基于多串口通信的柴油發(fā)電機組遠程監(jiān)控應用
柴油發(fā)電機組在無市電供應及需要不間斷供電的地方，如電信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、廣播電視系統(tǒng)的機站、機房、銀行、醫(yī)院等單位的供電系統(tǒng)得到了廣泛應用。在電信系統(tǒng)內，通常需要不間斷供電，一般每個機房有一至數(shù)臺柴油發(fā)電機組，作為市電供電的備用電源，或是幾臺機組互為主備供電。對這些柴油發(fā)電機組實現(xiàn)計算機自動監(jiān)控和統(tǒng)一管理就顯得很重要，這樣有助于減少值班人員的工作強度，提高工作效率，提高管理水平。在縣級局內設集中監(jiān)控中心，監(jiān)控主機通過公用電話網(wǎng)實現(xiàn)對各個下級機站柴油發(fā)電機組的遠程實時自動監(jiān)控和管理，系統(tǒng)構建方便，實現(xiàn)簡單，使用可靠，適合實際的需求，得到了廣泛應用。
（一）系統(tǒng)結構
柴油發(fā)電機組遠程監(jiān)控平臺的系統(tǒng)示意如圖1所示。
柴油發(fā)電機組經MODEM與電話線路相連，在電話線路的另一端再經MODEM與監(jiān)控主機的RS232串口相連。很多縣級局和下級機站之間都有SDH信道相通，如果有附加的RS232串口，也可以通過SDH信道傳輸數(shù)據(jù)，從而省掉電話線路兩邊的MODEM，等同于RS232串口電纜直接相連。
如果一個下級機站內有多臺柴油發(fā)電機組需要監(jiān)控，在電話線路允
許的情況下，可以為每臺機組分配一條電話線，各占用監(jiān)控主機的一個RS232串口。如果電話線路有限，也可將機站內的各臺柴油發(fā)電機組通過RS485總線連成一個網(wǎng)絡，經過RS485/RS232轉換器，再接 MODEM（圖2），通過一條電話線路與監(jiān)控主機相連，只占用監(jiān)控主機的一個RS232串口，每個機組分配一個地址，監(jiān)控主機依靠地址來區(qū)分機組，輪流通過同一條電話線路監(jiān)控各臺機組，但這樣一來會降低監(jiān)控系統(tǒng)的反應速度。RS485總線為兩線半雙工串口總線，使用雙絞線以平衡差分方式傳送數(shù)據(jù)，其主要特點有：傳送速率快，較快達每秒10MB；傳送距離遠，較遠達1200m；抗干擾能力強，在噪聲環(huán)境下長距離驅動32個節(jié)點。
（二）柴油發(fā)電機組監(jiān)控模塊
每臺柴油發(fā)電機組配一個監(jiān)控模塊，就可以通過串口對柴油發(fā)電機組進行計算機監(jiān)控，各種信號從柴油發(fā)電機組電控箱內取。
選用80C552單片機作監(jiān)控模塊控制核心，采用大規(guī)模集成電路，并結合了先進的設計技術。監(jiān)控模塊帶有雙看門狗電路，確保系統(tǒng)在意外死機時能自動恢復工作，這在無人值守的情況下是極其重要的。
柴油發(fā)電機組監(jiān)控模塊測量機組輸出三相電壓、三相電流、機組頻率、機組轉速、機油壓力、冷卻水溫、燃油油位、機組啟動電池電壓、輸出功率等運行參數(shù)并根據(jù)需要發(fā)送至監(jiān)控主機。冷卻水溫、機油油壓等參數(shù)的測量傳感器一般都不是線性的，而且不同柴油發(fā)電機組生產廠家選用的傳感器差異很大，監(jiān)控模塊保存監(jiān)控主機發(fā)來的數(shù)據(jù)表格，并根據(jù)表格對采來的冷卻水溫、機油油壓等參數(shù)進行線性化處理，以適應不同的傳感器。監(jiān)控模塊有不掉電存儲器，可以保存大量的工作、控制參數(shù)。
當測量的運行參數(shù)超出設定的上下限報警值，監(jiān)控模塊根據(jù)復雜的控制邏輯控制柴油發(fā)電機組的各種動作：啟動、停機、ATS轉換等，并將各種報警信息以及柴油發(fā)電機組的各種狀態(tài)（自動/手動狀態(tài)、運行/停機狀態(tài)、市電/油機ATS狀態(tài)、油機/油機ATS狀態(tài)）報告監(jiān)控主機。
監(jiān)控主機也可根據(jù)需要遙控機組開機、關機、緊急停機、市電/油機ATS轉換或油機/油機ATS轉換等。
柴油發(fā)電機組監(jiān)控模塊的所有設置都可以在現(xiàn)場通過面板鍵盤完成，或者由監(jiān)控主機在遠處通過串口進行。監(jiān)控模塊提供RS232和RS485兩種接口，有電信總局協(xié)議和MODBUS協(xié)議兩種型號，采用10位異步串行通信方式（起始1位，數(shù)據(jù)8位，停止1位，無校驗位），數(shù)據(jù)傳輸率（1.2～19.2）kB/s可選，監(jiān)控主機和監(jiān)控模塊之間采用嚴格的主從方式交換數(shù)據(jù)（監(jiān)控模塊只有在收到監(jiān)控主機的命令后才會返回相應的數(shù)據(jù)，而不會主動發(fā)送數(shù)據(jù)給監(jiān)控主機）。這樣的設計非常適合構建柴油發(fā)電機組遠程監(jiān)控平臺。
柴油發(fā)電機組監(jiān)控模塊根據(jù)功能的強弱不同，已經形成了系列產品，以適應不同的需求。監(jiān)控模塊本身結構靈活，功能擴充也很方便。
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