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性能特点和作用说明 |
康明斯柴油发电机远程控制器的特点和保护功能 |
摘要：柴油发电机组远程监控系统通过集成现代通信和自动化技术，实现对发电机组的远程监控和管理，确保其高效、稳定运行。以HMU15N远程监控控制器为例，主要用于单台或多台康明斯柴油发电机组（最多达10台）控制器的远程监控。可实现远程开/停机、自动/手动模式切换、合/分闸操作以及实时数据监测、报警显示、数据曲线、历史记录等功能；三级别操作权限，配置灵活，操作简便。HMU15N采用Android操作系统，通过RS485接口或以太网接口与发电机组控制器进行通信。康明斯公司在本文章中，就远程控制器的主要功能、组成和优势，做出详细的说明。
一、柴发远程控制器的作用
1、远程启动/停止
用户可通过控制器远程启动或停止柴油发电机组，无需现场操作。
2、实时监控
提供柴油发电机组运行状态的实时数据，如电压、电流、频率、油压、水温等，帮助用户掌握设备状况。
3、故障报警
当柴油发电机组出现异常时，控制器会发出警报，并显示故障信息，便于及时处理。
4、自动切换
在主电源故障时，控制器能自动启动柴油发电机组并切换供电，主电源恢复后自动切换回并关闭柴油发电机组。
5、数据记录
记录运行数据和故障信息，便于后续分析和维护。
6、参数设置
允许用户远程设置运行参数，如启动时间、停机时间、电压频率等。
7、节能管理
根据负载需求自动调整柴油发电机组运行状态，提升能效，降低油耗。
8、远程诊断
支持远程诊断和维护，技术人员可通过网络访问控制器，进行故障排查和修复。
9、多机管理
在多台柴油发电机组并联运行时，协调各设备的工作状态，确保系统稳定。
10、安全保护
提供过压、欠压、过流、短路等保护功能，防止设备损坏。
二、远程控制器的功能特点
1、系统组成
（1）传感器：采集电压、电流、油压、水温等数据。
（2）控制器：数据处理、执行控制命令、管理运行状态。
（3）通信模块：通过GPRS、4G、以太网等方式传输数据。
（4）监控中心：数据中心或云平台，用于存储、分析和展示数据。
（5）用户界面：通过电脑、手机等设备访问的监控界面，提供实时数据和操作功能。
2、优势
（1）提高效率：减少人工巡检，提升管理效率。
（2）增强可靠性：实时监控和故障报警确保设备稳定运行。
（3）降低维护成本：远程诊断和维护减少现场服务需求，降低维护费用。
（4）节能环保：优化运行状态，降低油耗和排放。
（5）提升安全性：多重保护功能防止设备损坏，保障运行安全。
3、基本功能与特点
（1）采用ARM处理器，15吋电容触屏显示器（分辨率1024*768），Android操作系统，中英文界面可选；
（2）具有电源指示灯、报警指示灯；
（3）具有多级调光，可自动/手动调整亮度；
（4）内置距离传感器，显示屏前方无人时可自动降为最低亮度；
（5）具有4路RS485通讯接口、1路CAN接口、1路以太网接口，可通过4路RS485或以太网口与主控模块通信；
（6）主、从USB接口；实现固件升级、软件升级、数据导出功能；
（7）远程监控单台或最多10台发电机组控制器；
（8）实时显示发电机组的各个参量及报警信息；
（9）具有实时数据曲线与历史数据曲线，并支持导出；
（10）实时时钟显示，具有操作历史及报警记录功能，并支持导出；
（11）报警发电机组一键停机；
（12）专家模式（仅限工程师权限）；
（13）距离传感器使能时，若显示屏前方1.5米内持续60秒无人员，则屏幕亮度降为最低；
（14）屏幕显示与触摸测试：点击或滑动屏幕显示触摸点，连续点击5次屏幕后退出测试；
（15）.三级用户权限：操作员、技术员、工程师；
（16）连接U盘后，点击导出，可将历史记录导出到U盘根目录，文件格式为csv文件；
（17）页面切换栏：点击可切换主页、发电机组详细信息页、专家模式、设置页；
（18）可自定义发电机组名称；
（19）支持模块移除、模块添加；
（20）报警消音；
（21）报警指示、通讯状态指示、分/合闸指示。
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图1 HMU15N控制前面板功能图 |
图2 控制器历史记录图 |
三、控制器保护功能及操作
柴油发电机监控与保护由电路的控制器，转速传感器，机油压力传感器，水温传感器，继电器J1、KT1、KAI、KA2、KA6，故障喇叭HA，预报警灯HLL，报警灯HL2，充电失败指示灯等完成。
1、保护功能
柴发远程控制器的保护功能旨在确保柴油发电机组安全、稳定运行，防止设备损坏和事故发生。以下是其主要保护功能：
（1）过压保护
功能：当输出电压超过设定值时，自动切断输出或停机。
目的：防止电气设备因过压损坏。
（2）欠压保护
功能：当输出电压低于设定值时，自动切断输出或停机。
目的：防止设备因电压不足无法正常工作。
（3）过流保护
功能：当输出电流超过设定值时，自动切断输出或停机。
目的：防止线路和设备因过流损坏。
（3）短路保护
功能：检测到短路时，立即切断输出或停机。
目的：防止短路引发火灾或设备损坏。
（4）过载保护
功能：当负载超过发电机额定容量时，自动切断输出或停机。
目的：防止发电机因过载损坏。
（5）逆功率保护
功能：当检测到逆功率时，自动切断输出或停机。
目的：防止发电机因逆功率运行损坏。
（6）相序保护
功能：当相序错误时，自动切断输出或停机。
目的：防止设备因相序错误损坏。
（7） 漏电保护
功能：当检测到漏电时，自动切断输出或停机。
目的：防止触电和电气火灾。
（8）紧急停机保护
功能：通过紧急停机按钮或远程指令立即停机。
目的：在紧急情况下快速停机，防止事故扩大。
2、保护功能操作
在起动完成并进入运行期间，将转速传感器、机油压力传感器（油压1）、水温传感器（水温1）及蓄电池送来的信号，处理后显示。充电机正常工作时，充电失败指示灯的两端因无电位差而熄灭，表明充电机工作正常，否则将点亮。
（1）当系统得电进入起动操作时，对发电机组参数的检测与保护会根据事前设定的延时进行，以避开柴油发电机起动过程的误检与误保护。
（2）当水温高时，检测到水温传感器的阻抗减小达到预报警阈值时，使预报警端子8变为低电平，KA1得电，其触点接通，故障预报警灯HL1亮，但并不关机，报警设定阈值可设置为98℃；当T-P检测到水温升高到设定的报警值时，使报警端子17变为低电平，KA2得电，其触点接通，报警灯HL2亮，电喇叭HA响，T-P同时进入停机程序，关闭柴油发电机并将故障记忆，多功能报警表上显示“TEMP”字样。
（3）当柴油发电机的机油压力低时，T-P检测到机油压力传感器的阻抗减小达到报警值后，T-P使预警报警端子8和17变为低电平，KA1、KA2得电，此时故障预警灯HL1及故障报警灯HL2亮，电喇叭HA响，T-P同时进入停机程序，关闭柴油发电机。并将故障记忆，多功能报警表上显示“OIL”字样。
（4）当蓄电池电压过高或过低时通过端子3检测后也会发出预报警信号（使T-P端子8产生低电位），故障预报警灯HL1亮，但并不关机，多功能报警表显示“HVOLT”或“LVOLT”但不停机。
（5）当柴油发电机转速过高时，T-P检测到转速传感器输入到端子10的脉冲频率过高，T-P使预警报警端子8和17变为低电平，接通报警电路，此时故障预警灯HL1及故障报警灯HL2亮，电喇叭HA响，T-P同时进入停机程序，关闭柴油发电机。并将故障记忆，多功能报警表上显示“OR—EV”字样。超速保护阈值可设置为1650r/min。
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图3 控制器参数配置图 |
图4 控制器电路应用配置图 |
总结：
综上所述，柴油发电机组远程监控系统通过实时监控、远程控制、故障报警等功能，并且具备多重保护措施，确保柴油发电机组在各种异常情况下安全运行，防止设备损坏和事故发生，提升了设备的操作便捷性运行效率、可靠性和安全性。作为康明斯柴油发电机组的主要控制系统，广泛应用于工业、商业应急电源和主电源等领域。
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