柴油發電機監控系統硬件與軟件功能設計
發布時間：2024-10-31 點擊：82
柴油發電機監控系統硬件與軟件功能設計
柴油發電機組是一項應用很廣的發電設備，為持續、安全的保障生產發揮了重要的作用，其中，柴油發電機組的監控系統是核心技術與關鍵，是保證準確的測定出柴油發動機組的使用性能以及運行狀態的設備。正是由于柴油發電機組的可靠性以及連續性是很重要的，因此，設計出準確、及時的監測發電機組正常運行狀態的監控系統勢在必行，以保證柴油發電機組可以更加有效地運行。
一、監控系統的硬件設計
柴油發電機組因其本身的特點要將監控系統安裝在發電機組的控制柜內，監控系統的硬件設備設計有自身的要求以及技術指標，因此，柴油發電機組的監控系統硬件設計要滿足柴油發電機組功能技術指標要求。
1、監控系統的cpu
柴油發電機組的監控系統中的cpu是柴油發電組監控系統中的中心環節，主要是協調監控系統的組織以及運行等的工作，當前國內外的監控系統中通用的是高性能微處理器，用戶通過人機對話的方式對監控的參數進行部分修改就可以實現柴油發電機組的監控需求。單片機作為高性能、低電壓的設備，可以作為監控系統的中的cpu,單片機可以反復擦寫，因為其高密度以及較強的存儲技術可以較好的實現監控，單片機內還設有定時器，可以自動捕獲和重裝載，這樣可以更好地實現監控設計。
2、頻率檢測
頻率檢測是柴油發電機組中檢測發電質量的很重要的指標，因此，需要進行設計的監控系統要準確、及時的對發電機組的頻率進行檢測，發電機的轉速與發電機的發電頻率成正比，只要保證發電機組的轉速平穩，則發電機的頻率就可以保持穩定值。對發電機組的頻率進行評測，可以利用單片機進行測量，求方法主要有測頻率法以及測周期法。
3、、模擬量信號采集與處理
發電機自身帶有傳感器，傳感器可以將模擬量轉換為電量信號，因為傳感器的信號幅度，再加上發電機自身的干擾，因此要在信號進行轉化前進行信號的調理。信號調理主要是進行信號的模擬處理，利用的是電子線路進行，其目的是通過傳感器的電量信號進行輸出，從而進行處理后實現信號的轉換。信號調理可以對傳感器的非線性進行補償，從而提高信號的信噪比，提高信號的質量。柴油發電機組的監控系統的設計應利用輸入通道的電路，將傳感器輸出的電流變為交流信號，并最終轉化為單極的直流信號，并通過濾波電路實現模數轉化器的輸入。
通過發電機組的監控系統對信息進行采集分析后，可以判斷各項工作環節是否正常，因為，運行出現故障的情況下，柴油發電機組的監控系統可以發出警報，通過將按鈕變為紅色來進行顯示。
4、、硬件的抗干擾設計
保證硬件系統在發電機組的穩定性，可以采用幾種措施來抵抗干擾：首次，進行隔離和屏蔽，這是為了防止耦合的干擾，將數字部分以及模擬部分實現隔離，可以抑制數字系統的干擾;其次，可以將去耦電容加上集成電路的元件，進行微處理器的處理，除此之外，還要利用地線抵制干擾。
二、監控系統的軟件設計
1、數據采集程序
單片機的一個很重要的功能就是數據處理，數據處理也是傳感器和單片機的很重要的接口，其數據處理的類型主要有兩種，模擬信號以及開關量信號。模擬信號是利用交流電壓進行采樣，從而防止擾動實現多次采樣，開關量信號的軟件編寫相對來說比較簡單，通過74hc165實現與單片機之間的數據傳送。
2、診斷處理
柴油發電機組監控系統中應用的單片機進行的診斷處理，為柴油發電機組的監控中的設計帶來了很大的好處，可以靈活的解決監控系統中無法解決的問題，監控系統中的定時以及捕獲功能都可以實現。
3、串行通信的設計
后臺監控是為管理人員進行監控而設計的，因此，后臺監控必須要有可觀看的頁面，從而可以更好的實現可視化，可以利用vb進行這一功能的實現，后臺監控系統不是利用單片機進行采集，而是利用信息量進行信息的顯示，從而實現單片機的通信能力。
4、軟件的抗干擾設計
軟件的抗干擾設計中的技術設計主要有以下幾點：主動的初始化設計，這主要是針對那些易于被干擾的元件，對于這些，要進行初始化的處理;軟件的濾波法，這是針對常態干擾進行的，是指利用然見程序對信號中的干擾比重進行降低，從而實現程序上的濾波;重復的執行程序指令，保證與外部設備的接觸，因此，需要執行程序的重復執行，除此之外，還可以采用防止死循環的看門狗技術。
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一、監控系統的硬件設計
柴油發電機組因其本身的特點要將監控系統安裝在發電機組的控制柜內，監控系統的硬件設備設計有自身的要求以及技術指標，因此，柴油發電機組的監控系統硬件設計要滿足柴油發電機組功能技術指標要求。
1、監控系統的cpu
柴油發電機組的監控系統中的cpu是柴油發電組監控系統中的中心環節，主要是協調監控系統的組織以及運行等的工作，當前國內外的監控系統中通用的是高性能微處理器，用戶通過人機對話的方式對監控的參數進行部分修改就可以實現柴油發電機組的監控需求。單片機作為高性能、低電壓的設備，可以作為監控系統的中的cpu,單片機可以反復擦寫，因為其高密度以及較強的存儲技術可以較好的實現監控，單片機內還設有定時器，可以自動捕獲和重裝載，這樣可以更好地實現監控設計。
2、頻率檢測
頻率檢測是柴油發電機組中檢測發電質量的很重要的指標，因此，需要進行設計的監控系統要準確、及時的對發電機組的頻率進行檢測，發電機的轉速與發電機的發電頻率成正比，只要保證發電機組的轉速平穩，則發電機的頻率就可以保持穩定值。對發電機組的頻率進行評測，可以利用單片機進行測量，求方法主要有測頻率法以及測周期法。
3、、模擬量信號采集與處理
發電機自身帶有傳感器，傳感器可以將模擬量轉換為電量信號，因為傳感器的信號幅度，再加上發電機自身的干擾，因此要在信號進行轉化前進行信號的調理。信號調理主要是進行信號的模擬處理，利用的是電子線路進行，其目的是通過傳感器的電量信號進行輸出，從而進行處理后實現信號的轉換。信號調理可以對傳感器的非線性進行補償，從而提高信號的信噪比，提高信號的質量。柴油發電機組的監控系統的設計應利用輸入通道的電路，將傳感器輸出的電流變為交流信號，并最終轉化為單極的直流信號，并通過濾波電路實現模數轉化器的輸入。
通過發電機組的監控系統對信息進行采集分析后，可以判斷各項工作環節是否正常，因為，運行出現故障的情況下，柴油發電機組的監控系統可以發出警報，通過將按鈕變為紅色來進行顯示。
4、、硬件的抗干擾設計
保證硬件系統在發電機組的穩定性，可以采用幾種措施來抵抗干擾：首次，進行隔離和屏蔽，這是為了防止耦合的干擾，將數字部分以及模擬部分實現隔離，可以抑制數字系統的干擾;其次，可以將去耦電容加上集成電路的元件，進行微處理器的處理，除此之外，還要利用地線抵制干擾。
二、監控系統的軟件設計
1、數據采集程序
單片機的一個很重要的功能就是數據處理，數據處理也是傳感器和單片機的很重要的接口，其數據處理的類型主要有兩種，模擬信號以及開關量信號。模擬信號是利用交流電壓進行采樣，從而防止擾動實現多次采樣，開關量信號的軟件編寫相對來說比較簡單，通過74hc165實現與單片機之間的數據傳送。
2、診斷處理
柴油發電機組監控系統中應用的單片機進行的診斷處理，為柴油發電機組的監控中的設計帶來了很大的好處，可以靈活的解決監控系統中無法解決的問題，監控系統中的定時以及捕獲功能都可以實現。
3、串行通信的設計
后臺監控是為管理人員進行監控而設計的，因此，后臺監控必須要有可觀看的頁面，從而可以更好的實現可視化，可以利用vb進行這一功能的實現，后臺監控系統不是利用單片機進行采集，而是利用信息量進行信息的顯示，從而實現單片機的通信能力。
4、軟件的抗干擾設計
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