發電機遠程控制系統

概述

發電機遠程監控系統由發電機智慧型控制器、無線數據採集器(DTU)、伺服器、監控中心組成。採用無線傳輸方式接入網際網路,可以遠程實時監控發電機組:發電機的啟動和停止、發電狀況、油機狀況、燃油狀況、市電狀況、通訊48V電池組狀況等,同時傳送簡訊和數據通知相關維護人員,實現了發電機組的全方位維護保養管理和發電量管理。特別是在日常維護管理中,監控人員根據實時監控的故障或警告信息(機油壓力、水箱溫度、燃油量、發電電壓)及時匯報並派人處理,保障機組始終處於良好的備用狀態。

套用背景

改革開放以來,工廠、交通、電信、船舶、金融等領域迅猛發展。隨著這些領域的快速發展,各種基礎設施和自動化電子設備也迅速增多,同時對這些設備不間斷供電的需求也隨之增加。柴油發電機作為一種常規備用電源被廣泛運用到各行各業,可以預見,在沒有可替代大功率的備用電源出現的將來,發電機的運用會越來越多。因為傳統的發電機管理與維護方式是靠專業人員定期檢查,並且當發電機發電時,需要值守在現場密切注意發電機的運行狀態。這就帶來了一個問題,需要管理的柴油發電機數量的增多、地理位置分散與日益增高的人力成本之間的矛盾。各行各業,尤其是發電機租賃行業,迫切存在一種需求,就是對分散的發電機進行統一的,有針對性的管理。
針對上述情況,我們的方案提供一種對發電機進行無線遠程監控的解決方法,可以不受地域限制的,有針對性的,對眾多發電機進行管理和維護,能極大地提高管理人員的工作效率。

工作原理

一般情況下,管理人員一般通過發電機控制器監視發電機的各種狀態,並通過控制器面板發出指令。控制器是我們操作管理髮電機的中介部件,所以對眾多的柴油發電機進行遠程監控管理,需要解決3個問題,一是控制器必須有數據接口,二是如何遠程,三是如何集中管理。
首先,在計算機上,用軟體模擬控制器面板,管理人員與軟體的互動數據,通過控制器數據接口傳遞到控制器。此方案中,本公司的LXC7220控制器及其配置軟體實現此功能。
無線數據傳輸模組是一種基於GPRS網路(手機數據網路)的模組。它有兩個接口,一個天線,通過天線,可以接入網際網路;另一個RS232數據接口,可以連線發電機控制器數據接口。由此,發電機控制器間接接入了網際網路,可以與網際網路中的配置軟體進行數據互動,用戶通過配置軟體實現遠程監控發電機的功能。此方案中,採用本公司的LXI680G型號DTU。
本方案中,數據中心服務計算機,集中管理著所有接入網際網路的控制器。它全天候地監控者發電機的啟停、油量、油壓等狀況,並記錄下各種警報信息。用戶可以隨時啟動自己計算機上的配置軟體連線到數據中心,以查看各個發電機的當前狀態,並接收實時警報信息。

系統組成

發電機遠程監控系統由發電機智慧型控制器、無線數據採集器(DTU)、伺服器、監控中心組成。

發電機遠程控制系統發電機遠程控制系統

1.發電機控制器

發電機的核心控制部分,我們主要通過它監控發電機的運行。此方案中,我們採用本公司的LXC7920發電機控制器,帶RS232數據接口,可以直接與LXI680G型號的無線數據模組相連,並與之進行數據互動。控制器是發電機遠程控制系統的核心部分,就如同人的大腦一樣,可操控和支配整台發電機。

控制器控制器

控制器採用32位微處理器技術,實現發電機組的自動開機/停機、多種參數精密測量、報警保護及“三遙”功能。控制器採用大熒幕液晶(240*128LCD)圖形顯示器,在一個頁面下可顯示幾乎全部的重要參數,省卻翻頁。同時可顯示中文、英文及其他多種語言,全部參數可從控制器面板調整,也可使用PC機通過USB,RS485或GPRS遠程調整及監測。其結構緊湊、接線簡單、可靠性高,可廣泛套用於各種類型的發電機組自動化系統,還可用於消防水泵,空壓機的自動化控制系統。

2.無線數據模組

無線數據傳輸模組的作用是接入網際網路,將來自控制數據通過天線傳送到網際網路,將來自網際網路的數據轉發到控制器。該模組包含一個標識ID,在接入網際網路時區別於無線數據模組。此方案中,我們採用本公司的LXI680G無線數據模組。它跨越GPRS網路和網際網路,橋接計算機與串口設備,解決R232串口設備只能近距離連線計算機的問題。帶GPS功能,可定位RS232串口設備。具有簡訊收發功能,可在傳輸數據的同時收發簡訊。特別適合無人值守的套用。

無線數據模組 是一款工業級帶GPS全球衛星定位功能的GPRSDTU產品。該產品內部集成了高性能、低功耗的工業級GPS模組和GPRS模組,是GPS全球定位技術和無線GPRS通信技術完美結合的一款產品。

無線數據模組無線數據模組

無線數據模組 基於ARM平台、嵌入式作業系統,內置工業級模組,可在惡劣環境下使用,工作溫度適用範圍可達-40℃~+85℃。LXI680G提供標準RS232串列接口,可以快速與PLC、工控機、儀器、儀表、RTU等設備相連,通過GPRS網路將與LXI680G相連的設備數據傳輸到Internet上的一台主機上,實現數據遠程透明傳輸,與此同時可將前端設備所處地的GPS位置信息上報至主機上,實現設備的定位。
LXI680G具有定位、無線數據通信及數據處理能力,外形小巧,堅固耐用,穩定可靠,安裝方便,可廣泛套用於建築、交通等行業。特別適合塔吊監控、重型機械管理,也可用於計程車運營管理,運輸車輛、特種車輛、車輛租賃管理及相關的租賃等領域。
控制器與LXI680G綁定後,只有通過密碼才能解綁,若強行解綁,控制器會記錄報警信息或拒絕下次啟動發電機,此功能尤其適用於發電機租憑行業.同時還有GPS衛星定位功能,可隨時了解機組的位置.另外可通過電腦遠程監控修改遠在千里之外的發電機組的配置參數,以更適合其現場的套用。輔以多達150條的黑匣子記錄,可了解發電機組在故障發生瞬間的運行參數,包括:電壓、電流、有功功率、功率因數、油壓、水溫、轉速等重要參數。對LXI680G進行個性化定製,並將其集成現有設備中,用戶可以通過網際網路和手機跟蹤、監控、管理現有設備

3.數據傳輸網路

整個系統的數據傳輸跨越了GPRS手機數據網路和網際網路,實現該系統,數據中心、用戶計算機必須能夠接入網際網路,為無線數據模組配備具有GPRS流量的SIM卡。同時在系統運行期間,需要定期檢查SIM卡是否有GPRS流量。

數據傳輸網路數據傳輸網路

4.數據中心伺服器

它是整個系統的核心部分,其作用包括3個方面。
其一,管理所有通過無線數據模組(DTU)接入網際網路控制器。當無線數據模組(DTU)接入數據中心時,它會告知數據中心自己的標識ID,數據中心通過該ID區分不同的控制器。
其二,管理所有用戶計算機上配置軟體的連線。數據中心通過用戶名和密碼管理區分所有的連線到數據中心的用戶。當用戶計算機上的控制器配置軟體啟動時,它會自動連線到數據中心,並進行登錄驗證,用戶可以在配置軟體中修改默認的用戶名和密碼。用戶分為兩類,一類是公共用戶,一類是私人用戶,兩類用戶享有不同的數據許可權。
其三,數據中轉,控制器管理。配置軟體管理著和用戶相關的無線數據模組ID列表。公共用戶,數據中心只回響某一時刻此類用戶與控制器的數據互動;私有用戶,數據中心將此類用戶相關的無線數據模組ID列表同步到數據中心,定期(時間可以自行設定)掃描它們標識的發電機的工作狀態,實時報警、跟蹤啟停情況、跟蹤油量變化,並存於資料庫,便於以後查詢。
廠家默認的數據中心提供客戶公共用戶,客戶自建數據中心擁有兩類用戶。客戶自建數據中心,以監控1000台發電機,歷史數據保存2年的規模,請按以下步驟:
置辦伺服器計算機。(CPU:雙核2.9G以上;記憶體:4G;硬碟:500G;頻寬:8M;作業系統:Windows2003)。
向本公司索要數據中心服務軟體,與軟體安裝指導說明。
購買安裝防火牆等安全軟體,申請靜態IP位址。

套用前景

跟蹤一系列發電機有時不切實際,原因在於很難找到合適的措施,就是因為沒有每個發電機組的燃油油位、機油壓力或電瓶狀態的足夠信息。採用遠程管理解決方案,您能夠通過常規網路瀏覽器和手機APP及時線上訪問發電機參數。發電機遠程控制系統是如何降低運營成本和提高控制性能的。
僅在需要時啟動服務
發電機通常根據預定的服務計畫展開工作。通過了解發電機如何運行,則可以更為動態地規劃服務。由於訪問現場的成本高昂,因此,通過只向真正需要服務的發電機派遣服務團隊的方式,就能最佳化服務成本。
挑戰在於知道每個站點何時需要服務。採用遠程管理解決方案,您可以檢查運行時間、機油壓力、電瓶狀態、冷卻劑溫度、發電輸出、燃油油位、GPS位置等。當達到臨界水平時,也可以生成通知,例如,發電機運行時間已經超過預期。在運行時間超過服務間隔時間時,我們就可傳送通知。
由於能夠遠程分析每台發電機的運行情況,您將能夠了解其健康狀況並更有效地計畫現場服務訪問。
最大程度降低和減少盜竊燃油的影響
盜竊燃油造成的問題較為嚴重。在某些地區,據稱發電機組燃油被盜的比率高達40%。
完全避免燃油被盜可能比較困難,因為每次被盜的數量常常不多;可在運輸時,油罐注入時或在現場的發電機發生盜竊。但是,可以使用連線燃油感測器的遠程監控系統,以確保加注時傳輸了正確數量的燃油。使用智慧型型油位感測器,可以跟蹤油箱中的油位。可以校準燃油感測器,以感應加滿的油箱,由於了解這一信息,我們可以確認油箱加注正確。性能優良的油位感測器能夠檢測出3-5升的燃油變化。
能夠檢測到油量異常下降,表明燃油被盜。採用支持報警的遠程監控系統,可在出現盜竊時立即傳送通知。即使很難抓住竊賊,我們至少也可以清楚燃油被盜並計畫重新加注,以確保發電機具有運行所需的燃油。
跟蹤油箱中的燃油油位可以提高對現場燃油狀況的關注,幫助用戶了解何時發生盜竊。有時候,有組織盜竊很普遍,採取這種方式就可能幫助檢測到盜竊類型並採取措施。

遠程測試啟動發電機以減少啟動問題

正如已經長期停泊的汽車一樣,長期未運行的發電機發動機可能存在啟動問題。對於不時常運行的備用發電機,定期啟動運行測試十分重要。使用具有控制能力並連線發電機控制器的遠程管理解決方案,即可開展遠程測試啟動。只需採取簡單的操作,例如遠程運行測試,即可在停電且需要發電機工作的情況下提高發電機工作的可能性。
如果發電機維護較好,則運行會更好,且運行成本低,因為計畫外的服務通常費用高昂。
遠程監控掌握先機
採用現代遠程監控技術,您可以及時訪問現場設備的數據。如上所述,在我們使用該技術降低運營成本時,還可為我們帶來其它好處。由於能夠開展24小時全天候全面控制並及時獲得任何運行問題的通知,最終用戶接收到的服務質量也得到提高。
發電機遠程控制系統如何工作
通信網關通常通過串列通信或者使用開放式協定連線發電機組控制臺。這種網關通過Internet或行動網路(3G/GSM/GPRS)向雲端的線上數據中心傳送數據。服務工程師可以通過常規網路瀏覽器或智慧型手機訪問數據中心並查看發電機的實時數據。這就意味著不需要具備IT專業知識或進行編程。當到達一定閾值時,即傳送報警和通知。

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