一種發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程故障診斷和健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程在線健康監(jiān)測和故障診斷的電子控制技術(shù)和云服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及到一種實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、捕獲機(jī)組在故障發(fā)生瞬間的數(shù)據(jù)、監(jiān)測和控制發(fā)電機(jī)組周邊電控部件以及將數(shù)據(jù)連接到互聯(lián)網(wǎng)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組在通訊工程、消防和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中被廣泛的作為重要備用電源。在機(jī)組運(yùn)行的過程中總會(huì)出現(xiàn)各種故障，如何提前發(fā)現(xiàn)各種潛在問題以防需要使用時(shí)才發(fā)現(xiàn)存在故障，以及當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)如何再現(xiàn)故障場景，以便能快速分析故障原因并解決之是當(dāng)前的難題。具體的說，因現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)組控制器所使用的故障記錄方法是:在故障發(fā)生時(shí)僅記錄某個(gè)被觸發(fā)的保護(hù)閥值名和故障發(fā)生的時(shí)間。它不能為維修人員提供故障發(fā)生瞬間的其它數(shù)據(jù)，比如:故障發(fā)生時(shí)發(fā)電機(jī)組處于哪個(gè)工作流程、相關(guān)的其它參數(shù)是否也存在異常、開關(guān)量輸入接口處于什么狀態(tài)、輸出接口處于什么狀態(tài)、調(diào)速驅(qū)動(dòng)是否正常......它們之間有著千絲萬縷的因果邏輯關(guān)系，如果沒有這些信息或數(shù)據(jù)，會(huì)導(dǎo)致故障診斷上的難度，維修人員必須到現(xiàn)場反復(fù)啟動(dòng)機(jī)組測量分析，重現(xiàn)故障，才能診斷出具體故障原因。很多的故障，可以通過遠(yuǎn)程指導(dǎo)，用戶自己快速解決，比如:簡單的調(diào)節(jié)，部件的更換等。這樣可以節(jié)省大量的人力和差旅費(fèi)，提高廠商的售后服務(wù)水平。另外，現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)組控制器無法監(jiān)測機(jī)組的性能，導(dǎo)致機(jī)組存在帶病工作，最后導(dǎo)致嚴(yán)重故障的現(xiàn)象。比如:機(jī)組在負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速或電壓響應(yīng)慢，頻率或電壓波動(dòng)大，導(dǎo)致負(fù)載受到嚴(yán)重沖擊，甚至影響安全生產(chǎn)。這些都是長久以來存在而又沒能被很好解決的問題。
[0003]有鑒于此，在不改變發(fā)電機(jī)組控制器的情況下，通過本實(shí)用新型產(chǎn)品彌補(bǔ)現(xiàn)有控制器的不足，并連接到互聯(lián)網(wǎng)端的服務(wù)器上，再經(jīng)過服務(wù)器的監(jiān)測和分析診斷程序，以實(shí)現(xiàn)人們一直在尋求的理想解決方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能在故障發(fā)生瞬間全面采集發(fā)電機(jī)組數(shù)據(jù)的發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程故障診斷和健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集器，該數(shù)據(jù)采集器可以捕獲為在線分析機(jī)組性能所需數(shù)據(jù)的和傳輸數(shù)據(jù)到互聯(lián)網(wǎng)以及對(duì)發(fā)電機(jī)組周邊電控裝置進(jìn)行輔助監(jiān)控，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)電機(jī)組數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的監(jiān)測，以及故障發(fā)生瞬間數(shù)據(jù)的捕獲，為遠(yuǎn)程故障和健康診斷分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程故障診斷和健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集器，其包括中央處理器模塊、通訊處理器模塊、開關(guān)量輸入采集模塊、勵(lì)磁電壓采集模塊、調(diào)速驅(qū)動(dòng)電壓采集模塊、模擬量輸入采集模塊、交流電流采集模塊、配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、USB通訊接口模塊、開關(guān)量輸出模塊、LED指示模塊、交流電壓采集模塊、通訊輸入模塊、GPS定位模塊、電源管理模塊、通訊輸出模塊;所述中央處理器模塊同時(shí)與開關(guān)量輸入采集模塊、勵(lì)磁電壓采集模塊、調(diào)速驅(qū)動(dòng)電壓采集模塊、模擬量輸入采集模塊、交流電流采集模塊、配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、USB通訊接口模塊、開關(guān)量輸出模塊、LED指示模塊、交流電壓采集模塊相連接組成數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)指示、輸出控制系統(tǒng)，用于采集發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁電壓、調(diào)速驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)電機(jī)組周邊電控裝置的數(shù)據(jù)和對(duì)周邊電控裝置的開關(guān)量控制以及狀態(tài)指示;所述通訊處理器模塊同時(shí)與通訊輸入模塊、GPS定位模塊、通訊輸出模塊相連接組成通訊橋接和GPS定位系統(tǒng)，用于采集來自發(fā)電機(jī)組控制器的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過內(nèi)部數(shù)據(jù)重組和對(duì)故障的監(jiān)測，最后通過通訊輸出模塊連接到互聯(lián)網(wǎng)，所述中央處理器模塊也與通訊處理器模塊相連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;所述電源管理模塊同時(shí)與GPS定位模塊、通訊輸出模塊相連接，用于減少待機(jī)功耗。
[0006]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述通訊輸出模塊包括以太網(wǎng)接口模塊、WIFI通訊模塊和無線通信模塊，用于將通訊處理器模塊的輸出數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)接口模塊或WIFI通訊模塊或無線通信模塊連接到互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型集成了各種本地?cái)?shù)據(jù)采集模塊和開關(guān)量輸出模塊以及各種通訊模塊，足以應(yīng)付各種需求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)組和互聯(lián)網(wǎng)的連接、更全面的采集發(fā)電機(jī)組數(shù)據(jù)，更進(jìn)一步的說，通過監(jiān)測采集到的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)捕獲機(jī)組發(fā)生故障的瞬間數(shù)據(jù)，以及捕獲機(jī)組性能分析所需的數(shù)據(jù)，還實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)組周邊電控裝置的監(jiān)測和控制。其具有智能信息化、靈活度高、實(shí)用性強(qiáng)、集成度高等優(yōu)點(diǎn)，為發(fā)電機(jī)組的在線健康監(jiān)測和遠(yuǎn)程故障診斷應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)電機(jī)組數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的監(jiān)測，以及故障發(fā)生瞬間數(shù)據(jù)的捕獲，為遠(yuǎn)程故障和健康診斷分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0008]圖1是實(shí)用新型的發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程故障診斷和健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集器的原理結(jié)構(gòu)框圖。
[0009]圖中各部件名稱如下:
[0010]I 一中央處理器模塊；
[0011]2—通訊處理器模塊；
[0012]3—開關(guān)量輸入采集模塊；
[0013]4 一勵(lì)磁電壓采集模塊；
[0014]5—調(diào)速驅(qū)動(dòng)電壓采集模塊；
[0015]6—模擬量輸入采集模塊；
[0016]7—交流電流采集模塊；
[0017]8—配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；
[0018]9—USB通訊接口模塊；
[0019]10一開關(guān)量輸出模塊；
[0020]n—LH)指示模塊；
[0021]12—交流電壓采集模塊；
[0022]13—通訊輸入模塊；
[0023]H—GPS定位模塊；
[0024]15—電源管理模塊；
[0025]16—通訊輸出模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合【附圖說明】及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0027]如圖1所示，一種發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程故障診斷和健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集器，其包括中央處理器模塊1、通訊處理器模塊2、開關(guān)量輸入采集模塊3、勵(lì)磁電壓采集模塊4、調(diào)速驅(qū)動(dòng)電壓采集模塊5、模擬量輸入采集模塊6、交流電流采集模塊7、配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊8、USB通訊接口模塊9、開關(guān)量輸出模塊1、LED指示模塊11、交流電壓采集模塊12、通訊輸入模塊13、GPS定位模塊14、電源管理模塊15、通訊輸出模塊16 ;所述中央處理器模塊I同時(shí)與開關(guān)量輸入米集模塊3、勵(lì)磁電壓采集模塊4、調(diào)速驅(qū)動(dòng)電壓采集模塊5、模擬量輸入采集模塊6、交流電流采集模塊7、配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊8、USB通訊接口模塊9、開關(guān)量輸出模塊10、LED指示模塊11、交流電壓采集模塊12相連接組成數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)指示、輸出控制系統(tǒng)，用于采集發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁電壓、調(diào)速驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)電機(jī)組周邊電控裝置的數(shù)據(jù)和對(duì)周邊電控裝置的開關(guān)量控制以及狀態(tài)指示;所述通訊處理器模塊2同時(shí)與通訊輸入模塊13、GPS定位模塊14、通訊輸出模塊16相連接組成通訊橋接和GPS定位系統(tǒng)，用于采集來自發(fā)電機(jī)組控制器的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過內(nèi)部數(shù)據(jù)重組和對(duì)故障的監(jiān)測，最后通過通訊輸出模塊16連接到互聯(lián)網(wǎng)，所述中央處理器模塊I也與通訊處理器模塊2相連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;所述電源管理模塊15同時(shí)與GPS定位模塊14、通訊輸出模塊16相連接，用于減少待機(jī)功耗。
[0028]具體地，如圖1所示，所述中央處理器模塊I為ARM單片機(jī)，用于將采集的數(shù)據(jù)按協(xié)議進(jìn)行重組，并傳送給通訊處理器模塊2;同時(shí)也接收來自通訊處理器的數(shù)據(jù)，并輸出鎖存到開關(guān)量輸出模塊10。中央處理器模塊I實(shí)現(xiàn)以下功能:1.采集開關(guān)量輸入和模擬量輸入的信號(hào)并保存;2.采集磁參數(shù)和執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電壓;3.開關(guān)量輸出模塊既可通過編程邏輯，將輸入和輸出之間進(jìn)行邏輯關(guān)系配置，也可接受上位機(jī)的控制;4.通過USB接口連接PC端進(jìn)行系統(tǒng)配置。
[0029]所述通訊處理器模塊2為ARM單片機(jī)，接收來自通訊輸入模塊13的數(shù)據(jù)，包括機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、水箱溫度、燃油量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)負(fù)載電流、發(fā)電機(jī)頻率、發(fā)電機(jī)負(fù)載功率、功率因數(shù)、發(fā)電機(jī)組運(yùn)行流程狀態(tài)、發(fā)電機(jī)組開關(guān)量輸入狀態(tài)、發(fā)電機(jī)組開關(guān)量輸出狀態(tài)、發(fā)電機(jī)組報(bào)警信息、發(fā)電機(jī)組運(yùn)行模式等信息。同時(shí)也