燃气发电机组发动机远程监控系统的设计分析

卢钢

摘 要：随着现阶段我国工业体系的快速发展，石油资源短缺和生态环境恶化已经成为我国当前社会发展所面临的主要问题，因此在能源的使用过程中合理开发和使用清洁能源便成为当前社会发展的主要趋势。本文中主要研究了燃气发电机组发动机远程监控系统的设计，文中首先对燃气发电机组发动机远程监控系统的研究现状进行分析，然后再结合实际情况，分析了燃气发电机组发动机远程监控系统的功能即燃气发电机组终端与监控中心之间的通信协议设计与实现。

关键词：燃气发电机组;远程监控系统;控制功能;设计分析

引 言

当前我国经济市场中汽车工业迅速发展且市场中汽车的保有量也在快速地增長，这在一定程度上便造成了社会性的人员需求短缺。根据最新的数据资料统计，截止于2018年12月底，我国国内内燃机生产总量已达到34000万余台，全年内燃机耗油量高达14.71亿吨，占全年耗油总量的57.6%。因此为了促进社会经济的可持续性健康发展，我国政府将节约能源纳入了我国发展中的基本国策，并在哥本哈根所召开的国际气候大会中，明确地提出在2020年内将我国国内单位生产总值二氧化碳排放量降低至40%。

为了摆脱当前发展中所遇到的环境污染困境，我国政府对内燃机节能技术和清洁能源的研究大力投资，当前已从煤层气中开发出甲烷这种气体，作为全新的可燃环保清洁能源，因此在未来燃气发动机必将成为后油气时代的主导动力产品，通过对燃气发电机的远程监控系统进行设计，便可以保障燃气发电机组符合当前我国社会的生产运营需求，并降低企业在生产中的运营成本。

一、燃气发电机组发动机远程监控系统的研究现状

现阶段我国煤层气发电产业链较为庞大，并且我国煤层气资源丰富潜力巨大，通过大力发展我国的煤层气发电产业链，就可以进一步地促进我国能源供应效率，使煤炭企业建立出良好的循环经济体系，保护当前生态环境。位于我国辽宁省的抚顺矿务局老虎台电站是我国建国以来第1个煤层气发电项目，在该煤层气发电项目中所装配的Kgz-3 c燃气轮机采用了天然气发动机燃气缸内喷射技术，并在实际应用中取得良好的经济效益。位于我国安徽合肥的合肥工业大学对燃气发电机组发动机的耗气量和排放特性进行研究，进而通过燃气发电机的排气温度信号，对燃气发电机空燃比反馈控制精准化确定，为我国燃气发电机组发动机远程监控系统的开发提供了必要的技术支持。为了满足未来我国日益严格的内燃机排放法规要求，因此在燃气发电机组发动机上运用远程监控系统，便可以实现人员、设备之间的数据互通互传，提供技术管理人员的监控应急能力，降低燃气发电机在运行中的风险和成本。

二、燃气发电机组发动机远程监控系统的功能分析

1.燃气发电机组发动机远程监控系统现场监控和控制功能。燃气发电机组发动机远程监控和控制功能，主要是用于监控中心实时监视现场发电机组的工作状态，通过在燃气发电机组终端发送相应的控制命令，便可以实现燃气发电机组终端根据固定间隔向监控中心返回燃气发电机组运行状态的相关数据。此外通过现场监控可以对燃气发电机组运行参数进行实时传达，工作人员也可以通过现场监控查询燃气发电机组发动机在工作中的相应状态，通过燃气发电机组终端Gprs传输方式便可以将发动机转速、冷却液温度、功率等相关监控参数信息实时传递给系统监控中心，监控中心便可以对燃气发电机组终端直接下达相应的查询命令，查询燃气发电机组的实时工作状态;通过控制功能就可以借助监控中心时间向现场发送控制指令，在燃气发电机组终端接收到控制指令后，就可以直接通过数据连接对燃气发电机组实施控制。

2.燃气发电机组发动机远程监控系统数据管理功能。燃气发电机组发动机远程监控系统中的数据管理功能，主要具备以下三点作用：第一，通过数据管理功能，便可以对燃气发电机组运行参数进行实时采集，燃气发电机组运行控制监控中心就可以将接收到的现场实施状态信息保存到相应的数据库中，供后期工作人员对燃气发电机组的运行状态进行调查;第二，通过数据管理功能，可以对燃气发电机组报警数据信息进行储存，系统监控中心可以对现场的燃气发电机组中端所传回的报警信息数据进行处理，在对处理后的数据储存在监控中心的相应硬件中;第三，通过数据管理功能可以直接生成燃气发电机组中监控系统的运行记录，通过这一项措施，便可以对监控系统运行中的各项执行步骤进行储存和管理，并生成相关的日志供工作人员在日后进行查询。

3.燃气发电机组发动机系统报警信息处理功能。燃气发电机组发动机系统报警信息处理功能，主要作用于燃气发电机组工作过程中出现的异常情况下，燃气发电机组客户终端就可以直接向监控中心发出报警信号，通过报警信号便可以引发监控中心参数异常，当监控中心接收到燃气发电机组终端所传回的报警信息后，就可以在第一时间将报警发动机组的资料从硬件中调出，同时对燃气发电机组运行参数进行技术调整，准确地识别出燃气发电机组出现故障的具体原因，方便技术人员对燃气发电机组进行维修。

4.燃气发电机组系统监控参数。燃气发电机组发动机远程监控系统的主要监控参数有以下三点：第一，可监控发动机转速，发动机转速是燃气发电机组运行状况最为重要的参数指标之一，由于燃气发电机组在运行过程中自身所具备的特殊性质，因此发动机转速必须要稳定在相应的区间内，才可以保证燃气发电机组可以正常运行;第二，可监控发动机功率，燃气发电机组在同等的排量下，发动机功率越大那么便可以提高更多的电能供应。但是如果燃气发电机组的功率持续增大，就会导致燃油消耗量增加，同时对生态系统中所排放的污染物质也会随之增加;第三，可监控发动机冷却液温度，燃气发电机组发动机冷却液温度通常需要控制在80℃至90℃之间，如果发动机冷却液温度过低，那么便会导致发动机在运行过程中润滑不够充分，从而导致发动机内部燃气燃烧不充分，使发动机功率下降。如果发动机冷却液温度过高，便很容易导致发动机零部件出现膨胀变形、缸套活塞卡死等现象，除此之外还会发生润滑油粘度增加，破坏轴承油膜，使燃气发电机组发动机零部件磨损增加。

三、燃气发电机组终端与监控中心之间通信协议设计与实现

在燃气发电机组终端与监控中心之间进行通信协议的设计过程中，需要在这两者中接入GPRS网络，这样便可以接入，该通信协议在监控中心与发电机组之间建成稳固的连接，进行信息数据的互通。在构建通信网络以客户或服务器模式为主体时，便可以在基于TCP-IP通信协议下实现网络连接化，这样客户端燃气发电机组GPRS终端和GPRS公共网络之间就会产生相对应的连接方式。当监控中心接收到请求信号并同意后，燃气发电机组终端与监控中心之间就可以产生数据信息的通信。

四、结束语

燃气发电机组发动机远程监控系统在设计过程中，需要在基于GPRS通信模块开发体系的基础上，对燃气发电机组发动机监控预警信息管理系统进行开发，通过此设计便可以优化燃气，发电机组发动机系统的总体监控参数，确保该发电机组在运行过程中发动机转速、功率、瓦斯浓度、水温、排气温度等都得到有效的控制，提高燃气发电机组发动机的运行安全性。

参考文献

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