启到位则位置反馈点O接通，开启不到位则O断开，如果是关闭到位则位置反馈点C接通，关闭不到位则C断开；当百叶行程处于中间过程、以及静态停留为非开非闭（开闭均未到位）时，则位置反馈点O和C均断开不通；静态位置非开非闭有多种可能原因，例如执行机构卡滞、机构松脱或故障脱落、行程中断线或断电、按钮操作不当等等；

所有百叶模块的位置反馈点Oi和Ci（i=1,2，...，8）用继电器组Yi和Zi分别独立扩展，对应信号Oi的所有扩展继电器Yi常闭点并联控制一个汇总继电器YY，对应信号Ci的所有扩展继电器Zi常闭点并联控制另一个汇总继电器ZZ；由继电器YY反映百叶系统是全部开启到位或是存在未开启到位的，由继电器ZZ反映百叶系统是全部关闭到位或是存在未关闭到位的；

故障逻辑功能如下，在故障逻辑单元中，百叶关闭状态下无论哪种控制方式，只要开启百叶的操作启动，则由接触器KM1常开点激活继电器J1并自锁定，当开启操作结束，KM1常闭点接通；此时，如果百叶已全部开启到位，则继电器YY常开点断开将继电器J1解锁，J1常开点断开，报警继电器AL1无报警输出；此时如果百叶至少有一个未开启到位，则YY常开点保持闭合，继电器J1保持自锁，从而激活报警继电器AL1，发出“百叶开启未全开”报警指示；

类似地，百叶开启状态下无论哪种控制方式，只要关闭百叶的操作启动，则由接触器KM2常开点激活继电器J2并自锁定，当关闭操作结束，KM2常闭点接通；此时，如果百叶已全部关闭到位，则继电器ZZ常开点断开将继电器J2解锁，J2常开点断开，报警继电器AL2无报警输出；此时如果百叶至少有一个未关闭到位，则ZZ常开点保持闭合，继电器J2保持自锁，从而激活报警继电器AL2，发出“百叶关闭未全关”报警指示；

当百叶系统没有任何操作，或者开启操作或关闭操作已全部结束、且没有新流程，此时只要至少有一个百叶位置异常或不一致（未全关、未全开、或存在开闭反向，例如人工误调整等原因导致机构反向旋转），则导致继电器YY和ZZ都得电，在接触器KM1和KM2常闭点触发下，使报警继电器AL3激活，发出“百叶静态位置异常或不一致”的报警指示；

当报警继电器AL1指示“百叶开启未全开”的同时，继电器ZZ处于失电状态即反映百叶仍处于全关闭状态，意味着百叶开启整组拒动，则激活报警继电器AL4，发出“百叶整组拒动”的报警提示；类似地，当报警继电器AL2指示“百叶关闭未全关”的同时，继电器YY处于失电状态即反映百叶仍处于全开启状态，意味着百叶关闭整组拒动，则激活报警继电器AL4，发出“百叶整组拒动”的报警提示；整组拒动故障报警一般是电源、电缆或接触器主回路断点断线故障，供电监测单元的接线位置对该故障监测有影响，即如果电压监测接点在干线电缆或动力回路之前，则无法监测到其后范围的断线故障，因此本发明加强设计了AL4故障类型；供电监测单元对百叶供电回路的电源开关、控制干线和动力回路进行断线监测，当检测到供电故障时，由监测继电器U0常闭点向机组控制器发出信号以抑制机组启动，确保机组和箱体不被损坏；

8、故障分类报警功能：接收故障逻辑单元的输出结果，（1）提供各种情形的百叶故障报警指示：电源故障（U0）、开启流程未全开、关闭流程未全关、静态位置异常/不一致、整组拒动；（2）提供公共报警总信号CAL，任意情形故障将触发总报警给集中监控单元；（3）提供机组启动抑制信号，当自检发现电源故障、未全开、静态位置异常的任意一个情形发生，将向机组控制器发出机组启动抑制信号；

本发明实施例设置示例如下：

机组控制器（以DEIF AGC系列控制器为例）设置：

1、命令定时器：设电动百叶机构最大单行程时间为7秒，将机组控制器的命令定时器A模块作为电动百叶开启流程的触发定时器，选择发令时间为每周四11点59分，止令时间为每周四12点00分，设置其激活的输出继电器T1持续时间为15秒。将机组控制器的命令定时器B模块作为电动百叶关闭流程的触发定时器，选择发令时间为每周四12点02分，止令时间为每周四12点03分，设置其激活的输出继电器T2持续时间为15秒。

2、机组启停时的百叶控制信号：Mlogic设置模块，当机组启动事件或启动准备信号有效，则无延时激活输出继电器K1，激活K1持续时间为15秒；当机组无启动事件且无启动准备信号且无运行信号，则延时120秒激活输出继电器K2，激活K2持续时间为15秒。

3、机组状态信号：当机组启动事件或启动准备信号有效，则无延时激活输出继电器R1保持；当机组运行信号有效，则无延时激活输出继电器R2保持。

4、百叶故障报警输入机组控制器：对电动百叶系统故障公共总报警，在参数模块设置的故障等级为报警等级，延时设为1秒；对百叶任意严重故障（U0/AL1/AL3之一），在参数模块中设置为闭锁或急停，无延时，或在Mlogic模块中设置为,当U0/AL1/AL3输入信号任何之一有效，则无延时抑制发动机启动。

以上公开的仅是本发明的具体实施例，并不用于限制本发明。本领域技术人员可以对实施例所述技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的思想和原则之内，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 (9)

1.柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，其特征在于：包括：集中监控单元、电动百叶控制单元、执行机构单元、供电监测单元、状态感知单元、故障逻辑单元、报警输出单元；

所述集中监控单元：机组控制器的内部命令定时器A和命令定时器B输出分别连接百叶控制单元的自动周期控制点继电器T1和T2，机组事件状态信号输出连接百叶控制单元的控制点继电器R1和控制点继电器R2，机组启停流程操作信号输出连接百叶控制单元的控制点继电器K1和控制点继电器K2；命令定时器A、命令定时器B、机组事件状态信号、机组启停流程操作信号分别在机组控制器的Mlogic模块中设置为驱动相应输出继电器；机组控制器的报警信号输入端连接来自报警输出单元的故障总报警输出CAL和机组启动抑制信号，通信端口用于通信连接实现控制室远程监控；

所述百叶控制单元：百叶控制单元的控制点继电器R1和控制点继电器R2对手动/自动切换输出的百叶开启/关闭流程和所有的百叶关闭流程进行防误操作闭锁控制；手动维护测试按钮AN1、AN2输出和自动周期控制点继电器T1、T2输出通过切换回路BK实现手动/自动的切换选择，选择后的输出经过防误操作回路输出百叶开启/关闭控制信号，百叶控制单元的控制点继电器K2经过防误操作回路输出百叶关闭控制信号，百叶关闭控制输出和开启控制输出连接到控制互锁回路；百叶控制单元的控制点继电器K1直接输入到控制互锁回路；百叶开启控制回路和关闭控制回路均由继电器K1/K2控制互锁和接触器KM1/KM2安全互锁控制，开启和关闭控制回路输出信号驱动执行机构单元；

所述执行机构单元：根据百叶控制单元控制信号的输入，驱动电动百叶开闭操作，同时通过执行机构O/C辅助点输出百叶位置信号，将开启位置或关闭位置信号输出给状态感知单元；

所述供电监测单元：对电动百叶系统工作电源采样监控，并将状态信号输出给状态感知单元；

所述状态感知单元：接收执行机构单元和供电监测单元的采样信号，将分析处理后的信号输出给故障逻辑单元；

所述故障逻辑单元：接收状态感知单元的各路输入信息，进行逻辑运算、故障分类，形成各类单项故障，并将所有信号通过各报警继电器输入给报警输出单元；报警继电器包括U0供电监控报警、AL1开启流程未全开报警、AL2关闭流程未全关报警、AL3静态位置异常报警、AL4百叶开启或关闭整组拒动报警；

所述报警输出单元：根据故障逻辑单元提供的信号进行分层处理和汇总，将所有单项类故障用于连接显示元件分别提示，将重故障信号汇总连接到集中监控单元输入点用于机组启动抑制，将所有单项类故障处理为总报警连接到集中监控单元输入点用于集中提示。

2.根据权利要求1所述的柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，其特征在于：开启与关闭控制回路分开独立，控制点模式一致，当百叶开启或关闭操作时，执行机构驱动均采用固定时长的宽脉冲得电激活模式，机构内部微动开关仅做限位断电后备保护。

3.根据权利要求1所述的柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，其特征在于：自动周期功能主要由机组控制器中的命令定时器功能模块实现，在机组停机备用状态下，每个自维护操作周期的百叶动作序列是，从全关闭初始状态运行到全开启状态，经过设定时间后再返回到全关闭状态，完成本周期自检操作。

4.根据权利要求1所述的柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，其特征在于：基于防误操作设计，实现三种控制方式的协调，即机组启停流程，机组启动时由机组控制器提供启动事件或启动准备信号，通过控制点继电器K1直接激活百叶开启控制回路，而机组非启动且非运行信号经过机组冷却延时后，通过控制点继电器K2输入防误操作抑制回路预激活百叶关闭控制回路，控制点继电器K1和控制点继电器K2均为设定时长激活控制模式；自动维护方式，即自动按周期计划触发实操自检流程，机组停机备用期间的电动百叶常态是全关闭，所述柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统按照设定周期和时间自动发起电动百叶开启、静态保持、关闭的完整操作试验循环，并将检测到的百叶系统状态、任何报警和闭锁抑制信号反馈给机组系统；手动维护方式，就地人工操作测试，采用按钮对电动百叶分别进行开启和关闭检查。

5.根据权利要求1所述的柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，其特征在于：机组启动准备和运行信号串接在自动维护和手动维护的公共干线回路上，只要其中任何一个信号有效，便完全切断手动维护和自动维护对电动百叶的所有操作，确保任何时候机组启动的百叶正常开启和机组运行期间百叶安全可靠地保持；手动维护和自动维护的所有控制输出，在接入百叶控制回路中时，接入点设计在控制点继电器K1/K2互锁闭点之前和控制点继电器K1/K2控制开点之后，以保证机组启停流程的优先和不受干涉；机组启停流程的控制点继电器K1开启控制点无条件控制百叶开启回路，但控制点继电器K2关闭控制点则与手动自动维护公共干线回路并接，同样受机组启动准备R1和机组运行信号R2的闭锁控制，以可靠保证各种可能因素引起的百叶意外误关或开启失败等故障；自动维护回路中，利用控制点继电器T2常闭点控制T1控制输出回路，实现定时超越附加控制，以避免命令定时器设定时间与百叶试验开闭间隔时间不匹配而导致的关闭控制失败。

6.根据权利要求1所述的柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，其特征在于：各种方式控制输出均在互锁电路入口处进入百叶控制回路，用控制点继电器K1/K2常闭点作为控制互锁，而且在任何情况下机组启动时，除了机组运行信号R1/R2对百叶所有关闭控制进行闭锁以外，也同时通过控制点继电器K1常闭点切断百叶所有关闭控制输出，实现安全冗余；用控制点接触器KM1/KM2常闭点作为安全互锁，当机组备用停机状态时，控制点继电器K1和K2均处于未得电状态，安全互锁能够显著降低元器件故障引起的电源操作短路概率。

7.根据权利要求1所述的柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，其特征在于：百叶工作电源与机组控制器电源回路分开，由于供电故障时箱体风道无法开启，因此对百叶电源开关、控制干线和动力回路进行断线监测，当检测到供电故障时，向机组控制器发出信号以抑制机组启动，确保机组和箱体不被损坏；任何时候如果是机组控制器供电故障，则机组本身不会启动。

8.根据权利要求1所述的柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，其特征在于：进排风电动百叶划分为多个模块，所有百叶模块全部纳入状态监测；每个百叶模块机构配置两个位置反馈信号点O和位置反馈信号点C，百叶开闭达到限定位置时，如果是开启到位则位置反馈信号点O接通，开启不到位则位置反馈信号点O断开，如果是关闭到位则位置反馈信号点C接通，关闭不到位则位置反馈信号点C断开，如果百叶行程处于中间过程或开闭均未到位，则位置反馈信号点O和位置反馈信号点C均断开不通；所有百叶模块的位置反馈点Oi和位置反馈信号点Ci用继电器组Yi和继电器组Zi分别独立扩展，对应位置反馈点Oi的所有扩展继电器Yi常闭点并联控制一个汇总继电器YY，对应位置反馈点Ci的所有扩展继电器Zi常闭点并联控制另一个汇总继电器ZZ；由汇总继电器YY反映百叶系统是全部开启到位或是存在未开启到位的，由汇总继电器ZZ反映百叶系统是全部关闭到位或是存在未关闭到位的；

在故障逻辑单元中，百叶关闭状态下无论哪种控制方式，只要开启百叶的操作启动，则由接触器KM1常开点激活继电器J1并自锁定，当开启操作结束，继电器KM1常闭点接通；此时，如果百叶已全部开启到位，则汇总继电器YY常开点断开将继电器J1解锁，继电器J1常开点断开，报警继电器AL1无报警输出；此时如果百叶至少有一个未开启到位，则汇总继电器YY常开点保持闭合，继电器J1保持自锁，从而激活报警继电器AL1，发出“百叶开启未全开”报警指示；百叶开启状态下无论哪种控制方式，只要关闭百叶的操作启动，则由接触器KM2常开点激活继电器J2并自锁定，当关闭操作结束，继电器KM2常闭点接通；此时，如果百叶已全部关闭到位，则汇总继电器ZZ常开点断开将继电器J2解锁，继电器J2常开点断开，报警继电器AL2无报警输出；此时如果百叶至少有一个未关闭到位，则汇总继电器ZZ常开点保持闭合，继电器J2保持自锁，从而激活报警继电器AL2，发出“百叶关闭未全关”报警指示；当百叶系统没有任何操作，或者开启操作或关闭操作已全部结束、且没有新流程，此时只要至少有一个百叶位置异常或不一致，则导致继电器汇总继电器YY和汇总继电器ZZ都得电，在接触器KM1和接触器KM2常闭点触发下，使报警继电器AL3激活，发出“百叶静态位置异常或不一致”的报警指示；当报警继电器AL1指示“百叶开启未全开”的同时，汇总继电器ZZ处于失电状态即反映百叶仍处于全关闭状态，意味着百叶开启整组拒动，则激活报警继电器AL4，发出“百叶整组拒动”的报警提示；类似地，当报警继电器AL2指示“百叶关闭未全关”的同时，汇总继电器YY处于失电状态即反映百叶仍处于全开启状态，意味着百叶关闭整组拒动，则激活报警继电器AL4，发出“百叶整组拒动”的报警提示；供电监测单元对百叶供电回路的电源开关、控制干线和动力回路进行断线监测，当检测到供电故障时，由监测继电器U0常闭点向机组控制器发出信号以抑制机组启动，确保机组和箱体不被损坏。

9.根据权利要求1所述的柴油发电机组箱体电动百叶智能自维护系统，其特征在于：接收故障逻辑单元的输出结果，提供各种情形的百叶故障报警指示：电源故障、开启流程未全开、关闭流程未全关、静态位置异常/不一致、整组拒动；提供公共报警总信号CAL，任意情形故障将触发总报警给集中监控单元；提供机组启动抑制信号，当自检发现电源故障、未全开、静态位置异常的任意一个情形发生，将向机组控制器发出机组启动抑制信号。

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