燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計分析

盧鋼

摘 要：隨著現(xiàn)階段我國工業(yè)體系的快速發(fā)展，石油資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化已經(jīng)成為我國當(dāng)前社會發(fā)展所面臨的主要問題，因此在能源的使用過程中合理開發(fā)和使用清潔能源便成為當(dāng)前社會發(fā)展的主要趨勢。本文中主要研究了燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，文中首先對燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進行分析，然后再結(jié)合實際情況，分析了燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的功能即燃氣發(fā)電機組終端與監(jiān)控中心之間的通信協(xié)議設(shè)計與實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：燃氣發(fā)電機組;遠程監(jiān)控系統(tǒng);控制功能;設(shè)計分析

引 言

當(dāng)前我國經(jīng)濟市場中汽車工業(yè)迅速發(fā)展且市場中汽車的保有量也在快速地增長，這在一定程度上便造成了社會性的人員需求短缺。根據(jù)最新的數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計，截止于2018年12月底，我國國內(nèi)內(nèi)燃機生產(chǎn)總量已達到34000萬余臺，全年內(nèi)燃機耗油量高達14.71億噸，占全年耗油總量的57.6%。因此為了促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)性健康發(fā)展，我國政府將節(jié)約能源納入了我國發(fā)展中的基本國策，并在哥本哈根所召開的國際氣候大會中，明確地提出在2020年內(nèi)將我國國內(nèi)單位生產(chǎn)總值二氧化碳排放量降低至40%。

為了擺脫當(dāng)前發(fā)展中所遇到的環(huán)境污染困境，我國政府對內(nèi)燃機節(jié)能技術(shù)和清潔能源的研究大力投資，當(dāng)前已從煤層氣中開發(fā)出甲烷這種氣體，作為全新的可燃環(huán)保清潔能源，因此在未來燃氣發(fā)動機必將成為后油氣時代的主導(dǎo)動力產(chǎn)品，通過對燃氣發(fā)電機的遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計，便可以保障燃氣發(fā)電機組符合當(dāng)前我國社會的生產(chǎn)運營需求，并降低企業(yè)在生產(chǎn)中的運營成本。

一、燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

現(xiàn)階段我國煤層氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈較為龐大，并且我國煤層氣資源豐富潛力巨大，通過大力發(fā)展我國的煤層氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈，就可以進一步地促進我國能源供應(yīng)效率，使煤炭企業(yè)建立出良好的循環(huán)經(jīng)濟體系，保護當(dāng)前生態(tài)環(huán)境。位于我國遼寧省的撫順礦務(wù)局老虎臺電站是我國建國以來第1個煤層氣發(fā)電項目，在該煤層氣發(fā)電項目中所裝配的Kgz-3 c燃氣輪機采用了天然氣發(fā)動機燃氣缸內(nèi)噴射技術(shù)，并在實際應(yīng)用中取得良好的經(jīng)濟效益。位于我國安徽合肥的合肥工業(yè)大學(xué)對燃氣發(fā)電機組發(fā)動機的耗氣量和排放特性進行研究，進而通過燃氣發(fā)電機的排氣溫度信號，對燃氣發(fā)電機空燃比反饋控制精準(zhǔn)化確定，為我國燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)提供了必要的技術(shù)支持。為了滿足未來我國日益嚴格的內(nèi)燃機排放法規(guī)要求，因此在燃氣發(fā)電機組發(fā)動機上運用遠程監(jiān)控系統(tǒng)，便可以實現(xiàn)人員、設(shè)備之間的數(shù)據(jù)互通互傳，提供技術(shù)管理人員的監(jiān)控應(yīng)急能力，降低燃氣發(fā)電機在運行中的風(fēng)險和成本。

二、燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的功能分析

1.燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控和控制功能。燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控和控制功能，主要是用于監(jiān)控中心實時監(jiān)視現(xiàn)場發(fā)電機組的工作狀態(tài)，通過在燃氣發(fā)電機組終端發(fā)送相應(yīng)的控制命令，便可以實現(xiàn)燃氣發(fā)電機組終端根據(jù)固定間隔向監(jiān)控中心返回燃氣發(fā)電機組運行狀態(tài)的相關(guān)數(shù)據(jù)。此外通過現(xiàn)場監(jiān)控可以對燃氣發(fā)電機組運行參數(shù)進行實時傳達，工作人員也可以通過現(xiàn)場監(jiān)控查詢?nèi)細獍l(fā)電機組發(fā)動機在工作中的相應(yīng)狀態(tài)，通過燃氣發(fā)電機組終端Gprs傳輸方式便可以將發(fā)動機轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、功率等相關(guān)監(jiān)控參數(shù)信息實時傳遞給系統(tǒng)監(jiān)控中心，監(jiān)控中心便可以對燃氣發(fā)電機組終端直接下達相應(yīng)的查詢命令，查詢?nèi)細獍l(fā)電機組的實時工作狀態(tài);通過控制功能就可以借助監(jiān)控中心時間向現(xiàn)場發(fā)送控制指令，在燃氣發(fā)電機組終端接收到控制指令后，就可以直接通過數(shù)據(jù)連接對燃氣發(fā)電機組實施控制。

2.燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理功能。燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理功能，主要具備以下三點作用：第一，通過數(shù)據(jù)管理功能，便可以對燃氣發(fā)電機組運行參數(shù)進行實時采集，燃氣發(fā)電機組運行控制監(jiān)控中心就可以將接收到的現(xiàn)場實施狀態(tài)信息保存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，供后期工作人員對燃氣發(fā)電機組的運行狀態(tài)進行調(diào)查;第二，通過數(shù)據(jù)管理功能，可以對燃氣發(fā)電機組報警數(shù)據(jù)信息進行儲存，系統(tǒng)監(jiān)控中心可以對現(xiàn)場的燃氣發(fā)電機組中端所傳回的報警信息數(shù)據(jù)進行處理，在對處理后的數(shù)據(jù)儲存在監(jiān)控中心的相應(yīng)硬件中;第三，通過數(shù)據(jù)管理功能可以直接生成燃氣發(fā)電機組中監(jiān)控系統(tǒng)的運行記錄，通過這一項措施，便可以對監(jiān)控系統(tǒng)運行中的各項執(zhí)行步驟進行儲存和管理，并生成相關(guān)的日志供工作人員在日后進行查詢。

3.燃氣發(fā)電機組發(fā)動機系統(tǒng)報警信息處理功能。燃氣發(fā)電機組發(fā)動機系統(tǒng)報警信息處理功能，主要作用于燃氣發(fā)電機組工作過程中出現(xiàn)的異常情況下，燃氣發(fā)電機組客戶終端就可以直接向監(jiān)控中心發(fā)出報警信號，通過報警信號便可以引發(fā)監(jiān)控中心參數(shù)異常，當(dāng)監(jiān)控中心接收到燃氣發(fā)電機組終端所傳回的報警信息后，就可以在第一時間將報警發(fā)動機組的資料從硬件中調(diào)出，同時對燃氣發(fā)電機組運行參數(shù)進行技術(shù)調(diào)整，準(zhǔn)確地識別出燃氣發(fā)電機組出現(xiàn)故障的具體原因，方便技術(shù)人員對燃氣發(fā)電機組進行維修。

4.燃氣發(fā)電機組系統(tǒng)監(jiān)控參數(shù)。燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的主要監(jiān)控參數(shù)有以下三點：第一，可監(jiān)控發(fā)動機轉(zhuǎn)速，發(fā)動機轉(zhuǎn)速是燃氣發(fā)電機組運行狀況最為重要的參數(shù)指標(biāo)之一，由于燃氣發(fā)電機組在運行過程中自身所具備的特殊性質(zhì)，因此發(fā)動機轉(zhuǎn)速必須要穩(wěn)定在相應(yīng)的區(qū)間內(nèi)，才可以保證燃氣發(fā)電機組可以正常運行;第二，可監(jiān)控發(fā)動機功率，燃氣發(fā)電機組在同等的排量下，發(fā)動機功率越大那么便可以提高更多的電能供應(yīng)。但是如果燃氣發(fā)電機組的功率持續(xù)增大，就會導(dǎo)致燃油消耗量增加，同時對生態(tài)系統(tǒng)中所排放的污染物質(zhì)也會隨之增加;第三，可監(jiān)控發(fā)動機冷卻液溫度，燃氣發(fā)電機組發(fā)動機冷卻液溫度通常需要控制在80℃至90℃之間，如果發(fā)動機冷卻液溫度過低，那么便會導(dǎo)致發(fā)動機在運行過程中潤滑不夠充分，從而導(dǎo)致發(fā)動機內(nèi)部燃氣燃燒不充分，使發(fā)動機功率下降。如果發(fā)動機冷卻液溫度過高，便很容易導(dǎo)致發(fā)動機零部件出現(xiàn)膨脹變形、缸套活塞卡死等現(xiàn)象，除此之外還會發(fā)生潤滑油粘度增加，破壞軸承油膜，使燃氣發(fā)電機組發(fā)動機零部件磨損增加。

三、燃氣發(fā)電機組終端與監(jiān)控中心之間通信協(xié)議設(shè)計與實現(xiàn)

在燃氣發(fā)電機組終端與監(jiān)控中心之間進行通信協(xié)議的設(shè)計過程中，需要在這兩者中接入GPRS網(wǎng)絡(luò)，這樣便可以接入，該通信協(xié)議在監(jiān)控中心與發(fā)電機組之間建成穩(wěn)固的連接，進行信息數(shù)據(jù)的互通。在構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)以客戶或服務(wù)器模式為主體時，便可以在基于TCP-IP通信協(xié)議下實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接化，這樣客戶端燃氣發(fā)電機組GPRS終端和GPRS公共網(wǎng)絡(luò)之間就會產(chǎn)生相對應(yīng)的連接方式。當(dāng)監(jiān)控中心接收到請求信號并同意后，燃氣發(fā)電機組終端與監(jiān)控中心之間就可以產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息的通信。

四、結(jié)束語

燃氣發(fā)電機組發(fā)動機遠程監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計過程中，需要在基于GPRS通信模塊開發(fā)體系的基礎(chǔ)上，對燃氣發(fā)電機組發(fā)動機監(jiān)控預(yù)警信息管理系統(tǒng)進行開發(fā)，通過此設(shè)計便可以優(yōu)化燃氣，發(fā)電機組發(fā)動機系統(tǒng)的總體監(jiān)控參數(shù)，確保該發(fā)電機組在運行過程中發(fā)動機轉(zhuǎn)速、功率、瓦斯?jié)舛取⑺疁?、排氣溫度等都得到有效的控制，提高燃氣發(fā)電機組發(fā)動機的運行安全性。

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