CN201258784Y - 柴油机发电机组控制测量保护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柴油机发电机组控制测量保护系统，是由微型计算机控制的全自动柴油发电机电子测控系统，其特征在于：系统由电源单元、数据采集输入单元、微电脑数据处理单元、信号输出单元和显示单元组成，各单元之间电性连接。电源单元由报警控制系统电源与安全系统电源两个相互独立的电源组成。本实用新型采用柴油机工况全数字显示，集测量、控制和机组工况监控于一体；压力、温度等热工量为模拟量测量，提供多级保护功能；微电脑多参数综合反馈直接数字控制，工作可靠；自启动功能；耐振动、潮湿、盐雾和高低温；抗干扰性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电机组的监控装置，确切地说涉及一种柴油机发电机组控制测量保护系统。
背景技术
现有技术的柴油机发电机组监控装置，通常包含指针仪表和数字显示仪表。监控装置仪表上显示装置测量出柴油机发电机组转速、水温、油温、油压等情况，并据此对柴油机发电机组进行控制操作和对柴油机实施安全保护。因此有许多报警、保护参数需要测量报警以及故障报警，以提供更为安全完整的监控系统，例如：传感器故障报警、CPU故障报警等等。
但由于柴油机振动、高温、油污、水污、干扰等个各种恶劣多变环境影响，容易引起主机仪表的损坏和故障；且柴油机房的环境对操作人员也是比较恶劣。常常使对柴油机发电机组测量控制效果不佳，不能对柴油机实施更为有效的安全保护。
实用新型内容
要解决的技术问题：为了解决如上所述的现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种多功能、全自动、高可靠性、耐振动、潮湿、盐雾和高低温，抗干扰性强的柴油机发电机组控制测量保护系统。
技术方案：为了达到上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案为：
本实用新型的柴油机发电机组控制测量保护系统，是由微型计算机控制的全自动柴油发电机电子测控系统，系统包括：报警系统(机组工况监测和显示系统)、安全系统(机组工况监测保护系统)以及控制系统，其特征在于：系统分别由电源单元、数据采集输入单元、微电脑数据处理单元、信号输出单元和显示单元组成，各单元之间通过电路电性连接。
上述的柴油机发电机组控制测量保护系统，其特征在于：所述的电源单元由报警控制系统电源与安全系统电源两个相互独立的电源组成；
上述的柴油机发电机组控制测量保护系统，其特征在于：所述的数据采集输入单元是由传感器组模拟量和部分开关量组成，传感器组包括：转速传感器、温度传感器、压力变送器、热电偶、电压变送器，上述的传感器组通过双层屏蔽的铠装电缆送至监控仪表数据处理单元；上述的开关量经过光耦隔离滤波处理单元和隔离驱动单元输出至数据处理单元；
上述的柴油机发电机组控制测量保护系统，其特征在于：所述的微电脑数据处理单元由单片机处理器和包括看门狗复位电路单元、光电隔离单元、隔离驱动单元、输入电源稳压滤波电路单元的外围电路构成；
上述的柴油机发电机组控制测量保护系统，其特征在于：所述的信号输出单元包括执行器、报警器、RS485通讯接口和远程显示控制输出设备。
上述的柴油机发电机组控制测量保护系统，其特征在于：所述的显示单元采用共阳LED数码管或者LCD液晶显示。
有益效果：如上所述，本实用新型采用柴油机工况全数字显示，集测量、控制和机组工况监控于一体；压力、温度等热工量为模拟量测量，提供多级保护功能；微电脑多参数综合反馈直接数字控制(MFDDC)，硬件“看门狗”，工作可靠；自启动功能；耐振动、潮湿、盐雾和高低温；抗干扰性强；RS485串行通讯口；安装使用方便；性能价格比高。
附图说明
图1为本实用新型的柴油机发电机组控制测量保护系统的框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的柴油机发电机组控制测量保护系统是由微型计算机控制的全自动柴油发电机电子测控系统。整个系统包括三个系统：机组工况监测和显示系统(报警系统)，机组工况监测保护系统(安全系统)以及控制系统。
各系统由电源单元(各系统相互独立，滤波)，数据采集输入单元(高精度、自动检测智能判断、软件自动校零、断线报警、线路故障报警)，微电脑数据处理单元(口令保护，可现场设置参数，实时可靠多参数测量保护)，信号输出单元(包括RS485输出、远程显示控制输出等)，显示单元(多级保护功能)组成，各单元之间通过电路电性连接。
系统的电路电源，分为报警控制系统电源与安全系统电源两个独立电源。可以保证各系统的独立工作。即使一系统出现故障，不影响另一系统的工作，提高整个监控系统的安全性。电源选择电源输入电压
，保证电源电压有一定波动时正常工作。选择滤波器对输入电压滤波处理，隔离干扰源。
系统的数据采集输入单元是由传感器组模拟量和部分开关量组成。传感器组包括：转速传感器(磁阻脉冲式转速传感器)、温度传感器(铜\铂电阻Cu50\Pt100传感器)、压力变送器(二线制压力变送器4-20mA)、热电偶(K分度热电偶)、电压变送器等。传感器输出信号可以是频率信号、电阻信号、电压信号、电流信号，并将这些信号通过双层屏蔽的铠装电缆送至监控仪表数据处理单元。开关量经过光耦隔离滤波处理单元和隔离加驱动(数据缓冲)单元输出至数据处理单元。传感器组单元具有自动检测智能判断、软件自动校零、断线报警、线路故障报警等功能。
系统的数据处理单元中的转速信号经转速传感器提取信号经放大及脉冲整形后输入单片机处理器；其余模拟参数由相应的传感器取得物理信号转换成模拟信号，再经放大单元后进入A/D转换单元转换成单片机微控制系统可以处理的数字信号；开关信号直接经光电隔离单元和隔离加驱动(数据缓冲)单元后输入单片机处理系统。输入信号经单片机微处理系统后将编辑处理后将信号送至信号输出单元和显示单元。单片机外围电路设计，包括硬件看门狗复位电路单元，隔离加驱动(数据缓冲)单元，输入电源稳压滤波电路单元等。操作人员要凭口令进入数据处理单元后，才可以现场设定数据。数据微处理单元可发出三次自启动信号。
系统的信号输出单元由微处理器引脚直接输出和继电器组输出组成，接执行器、报警器等执行装置。部分数字信号转换成开关量信号输出；部分数字信号经D/A转换单元后转为4-20mA的模拟量输出至二次仪表。数据可通过RS485通讯接口提供给公共电脑和远程显示控制仪表，供集控室和驾控台远程观察控制柴油机的运行。
系统的显示单元将需显示的参数经单片机引脚串行传输或RS485通讯方式输出至显示单元。显示单元采用共阳LED数码管或者LCD液晶显示。串行传输方式显示时，驱动串入/并出高速转换器，该移位寄存器具有使用简单、功耗低、驱动能力强和控制灵活等优点，保证远程显示器可以50m处正常工作；为防止脉冲歧变，在输入口增加整形电路。RS485方式传输中，可增加RS485光隔离中间继电器，通过采用中继器，连接模块数量增多，网络跨度增大，可断开干扰源、抑制对整个485网络的干扰，保证通讯的可靠性。该仪表可对柴油机的各参数报警点、故障报警点、停车项，电源指示，控制指示等状态直观显示，方便工作人员的观察判断和控制。
系统的测量报警系统检测并显示柴油机的转速、压力、温度、电瓶电压和排气温度，累计并显示工作时间等参数。并根据用户设定，对以上所测参数实行适时监测，参数越限时，发出声光报警及远传报警等信号，具有二次声光报警功能。外部无源报警信号、传感器断线报警、安全系统故障无源报警信号以及控制系统故障报警信号由报警系统处理发出相应报警指示。并配置水加热功能(运行时切断加热)和三次起动失败报警功能。
系统的安全保护系统适时监测柴油机转速，当参数超过停机值，则发出停机信号。安全系统保护紧急停机时，紧急停机、一般停机同时动作。
系统的控制单元由控制发电机组的起动，停机，紧急停机以及自动起动等各操作平台组成。
当自起动控制箱“机旁/遥控”开关位于“机旁”位置时，可以手动起动发电机组，也可以手动停止发电机组.
当机旁/遥控选择开关位于“遥控”位置时，应急发电机组上控制箱处于待机状态，当控制箱有自起动信号输入时，控制箱发出柴油机“起动”信号，控制箱控制机组自动起动。若柴油机8秒内起动失败，则10秒后再次起动，若三次起动均失败，控制箱“起动失败”指示灯亮，并发出报警信号；如果柴油机起动成功，则发出“运转指示”的信号，并自动切断柴油机的起动线路。
柴油机起动成功后，柴油机将自动升速到额定转速，控制箱不断监测柴油机的各项运行参数，包括转速、滑油温度、滑油压力、冷却水温度、冷却水压、排气温度，当机组进入正常状态时，控制箱根据转速反馈发出升速和降速信号，使机组保持额定转速。
当接受到遥控停机信号时，柴油机转速自动降到怠速，怠速运行4分钟，柴油机停机，退回到待机状态。
在机组运行期间，如果某个参数，如：转速、滑油温度、滑油压力、冷却水温度、报警系统电源电压、排气温度越限，则控制箱将发出声光报警信号，同时该越限参数所对应的数字显示窗口闪烁，指示是该参数越限。按“消音”按钮后，声报警消失，光报警信号转为平光指示，(该参数人工排除故障后)一直保持到达到正常为止。对于一些具有停车保护功能的参数，转速、滑油压力、冷却水温度，当转速、滑油压力等某一个参数达到停车整定值时，控制屏自动发出信号控制柴油机的紧急停车，同时发出声光报警信号。这时声报警信号可按“消音”按钮消除。但光报警信号具有记忆作用，它要一直保持到值班人员排除故障，按“复位”按钮后才消失。
本实用新型的产品工作可靠，测量精度高，操作方便，可用于船舶、宾馆、企业单位备用发电机组的自动控制。
Claims (6)
1、一种柴油机发电机组控制测量保护系统，是由微型计算机控制的全自动柴油发电机电子测控系统，其特征在于：系统由电源单元、数据采集输入单元、微电脑数据处理单元、信号输出单元和显示单元组成，各单元之间通过电路电性连接。
2、根据权利要求1所述的柴油机发电机组控制测量保护系统，其特征在于：所述的电源单元由报警控制系统电源与安全系统电源两个相互独立的电源组成。
3、根据权利要求1所述的柴油机发电机组控制测量保护系统，其特征在于：所述的数据采集输入单元是由传感器组模拟量和部分开关量组成，传感器组包括：转速传感器、温度传感器、压力变送器、热电偶、电压变送器，上述的传感器组通过双层屏蔽的铠装电缆送至监控仪表数据处理单元；上述的开关量经过光耦隔离滤波处理单元和隔离驱动单元输出至数据处理单元。
4、根据权利要求1所述的柴油机发电机组控制测量保护系统，其特征在于：所述的微电脑数据处理单元由单片机处理器和包括看门狗复位电路单元、光电隔离单元、隔离驱动单元、输入电源稳压滤波电路单元的外围电路构成。
5、根据权利要求1所述的柴油机发电机组控制测量保护系统，其特征在于：所述的信号输出单元包括执行器、报警器、RS485通讯接口和远程显示控制输出设备。
6、根据权利要求1所述的柴油机发电机组控制测量保护系统，其特征在于：所述的显示单元采用共阳LED数码管或者LCD液晶显示。
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