柴油發電機組的自動化控制與監測問題

摘 要 對于柴油發電機組而言，其能否快速檢測到失電，并精準靈敏地啟動應急機組極為關鍵，因而，切實提升柴油發電機組的自動化程度，構建安全可靠的多級監控體系成為橫亙在其發展面前的重要課題。本文基于當前國內柴油發電機住自動化控制的現狀談及，就如何強化柴油發動機組的自動化控制和檢測問題進行探究，以期為深化柴油發電機組技術創新，更好發揮其對于電力供電系統等方面的保障作用提供可行借鑒。

【關鍵詞】柴油發電機組 自動化控制 檢測

對供電系統來說，其工作環境大多數高壓供電，電力工人也處于高危的工作環境中。在此之下，營造安全穩定的工作環境成為電力系統持之的改進方向。柴油發電機組同樣處于電力高危供電環境中，且大多時候需要在非正常環境下工作，保障柴油發電機組的安全性極為關鍵。鑒于國內柴油發電機組在自動化控制方面存在的滯后之處，亟需強化其自動化控制水平和檢測技術，革除傳統應用單一機組控制器的功能陳乏，難以擴展等弊端，切實實現柴油發電機組發電供電過程的快速、安全、穩定、全程監測。

1 柴油發電機組自動化控制現狀

1.1 系統結構

屏內主要包括可編程控制器（PLC）、數據采集裝置（單片機）、變送器、顯示裝置和控制器件。為了實現自動化機組的模塊化結構，使機組的控制與監測互不影響，采用了PLC與單片機兩套相互獨立的模式。PLC是整個自動化機組的控制中心，發生供電故障時，能完成能機組的自啟動，發電后與供電進行切換向負載供電；供電恢復后，自動退出運行并自動停機。單片機主要采用STD總線結構，實現對整套機組的各個參數監測與遙控，與上位計算機構成通信，將機組的運行參數與狀態直觀地顯示，實施對整個系統的狀態監測，同時還可實現對整個系統遙控。

1.2 系統功能

1.2.1 機組自動啟停

供電故障確定后，PLC通過程序控制應急機組自動啟動、供電，啟動成功后在60s內由應急機組向負載供電。供電恢復后延時60s自動切換機組/供電ATS開關，由市電供電，再經以60s后當前機組自動停機。

1.2.2 對機組實時監測

該部分功能主要由單片機與上位計算機完成。電量變送器（如電壓、電流、頻率、功率變送器）與非電量變送器（如油壓、溫度變送器）將它們各自的信號變為4—20mA或1—5V的標準信號，通過多路選擇開關經模擬輸入板送入單片機進行實時監測；各種故障的開關量信號轉換后經數字輸入板也送入單片機。單片機并將參數通過R2S32/485通訊接口送入中央控制室的上位計算機，上位計算機通過VB程序支持通信，將這些參數顯示；同時也顯示機組的運行狀態與故障情況。另外上位計算機上發出啟動、停機、復位等指令通過RS232/485通訊接口送入單片機，單片機將其通過數字輸出通道經繼電器板輸出后送入PLC而實現對整個系統遙控。

1.2.3 對故障的監測和處理

神經網絡與專家系統的結合既能克服傳統專家系統的不足，又避免了神經網絡的一些缺點，將基于規則推理和基于人工神經網絡的診斷方法進行有機集成，建造一個混合型集成式的專家系統，能更加準確地模擬人腦的真實思維過程。即PC機定時接收數據采集實時監視系統傳來的特征數據，利用邏輯推理、數據分析以及人工神經絡相結合的方式，結合領域專家知識和歷史數據進行綜合分析，達到早期診斷的目的。

2 提升柴油發電機組自動化控制與檢測技術的策略

2.1 樹立與時俱進，堅持以人為本的設計理念

切實提升柴油發電機控制系統的安全性和可靠性，就需秉時刻關注市場動態，秉持與時俱進的設計思想，堅持以人為本的設計觀念。具化到系統操作方面，就是要采用人性化的操作方法，通過人機操作界面，利用傳感技術將柴油發電機組的相關信息傳遞到顯示器之上。通過顯示器，工人能夠有效觀察到發電機組的狀態，進而實施科學嚴密的監控。人機合一的模式不僅提升了操作的安全性和便捷性，且有利于人員在系統使用過程中的技能培訓。值得注意的是，在實現人機操作系統的過程中，要高度關注應用軟件的設計。一方面，要構建反應靈敏，回應迅速的應急體系，確保在供電故障發生時能夠及時捕捉和獲取故障信息，做出有效處理。另一方面，要對系統的結構予以科學規劃。系統出了要具備較高的信息處理水平之外，還需要秉持線路簡潔原則，迎合客戶對于靈活快速調整的需求，更好適應市場需要。再者，要保持控制系統的獨立性，為故障發生時系統的正常工作奠定基礎。

2.2 重視柴油發電機組控制與檢測系統設備的革新

客觀而言，較之于國外，我國在柴油發電機組控制系統和檢測方面的水平和技術仍有所滯后，如何采用靈敏性和穩定性的電子器件和電子設備，進而提升控制與檢測水平成為關鍵。立足于系統應用和時間安全性的考慮，國內一方面要強化技術研究的同時，適度引進諸如捷克的ComAp，英國的DEEPSEA等國外先進的控制設備極為必要。在設備選擇和引進過程中，要注意挑選設備的兼容性，從而更好迎合企業的靈活多變要求。此外，還需注重觸摸屏等新技術的應用，探討將光電、聲電等技術在系統中的設計創新，引入與應用，從而進一步提升系統的穩定性和安全性。

3 結論

在維護和保障社會生活活動方面，電力供應發揮著不容替代的作用。但實踐中，受制于各類因素影響，電力供電系統的故障往往難以預測，突發斷電情況也時有發生，由此對社會生產和生活造成的影響與損失不可計量。而柴油發電機組則在供應故障斷電等方面發揮了重要作用，對維護社會生產生活的穩定功不可沒。實踐中，柴油發電機組在自動化控制和檢測方面的一系列弊端與滯后性亟待改進，這就需要牢固樹立以人為本的設計觀念，不斷更新和強化機組控制與檢測系統設備的革新，進而促使柴油發電機組在更多領域發揮價值。

參考文獻

[1]袁春，張壽珍主編.柴油發電機組[M].北京：人民郵電出版社，2011.

[2]田慕玲，楊潔明.自動化柴油發電機組的智能化控制與監測[J].煤礦機電，2013（05）.

作者簡介

曾春祥（1982-），男，江西省龍南縣人。大學本科學歷。現湖北省襄陽市襄城區95980部隊少校、電源助理工程師。

作者單位

95980部隊 湖北省襄陽市 441021