柴油发电机组健康管理系统的制作方法

本发明涉及电力，更加具体来说，本发明涉及一种柴油发电机组健康管理系统。

背景技术：

1、柴油发电机组的维修主要分为两种形式，一种是故障性维修，另一种是定期维护。对于故障性维修的知晓方式，一般是出现故障后通过控制系统检测到故障信号报警，或者发电机组已经故障停机后才进行检修。这种基于故障的维修方式明显已经不能满足于现代能源供应的需求，严重影响工作效率。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明创新地提供了一种柴油发电机组健康管理系统，实时检测柴油发电机组运行的健康状态，在机组出现故障趋势时进行预警提示，在机组出现故障之前进行预判，降低机组维修成本，提高机组使用效率；而且，水温阈值范围和柴油机运行时的运行油压阈值范围均根据环境温度和功率确定，阈值范围设置更加合理，故障预判更加准确。

2、为实现上述的技术目的，本发明公开了一种柴油发电机组健康管理系统，包括数据采集单元、中央处理单元、可视化输出单元和报警器，

3、所述数据采集单元用于实时采集柴油发电机组所在环境数据和柴油发电机组启动和运行状态数据并将数据传输给所述中央处理单元，所述环境数据包括环境温度，所述柴油发电机组启动和运行状态数据包括柴油发电机组运行时的电流、柴油机冷却水的水温、柴油机启动时的油压、柴油机运行时的油压、柴油机运行时的转速和柴油发电机组运行时的输出电压；

4、所述中央处理单元用于接收所述数据采集单元传输的数据并根据输出电压和电流计算输出功率、根据转速计算转速波动，所述中央处理单元还用于将输出功率、环境温度、水温、柴油机启动时的油压、柴油机运行时的油压、转速波动和输出电压分别对应与预设在所述中央处理单元内的阈值范围进行比较，并在数据数值超出对应阈值范围时发出预警提示或者报警指令，其中，水温阈值范围根据环境温度和功率确定，柴油机运行时的运行油压阈值范围根据环境温度和功率确定；

5、所述可视化输出单元与所述中央处理单元电连接，用于显示所述数据采集单元采集的数据和所述中央处理单元发出的预警提示；

6、所述报警器与所述中央处理单元电连接，用于根据报警指令进行报警。

7、进一步地，根据环境温度和功率确定水温阈值范围的具体方法为：

8、将环境温度范围划分为多个区域，将功率范围划分为多个区域；

9、获取每个环境温度区域下水温的变化范围；

10、获取每个功率区域下水温的变化范围；

11、取某一环境温度区域和某一功率区域所对应的水温范围的交集，作为该环境温度区域和该功率区域所对应的水温阈值范围；

12、中央处理单元根据数据采集单元采集的环境温度确定其所在的环境温度区域，根据数据采集单元采集的功率确定其所在的功率区域，根据该环境温度区域和该功率区域确定对应的水温阈值范围。

13、进一步地，根据环境温度和功率确定柴油机运行时的运行油压阈值范围的具体方法为：

14、将环境温度范围划分为多个区域，将功率范围划分为多个区域；

15、获取每个环境温度区域下油压的变化范围；

16、获取每个功率区域下油压的变化范围；

17、取某一环境温度区域和某一功率区域所对应的油压范围的交集，作为该环境温度区域和该功率区域所对应的油压阈值范围；

18、中央处理单元根据数据采集单元采集的环境温度确定其所在的环境温度区域，根据数据采集单元采集的功率确定其所在的功率区域，根据该环境温度区域和该功率区域确定对应的油压阈值范围，作为运行油压阈值范围。

19、进一步地，所述数据采集单元包括环境温度传感器、电流传感器、水温传感器、油压传感器、转速传感器和电压传感器，

20、所述环境温度传感器设置在柴油发电机组附近，用于检测柴油发电机组所在环境的温度；

21、所述电流传感器用于检测柴油发电机组运行时的电流；

22、所述水温传感器设置在柴油机冷却水的管道上，用于检测柴油机冷却水的水温；

23、所述油压传感器设置在柴油机润滑系统的油道上，用于检测柴油机启动时和柴油机运行时的油压；

24、所述转速传感器设置在柴油机飞轮壳上，用于检测柴油机运行时的转速；

25、所述电压传感器用于检测柴油发电机组运行时的输出电压。

26、进一步地，所述中央处理单元内预设有环境温度阈值范围，所述中央处理单元用于在数据采集单元采集的环境温度小于环境温度阈值范围的最小阈值时发出“低温启动”的预警提示，以及用于在数据采集单元采集的环境温度大于环境温度阈值范围的最大阈值时发出“降功率运行”的预警提示。

27、进一步地，所述中央处理单元内预设有功率阈值范围，所述中央处理单元用于输出功率小于功率阈值范围的最小阈值且持续第一预设时间时发出“持续低功率运行”的预警提示，用于在输出功率大于功率阈值范围内的第一功率阈值且小于最大阈值并持续第二预设时间时发出“降功率运行”的预警提示，以及用于在输出功率大于功率阈值范围的最大阈值时发出报警指令。

28、进一步地，所述中央处理单元内预设有水温阈值范围，所述中央处理单元用于在数据采集单元采集的水温超出水温阈值范围时发出报警指令。

29、进一步地，所述中央处理单元内预设有启动油压阈值范围和运行油压阈值范围，所述中央处理单元用于在数据采集单元采集的柴油机启动时的油压超出启动油压阈值范围时发出预警提示，所述中央处理单元用于在数据采集单元采集的柴油机运行时的油压小于运行油压阈值范围的最小阈值时发出报警指令。

30、进一步地，所述中央处理单元内预设有转速波动阈值范围，所述中央处理单元用于根据数据采集单元采集的转速计算转速波动值并将转速波动值与所述转速波动阈值范围进行比较，在转速波动值超出波动阈值范围时发出预警提示。

31、进一步地，所述中央处理单元内预设有电压阈值范围，所述中央处理单元用于在数据采集单元采集的输出电压高于电压阈值范围的最大阈值且持续第三预设时间时发出“电压偏高”的预警提示，用于在数据采集单元采集的输出电压低于电压阈值范围的最小阈值且持续第四预设时间时发出“电压偏低”的预警提示，以及用于在数据采集单元采集的输出电压在第五预设时间内在电压阈值范围外来回波动时发出“运行不稳定”的预警提示。

32、本发明的有益效果为：

33、本发明的柴油发电机组健康管理系统实时检测柴油发电机组运行的健康状态，在机组出现故障趋势时进行预警提示，在机组出现故障之前进行预判，降低机组维修成本，提高机组使用效率；而且，水温阈值范围和柴油机运行时的运行油压阈值范围均根据环境温度和功率确定，阈值范围设置更加合理，故障预判更加准确。

技术特征：

1.一种柴油发电机组健康管理系统，其特征在于，包括数据采集单元、中央处理单元、可视化输出单元和报警器，

2.根据权利要求1所述的柴油发电机组健康管理系统，其特征在于，根据环境温度和功率确定水温阈值范围的具体方法为：

3.根据权利要求1所述的柴油发电机组健康管理系统，其特征在于，根据环境温度和功率确定柴油机运行时的运行油压阈值范围的具体方法为：

4.根据权利要求1所述的柴油发电机组健康管理系统，其特征在于，所述数据采集单元包括环境温度传感器、电流传感器、水温传感器、油压传感器、转速传感器和电压传感器，

5.根据权利要求1所述的柴油发电机组健康管理系统，其特征在于，所述中央处理单元内预设有环境温度阈值范围，所述中央处理单元用于在数据采集单元采集的环境温度小于环境温度阈值范围的最小阈值时发出“低温启动”的预警提示，以及用于在数据采集单元采集的环境温度大于环境温度阈值范围的最大阈值时发出“降功率运行”的预警提示。

6.根据权利要求1所述的柴油发电机组健康管理系统，其特征在于，所述中央处理单元内预设有功率阈值范围，所述中央处理单元用于在输出功率小于功率阈值范围的最小阈值且持续第一预设时间时发出“持续低功率运行”的预警提示，用于在输出功率大于功率阈值范围内的第一功率阈值且小于最大阈值并持续第二预设时间时发出“降功率运行”的预警提示，以及用于在输出功率大于功率阈值范围的最大阈值时发出报警指令。

7.根据权利要求1或2所述的柴油发电机组健康管理系统，其特征在于，所述中央处理单元内预设有水温阈值范围，所述中央处理单元用于在数据采集单元采集的水温超出水温阈值范围时发出报警指令。

8.根据权利要求1或3所述的柴油发电机组健康管理系统，其特征在于，所述中央处理单元内预设有启动油压阈值范围和运行油压阈值范围，所述中央处理单元用于在数据采集单元采集的柴油机启动时的油压超出启动油压阈值范围时发出预警提示，所述中央处理单元用于在数据采集单元采集的柴油机运行时的油压小于运行油压阈值范围的最小阈值时发出报警指令。

9.根据权利要求1所述的柴油发电机组健康管理系统，其特征在于，所述中央处理单元内预设有转速波动阈值范围，所述中央处理单元用于在转速波动超出波动阈值范围时发出预警提示。

10.根据权利要求1所述的柴油发电机组健康管理系统，其特征在于，所述中央处理单元内预设有电压阈值范围，所述中央处理单元用于在数据采集单元采集的输出电压高于电压阈值范围的最大阈值且持续第三预设时间时发出“电压偏高”的预警提示，用于在数据采集单元采集的输出电压低于电压阈值范围的最小阈值且持续第四预设时间时发出“电压偏低”的预警提示，以及用于在数据采集单元采集的输出电压在第五预设时间内在电压阈值范围外来回波动时发出“运行不稳定”的预警提示。

技术总结本发明公开了一种柴油发电机组健康管理系统，包括数据采集单元、中央处理单元、可视化输出单元和报警器，数据采集单元实时采集柴油发电机组所在环境数据和柴油发电机组启动和运行状态数据；中央处理单元计算输出功率、转速波动，还将输出功率、环境温度、水温、柴油机启动时的油压、柴油机运行时的油压、转速波动和输出电压分别对应与预设阈值范围进行比较，并在数据数值超出对应阈值范围时发出预警提示或者报警指令，水温阈值范围根据环境温度和功率确定，柴油机运行时的运行油压阈值范围根据环境温度和功率确定；可视化输出单元显示数据和预警提示；报警器根据报警指令进行报警。本发明在机组出现故障趋势时进行预警提示，降低机组维修成本。技术研发人员：李强,乔翔,原崇税,张玉彬,李清云,杨帅,徐永辉,岳宏超,张亚星受保护的技术使用者：郑州佛光发电设备股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23