柴油发电机组的自动化控制与监测问题

摘 要 对于柴油发电机组而言，其能否快速检测到失电，并精准灵敏地启动应急机组极为关键，因而，切实提升柴油发电机组的自动化程度，构建安全可靠的多级监控体系成为横亘在其发展面前的重要课题。本文基于当前国内柴油发电机住自动化控制的现状谈及，就如何强化柴油发动机组的自动化控制和检测问题进行探究，以期为深化柴油发电机组技术创新，更好发挥其对于电力供电系统等方面的保障作用提供可行借鉴。

【关键词】柴油发电机组 自动化控制 检测

对供电系统来说，其工作环境大多数高压供电，电力工人也处于高危的工作环境中。在此之下，营造安全稳定的工作环境成为电力系统持之的改进方向。柴油发电机组同样处于电力高危供电环境中，且大多时候需要在非正常环境下工作，保障柴油发电机组的安全性极为关键。鉴于国内柴油发电机组在自动化控制方面存在的滞后之处，亟需强化其自动化控制水平和检测技术，革除传统应用单一机组控制器的功能陈乏，难以扩展等弊端，切实实现柴油发电机组发电供电过程的快速、安全、稳定、全程监测。

1 柴油发电机组自动化控制现状

1.1 系统结构

屏内主要包括可编程控制器（PLC）、数据采集装置（单片机）、变送器、显示装置和控制器件。为了实现自动化机组的模块化结构，使机组的控制与监测互不影响，采用了PLC与单片机两套相互独立的模式。PLC是整个自动化机组的控制中心，发生供电故障时，能完成能机组的自启动，发电后与供电进行切换向负载供电；供电恢复后，自动退出运行并自动停机。单片机主要采用STD总线结构，实现对整套机组的各个参数监测与遥控，与上位计算机构成通信，将机组的运行参数与状态直观地显示，实施对整个系统的状态监测，同时还可实现对整个系统遥控。

1.2 系统功能

1.2.1 机组自动启停

供电故障确定后，PLC通过程序控制应急机组自动启动、供电，启动成功后在60s内由应急机组向负载供电。供电恢复后延时60s自动切换机组/供电ATS开关，由市电供电，再经以60s后当前机组自动停机。

1.2.2 对机组实时监测

该部分功能主要由单片机与上位计算机完成。电量变送器（如电压、电流、频率、功率变送器）与非电量变送器（如油压、温度变送器）将它们各自的信号变为4—20mA或1—5V的标准信号，通过多路选择开关经模拟输入板送入单片机进行实时监测；各种故障的开关量信号转换后经数字输入板也送入单片机。单片机并将参数通过R2S32/485通讯接口送入中央控制室的上位计算机，上位计算机通过VB程序支持通信，将这些参数显示；同时也显示机组的运行状态与故障情况。另外上位计算机上发出启动、停机、复位等指令通过RS232/485通讯接口送入单片机，单片机将其通过数字输出通道经继电器板输出后送入PLC而实现对整个系统遥控。

1.2.3 对故障的监测和处理

神经网络与专家系统的结合既能克服传统专家系统的不足，又避免了神经网络的一些缺点，将基于规则推理和基于人工神经网络的诊断方法进行有机集成，建造一个混合型集成式的专家系统，能更加准确地模拟人脑的真实思维过程。即PC机定时接收数据采集实时监视系统传来的特征数据，利用逻辑推理、数据分析以及人工神经络相结合的方式，结合领域专家知识和历史数据进行综合分析，达到早期诊断的目的。

2 提升柴油发电机组自动化控制与检测技术的策略

2.1 树立与时俱进，坚持以人为本的设计理念

切实提升柴油发电机控制系统的安全性和可靠性，就需秉时刻关注市场动态，秉持与时俱进的设计思想，坚持以人为本的设计观念。具化到系统操作方面，就是要采用人性化的操作方法，通過人机操作界面，利用传感技术将柴油发电机组的相关信息传递到显示器之上。通过显示器，工人能够有效观察到发电机组的状态，进而实施科学严密的监控。人机合一的模式不仅提升了操作的安全性和便捷性，且有利于人员在系统使用过程中的技能培训。值得注意的是，在实现人机操作系统的过程中，要高度关注应用软件的设计。一方面，要构建反应灵敏，回应迅速的应急体系，确保在供电故障发生时能够及时捕捉和获取故障信息，做出有效处理。另一方面，要对系统的结构予以科学规划。系统出了要具备较高的信息处理水平之外，还需要秉持线路简洁原则，迎合客户对于灵活快速调整的需求，更好适应市场需要。再者，要保持控制系统的独立性，为故障发生时系统的正常工作奠定基础。

2.2 重视柴油发电机组控制与检测系统设备的革新

客观而言，较之于国外，我国在柴油发电机组控制系统和检测方面的水平和技术仍有所滞后，如何采用灵敏性和稳定性的电子器件和电子设备，进而提升控制与检测水平成为关键。立足于系统应用和时间安全性的考虑，国内一方面要强化技术研究的同时，适度引进诸如捷克的ComAp，英国的DEEPSEA等国外先进的控制设备极为必要。在设备选择和引进过程中，要注意挑选设备的兼容性，从而更好迎合企业的灵活多变要求。此外，还需注重触摸屏等新技术的应用，探讨将光电、声电等技术在系统中的设计创新，引入与应用，从而进一步提升系统的稳定性和安全性。

3 结论

在维护和保障社会生活活动方面，电力供应发挥着不容替代的作用。但实践中，受制于各类因素影响，电力供电系统的故障往往难以预测，突发断电情况也时有发生，由此对社会生产和生活造成的影响与损失不可计量。而柴油发电机组则在供应故障断电等方面发挥了重要作用，对维护社会生产生活的稳定功不可没。实践中，柴油发电机组在自动化控制和检测方面的一系列弊端与滞后性亟待改进，这就需要牢固树立以人为本的设计观念，不断更新和强化机组控制与检测系统设备的革新，进而促使柴油发电机组在更多领域发挥价值。

参考文献

[1]袁春，张寿珍主编.柴油发电机组[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[2]田慕玲，杨洁明.自动化柴油发电机组的智能化控制与监测[J].煤矿机电，2013（05）.

作者简介

曾春祥（1982-），男，江西省龙南县人。大学本科学历。现湖北省襄阳市襄城区95980部队少校、电源助理工程师。

作者单位

95980部队 湖北省襄阳市 441021