CN204440126U - 柴油发电机组自动化监控控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了柴油发电机组自动化监控控制器，包括CPU检测控制模块、电源转换模块和GPRS控制模块，CPU检测控制模块上设有市电输入检测端口、发电输入检测端口、电源转换控制输出端口、控制端口和数据采集端口，市电输入检测端口和发电输入检测端口分别与电源转换模块的市电输入端和发电输入端连接，电源转换控制输出端口与电源转换模块连接，CPU检测控制模块通过控制端口控制发电机的启闭，多个数据采集端口用于采集发电机的数据；CPU检测控制模块和GPRS控制模块均与蓄电池连接，GPRS控制模块与远程控制系统连接。本实用新型实现发电机组的自动开停机、数据测量和报警保护，并通过GPRS传输实现三遥功能。

Description

柴油发电机组自动化监控控制器

技术领域

本实用新型属于发电机级工况监控技术领域，尤其涉及一种柴油发电机组自动化监控控制器。

背景技术

现有的发电机自启动时工作稳定性不高，表现有时停电后无法完成自启动，当用在通信基站时，要在断站后才会发现发电机不能正常工作，与监控无法完美结合。当市电停电时，发电机立即启动，对燃油消耗较大，特别是短时间停电对发电机的频繁启动磨损，都有着明显的损耗。并且，燃油是否充足、发电机是否工作正常，通过现有手段无法进行全方位监控；对于停电，什么时间开始发电，也无法准确监控和统计。对于一些智能发电机在一次启动不成功时，一般的自启动设备要人工复位才能进行二次启动，无法实施远程复位。

为了解决上述技术问题，现有技术中提出了如下技术：

如中国专利号“201220029769.2”在2012年9月26日公开的一种发电机GSM远程控制、监控器，其技术方案为所述发电机GSM远程控制、监控器，包括电源切换模块、输入模块、输出模块和延时模块，：还包括有中间继电器模块和GSM远程控制模块，输入模块与中间继电器模块信号连通，而中间继电器模块与延时模块信号连通；电源切换模块和GSM远程控制模块均与中间继电器模块信号连通，而中间继电器模块与电源输出模块信号连通。

但以上述专利文件为代表的现有技术，在实际使用过程，仍然存在着如下缺陷：一、众所周知，在通信工程中，根据区域的划分，一个3—6人的维护小队，需要负责监控该区域内的几十甚至上百个基站。而该监控器主要通过发送短信的方式监控发电机，一旦维护人员手机发生故障或未及时查阅短信息，将导致不能及时处理基站出现的故障，严重的可能会导致相关设备损坏；并且，当该区域内的发电机故障较多时，还导致维护人员频繁接收短信息，对维护人员本身造成困扰。二、该监控器在使用前又需预先预存维护人员的电话，但维护人员的流动较大，如相互借调或离职等，并且，维护人员的电话偶尔也有变化，这些情况都会影响发电机的监控效果，进而影响基站的安全运行。三、维护人员通过手机与监控器配合监控各基站，所能监控的基站数量较少，并且，各监控器不能联网，不能实时统计所监控基站的各种相关参数，例如发电机的工作时间、发电机的空闲时间、燃油使用情况、市电停电时间、蓄电池的放电时间等。四、手机与该监控器配合能够自动启动发电机，但是当监控器出现故障时，不能自动启动监控器。五、在一些无市电的偏远山区，基站的供电主要靠发电机发电，只需要在白天某个时间段保证正常发电就行，但该监控器不能在该时间段内自动发电，其智能化程度较低。六、该监控器不能监控机房蓄电池的充电情况，当蓄电池充电饱和时，发电机仍然会继续工作，不仅导致燃油浪费，还容易造成机组过度磨损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种柴油发电机组自动化监控控制器，本实用新型集成了数字化、智能化、网络化技术，用于自动化监控柴油发电机组，实现发电机组的自动开机／停机、数据测量、报警保护及“通过GPRS传输实现遥感、遥测和遥控”功能。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种柴油发电机组自动化监控控制器，其特征在于：包括CPU检测控制模块、电源转换模块和GPRS控制模块，所述CPU检测控制模块上设置有市电输入检测端口、发电输入检测端口、电源转换控制输出端口、控制端口和多个数据采集端口，市电输入检测端口与电源转换模块的市电输入端连接，发电输入检测端口与电源转换模块的发电输入端连接，电源转换控制输出端口与电源转换模块连接用于控制电源转换输出，CPU检测控制模块通过控制端口控制发电机的启动或关闭，CPU检测控制模块通过多个数据采集端口采集发电机的数据；所述CPU检测控制模块的电源输入端和GPRS控制模块均与蓄电池连接，所述CPU检测控制模块通过GPRS控制模块与远程控制系统连接。

所述GPRS控制模块上设置有DC转换器和D/A转换器，所述GPRS控制模块通过D/A转换器与蓄电池连接，所述CPU检测控制模块通过DC转换器与蓄电池连接，且GPRS控制模块与DC转换器配合控制CPU检测控制模块的电源。

所述的多个数据采集端口包括油压检测端口、机温检测端口、充电检测端口、燃油检测端口和备用检测端口，所述油压检测端口、机温检测端口、充电检测端口和燃油检测端口均通过传感器与发电机连接。

所述GPRS控制模块上设置有用于检测发电机燃油的D/A转换检测端口。

所述控制端口包括分别与发电机马达和油泵连接的马达控制端口和油泵控制端口，所述马达控制端口和油泵控制端口均通过中间继电器与CPU检测控制模块连接。

所述CPU检测控制模块通过RS485接口与GPRS控制模块连接。

所述电源转换模块为ATS双电源转换器。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型能够同时监控市电输入电压、发电输入压、蓄电池电压和发电机运行的各项参数等，当检测到市电输入电压、发电输入压、蓄电池电压和发电机运行的各项参数等出现异常时，CPU检测控制模块通过GPRS控制模块将异常信息上传到远程控制系统，远程控制系统根据预设程序产生告警提示，并且通过网络系统传输至安卓系统提示管理员，管理员可以远程控制发电机组工作，或监控发电机组工作运行状态，从而保证发电机组正常稳定的运行。与中国专利号“201220029769.2”为代表的现有技术相比，本实用新型集成了数字化、智能化、网络化技术，用于自动化监控柴油发电机组，实现发电机组的自动开机／停机、数据测量、报警保护及“通过GPRS传输实现三遥”功能。

二、本实用新型通过D/A转换器能够监控蓄电池的电压和充放电时间等，可根据CPU检测控制模块预设的蓄电池充电的上限参数值和放电的下限参数值，即当蓄电池的放电电压低于下限参数值时控制发电机自动启动，当电池的充电电压高于上限参数值时控制发电机停止充电，避免出现一停电就立即启动发电机充电的情况，有利于降低燃油消耗，减少通信运给成本。另外，由于CPU检测控制模块通过DC转换器与蓄电池连接，因此，当CPU检测控制模块出现死机或其它异常情况时，可通过远程控制系统向GPRS控制模块下达重启CPU检测控制模块的指令，实现CPU检测控制模块的自动启动。

三、本实用新型通过多个数据采集端口能够采集发电机的燃油量、水温、机温和润滑油油压等，并能够上传采集数据，通过远程控制系统分析，生成各种告警提示，当出现异常告警时，可通过远程控制系统发送紧急停机指令，并生成运行告警提示，自动下派各级管理与维护提示以及工单，有效保障了机组的可靠运行。

四、本实用新型通过GPRS控制模块上的D/A转换检测端口能够数字化采集发电机的燃油量，与CPU检测控制模块上的燃油检测端口相配合，能够精准采集发电机的燃油量，并能将采集的燃油信息上传至远程控制系统，远程控制系统通过数据分析发放燃油量信息或下限告警提示，从而保护设备的可靠运行。

五、本实用新型中，在蓄电池放电电压低于下限参数值或市电停电时，可通过CPU检测控制模块上的中间继电器和马达控制端口控制发电机自动启动；在蓄电池电压达到充电上限参数值或市电恢复时，通过CPU检测控制模块上的中间继电器和油泵控制端口自动断开发电机的燃油供给，使发电机自动停机，既能够保障设备的稳定运行，又能够减少燃油消耗。另外，CPU检测控制模块分别通过中间继电器控制发电机的马达和油泵，具有控制效果好和安全性更高的优点。

六、本实用新型中，CPU检测控制模块通过RS485接口与GPRS控制模块连接，具有通信速度快、数据传输效果好的优点。

七、本实用新型中，CPU检测控制模块可以根据预设的控制程序控制长期无市电（如旅游景点、自然灾害造成的大面积停电、边远的通信基站、各种科研采集控制点）区域的发电机组在预设时间内自动启动，如在每天的８点－１６点自动启动发电机为蓄电池充电，实现了无人化监控管理。

七、本实用新型还可以远程实现预设视频采集点，实现远程视频实时监控管理，查看机组的实时运行状态。

八、本实用新型能够实时监控市电的运行状态、发电机组的运行状态和蓄电池的运行状态，并能自动生成统计各类报表，如发电机组在单位时间内的燃油使用报表、发电次数报表、发电时间报表、蓄电池充放电报表、市电电压报表、市电停电次数报表和各类告警报表等，通过各类报表的统计分析，不仅能够对发电机组及时维护，避免出现发电机因长时间处于闲置状态而出现问题的情况发生，还有利于运行维护时的成本管理和核算。

附图说明

图1为本实用新型的模块结构示意图。

具体实施方式

实施例1

一种柴油发电机组自动化监控控制器，包括CPU检测控制模块、电源转换模块和GPRS控制模块，电源转换模块为ATS双电源转换器，CPU检测控制模块上设置有市电输入检测端口、发电输入检测端口、电源转换控制输出端口、控制端口和多个数据采集端口，市电输入检测端口与电源转换模块的市电输入端连接用于检测市电输入状态，发电输入检测端口与电源转换模块的发电输入端连接用于检测发电状态，电源转换控制输出端口与电源转换模块的转换端连接用于控制电源转换输出；控制端口包括分别与发电机马达和油泵连接的马达控制端口和油泵控制端口，马达控制端口和油泵控制端口均通过中间继电器与CPU检测控制模块连接，CPU检测控制模块通过中间继电器和马达控制端口控制发电机的自动启动，CPU检测控制模块通过中间继电器和和油泵控制端口控制发电机的燃油供给，进而控制发电机自动停机；多个数据采集端口包括油压检测端口、机温检测端口、充电检测端口、燃油检测端口和备用检测端口，CPU检测控制模块通过油压检测端口、机温检测端口、充电检测端口和燃油检测端口等与发电机上各处的传感器连接，主要用于采集发电机的油压、机温、燃油和充电等数据；GPRS控制模块上设置有RS485接口、DC转换器和D/A转换器，GPRS控制模块通过D/A转换器与蓄电池连接，CPU检测控制模块通过DC转换器与蓄电池连接，GPRS控制模块与DC转换器配合控制CPU检测控制模块电源的通断，CPU检测控制模块通过RS485接口与GPRS控制模块连接，GPRS控制模块通过网络（GPRS、485、静态IP）与远程控制系统连接用于实现数据的传递及各种指令的执行。

实施例2

一种柴油发电机组自动化监控控制器，包括CPU检测控制模块、电源转换模块和GPRS控制模块， CPU检测控制模块上设置有市电输入检测端口、发电输入检测端口、电源转换控制输出端口、控制端口和多个数据采集端口，市电输入检测端口与电源转换模块的市电输入端连接，发电输入检测端口与电源转换模块的发电输入端连接，电源转换控制输出端口与电源转换模块连接用于控制电源转换输出，CPU检测控制模块通过控制端口控制发电机的启动或关闭，CPU检测控制模块通过多个数据采集端口采集发电机的数据；CPU检测控制模块的电源输入端和GPRS控制模块均与蓄电池连接，CPU检测控制模块通过GPRS控制模块与远程控制系统连接。

本实施例中，GPRS控制模块上设置有用于检测发电机燃油的D/A转换检测端口，D/A转换检测端口通过传感器检测发电机的燃油量。主要是采用了磁场控制干簧管触电通断的原理，使输出信号转换为0-20ma的信号，在通过GPRS的D/A检测转换端口实现数模转换，根据应用程序解析当前燃油量，实现检测目的

本实用新型中，CPU检测控制模块的工作电压为12V，由于基站内蓄电池的电压为24—60V，因此需要通过GPRS控制模块上的DC转换器转换电压。

本实用新型的工作原理为：

当CPU检测控制模块上的市输入检测端口检测到ATS双电源转换器上的市电输入端为正常输入状态时，发电机不工作。

当CPU检测控制模块上的市输入检测端口检测到ATS双电源转换器上的市电输入端为断电状态，且蓄电池的电压低于设定放电下限参数值时，远程控制系统通过GPRS控制模块向CPU检测控制模块下达启动发电机的指令，CPU检测控制模块通过中间继电器和马达控制端口自动启动发电机发电，当市电恢复或蓄电池的充电电压达到上限参数值时，CPU检测控制模块通过中间继电器和油泵控制端口断开发电机的油路，使发电机停止运行。

当CPU检测控制模块上的市输入检测端口检测到ATS双电源转换器上的市电电压低于设备的工作电压，且蓄电池的电压低于设定放电下限参数值时，远程控制系统通过GPRS控制模块向CPU检测控制模块下达启动发电机的指令，CPU检测控制模块通过中间继电器和马达控制端口自动启动发电机发电，即发电机与市电配合使电压满足设备的正常运行。当市电恢复或蓄电池的充电电压达到上限参数值时，CPU检测控制模块通过中间继电器和油泵控制端口断开发电机的油路，使发电机停止运行。

当CPU检测控制模块上的多个数据采集端口检测到发电机的机温、水温、燃油等有异常变化时，通过GPRS控制模块和无线网络将上述异常信号上传至远程控制服务器，管理人员根据异常信号做出相应的处理，从而实现发电机组的智能化管理。

Claims (6)

1.一种柴油发电机组自动化监控控制器，其特征在于：包括CPU检测控制模块、电源转换模块和GPRS控制模块，所述CPU检测控制模块上设置有市电输入检测端口、发电输入检测端口、电源转换控制输出端口、控制端口和多个数据采集端口，市电输入检测端口与电源转换模块的市电输入端连接，发电输入检测端口与电源转换模块的发电输入端连接，电源转换控制输出端口与电源转换模块连接用于控制电源转换输出，CPU检测控制模块通过控制端口控制发电机的启动或关闭，CPU检测控制模块通过多个数据采集端口采集发电机的数据；所述CPU检测控制模块的电源输入端和GPRS控制模块均与蓄电池连接，所述CPU检测控制模块通过GPRS控制模块与远程控制系统连接。

2.如权利要求1所述的一种柴油发电机组自动化监控控制器，其特征在于：所述GPRS控制模块上设置有DC转换器和D/A转换器，所述GPRS控制模块通过D/A转换器与蓄电池连接，所述CPU检测控制模块通过DC转换器与蓄电池连接，且GPRS控制模块与DC转换器配合控制CPU检测控制模块的电源。

3.如权利要求1或2所述的一种柴油发电机组自动化监控控制器，其特征在于：所述的多个数据采集端口包括油压检测端口、机温检测端口、充电检测端口、燃油检测端口和备用检测端口，所述油压检测端口、机温检测端口、充电检测端口和燃油检测端口均通过传感器与发电机连接。

4.如权利要求1所述的一种柴油发电机组自动化监控控制器，其特征在于：所述GPRS控制模块上设置有用于检测发电机燃油的D/A转换检测端口。

5.如权利要求1、2或4所述的一种柴油发电机组自动化监控控制器，其特征在于：所述控制端口包括分别与发电机马达和油泵连接的马达控制端口和油泵控制端口，所述马达控制端口和油泵控制端口均通过中间继电器与CPU检测控制模块连接。

6.如权利要求1所述的一种柴油发电机组自动化监控控制器，其特征在于：所述CPU检测控制模块通过RS485接口与GPRS控制模块连接。