一种不依赖于网络的发电机组远程控制器的制作方法

本实用新型涉及内燃机发电机组的电子控制技术领域，特别是涉及一种不依赖于网络的发电机组远程控制器。

背景技术：

发电机组在运行的过程中会出现各种故障，有的故障会导致设备立即停机保护，有的故障不会造成明显的影响，甚至连报警都没有（设备控制器检测的范围有限），但会造成性能下降或设备寿命的缩短，因此需要一种装置可以远程监测设备运行的数据，并通过云服务器的故障模型分析这些数据，及时发现这种不明显的故障和原因。现有的远程监测技术都是采用以太网或GPRS、3G、4G等通信技术，将发电机组连接到云服务器进行在线数据监测，但因网络不稳定或在一些无网络的地方导致无法正常使用。有鉴于此，特提出本实用新型，以改正上述现有技术的不足之处。

有鉴于此，特提出本实用新型，以改正上述现有技术的不足之处。

技术实现要素：

针对上述现有技术，本实用新型所要解决的技术问题如下：

1. 在发电机组和云服务器之间架起一座不容易受限于网络不稳定的通信管道;

2. 为了发现隐秘的早期故障，需要更全面的监测发电机组。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种不依赖于网络的发电机组远程控制器，其包括微处理器模块、发动机数据采集模块、发电机数据采集模块、开关量采集模块、人机交互模块、输出控制模块、数据存储模块、无线通讯模块、通信接口模块，所述发动机数据采集模块、发电机数据采集模块、开关量采集模块、人机交互模块、输出控制模块、数据存储模块、无线通讯模块、通信接口模块分别与微处理器模块相连。

本实用新型的进一步改进为，所述发动机数据采集模块用于采集发动机的机油压力、温度、转速、燃油量、电池电压、充电机电压、电子调速输出电压、发动机的运行声音和震动，并将采集到的发动机数据输送到微处理器模块进行报警监测处理。

本实用新型的进一步改进为，所述发电机数据采集模块用于采集发电机的发电电压、电流、频率、励磁电压、功率因数、有功功率、无功功率，并将采集到的发电机数据输送到微处理器模块进行报警监测处理。

本实用新型的进一步改进为，所述数据存储模块是一个大容量FLASH存储器，内建多个按环形结构组织的数据存储区，用于保存不同类型的运行数据，包括设备启动停止记录、设备运行过程的数据和状态、设备在故障发生瞬间前一段时间的数据和状态，这些环形结构数据存储区是按最新数据覆盖最早数据的方式工作，并采用统一的记录时间戳和序号管理，以便和云服务器之间保持同步更新。

本实用新型的进一步改进为，所述无线通讯模块包括蓝牙通讯模块和WIFI通讯模块，所述WIFI通讯模块通过WIFI与无线路由器或移动终端连接，所述蓝牙通讯模块通过蓝牙与移动终端连接。

与现有技术相比，在有网络时，本实用新型通过WIFI通讯模块将发电机组运行数据转存到无线路由器或移动终端中，再从无线路由器或移动终端上传到云服务器中;当没有网络时，本实用新型通过蓝牙通讯方式将发电机组运行数据转存到移动终端中，再从移动终端上传到云服务器中，这在一些无网络或网络不稳定的应用中，实现远程监测;另外，因本实用新型只是与移动终端之间连接通讯，所以在全球范围内不用做任何网络设置，就可以实现本实用新型顺利连接到服务厂商的云服务器，为服务厂商和终端用户之间建立一座稳固的桥梁。

附图说明

图1是本实用新型的结构方框图;

图2是本实用新型的应用示意图。

图中各部件名称如下：

1—微处理器模块;

2—发动机数据采集模块;

3—发电机数据采集模块;

4—开关量采集模块;

5—人机交互模块;

6—输出控制模块;

7—数据存储模块;

8—无线通讯模块;

9—通信接口模块。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种不依赖于网络的发电机组远程控制器，其包括微处理器模块1、发动机数据采集模块2、发电机数据采集模块、开关量采集模块4、人机交互模块5、输出控制模块6、数据存储模块7、无线通讯模块8、通信接口模块9，所述发动机数据采集模块2、发电机数据采集模块、开关量采集模块4、人机交互模块5、输出控制模块6、数据存储模块7、无线通讯模块8、通信接口模块9分别与微处理器模块1相连，所述微处理器模块1是基于ARM的微处理器。

所述微处理器模块1与发动机数据采集模块2、发电机数据采集模块相连接，用于采集发电机组的各种参数，包括发电电压、电流、频率、励磁电压、功率因数、有功功率、发动机转速、机油压力、水温、油温、燃油量、电池电压、充电机电压、调速驱动电压、发动机声音频谱、发动机震动等，将采集的数据和预设报警阈值以及停机保护阈值进行比较，如超过预设报警阈值时产生报警输出，如超过预设停机保护阈值时，通过输出控制模块6控制发电机组迅速停机，并产生报警输出。

所述微处理器模块1与开关量采集模块4、输出控制模块6、人机交互模块5相连接，当微处理器模块1接收到来自开关量采集模块4或人机交互模块5的启动指令进入启动流程，所述微处理器模块1通过输出控制模块6发出启动信号和其它各种流程所需的信号，控制发电机组开始进入起动过程，包括打开燃油输出、打开起动马达、检查起动成功条件、起动成功后进入安全延时、怠速延时、暖机延时、检查带载条件、等待带载；当微处理器模块1接收到来自开关量采集模块4或人机交互模块5的停机指令进入停机流程，所述微处理器模块1通过输出控制模块6发出停机信号和其它各种流程所需的信号，控制发电机组有序的进入待机状态。

所述人机交互模块5由按键输入电路和LCD显示电路组成，用于接受用户的按键操作，并通过LCD显示发电机组的参数、状态，和警报信息以及整个控制器的可配置信息。

所述数据存储模块7是一个按首尾相连环形结构组织的FLASH存储模块，与微处理器模块1相连接，用于保存发电机组运行过程中的信息，包括设备启动停止记录、设备运行过程的数据和状态、设备在故障发生瞬间前一段时间的数据和状态，这个环形结构数据存储区是按最新数据覆盖最早数据的方式工作，并采用统一的记录时间戳和序号管理，以便和云服务器之间保持同步更新。

所述无线通讯模块8是由蓝牙通讯模块和WIFI通讯模块组成，分别与微处理器模块1相连接，其中WIFI通讯模块可根据需要配置在AP模式和STA模式，根据现场的网络环境条件，采用3种不同的通讯方法，实现被监测设备和云服务器之间进行数据交互，第一种方法：当现场有WIFI因特网络时，通过预设所述WIFI通讯模块工作在STA模式，将所述控制器连接到云服务器，实现控制器和云服务器之间的实时数据交互；第二种方法：当现场没有WIFI因特网络，但有移动网络(2G/3G/4G)时，通过预设WIFI通讯模块工作在STA模式，打开所述移动终端的移动数据服务，并共享成一个无线热点，将控制器连接到移动数据网络，实现控制器和云服务器之间的实时数据交互；第三种方法：当现场既没有WIFI因特网络，也没有移动网络时，通过预设WIFI通讯模块工作在AP模式，打开所述移动终端的WIFI，搜索控制器并连接到控制器，然后将之前保存在数据存储模块中的运行数据转存到移动终端(内建通讯和数据保存应用程序)中，当移动终端被带到有移动网络或互联网的环境时，自动将之前保存在移动终端的被监测设备数据传送到云服务器，实现非实时的数据上传（不可以控制）。蓝牙通讯模块用于配置WIFI的连接，因此微处理器模块(1)必须首先打开蓝牙通讯模块，并连接到移动终端，通过移动终端的应用程序再配置WIFI连接。

所述通信接口模块9和微处理器模块1相连，提供常用的数据接口RS232、RS485、USB、CAN接口，以便于用户连接各种外设，包括开关量输入输出扩展模块、模拟量输入扩展模块、PC端、电喷机的ECU控制器等，实现更多功能的扩展和通讯服务。

如图2所示，所述移动终端为手机或平板电脑，其安装有为此实用新型相配套的专用应用程序，其包括与控制器通讯的连接模块、和云服务器通讯的连接模块、数据处理和保存模块、对分析结果的展示模块、用户交互模块。

如图2所示，所述云服务器具有历史数据的保存和故障诊断分析功能（内建各种故障模型的数据），以及WEB数据服务等功能，它将来自控制器的运行数据和故障数据保存到数据库中，再经过各种数据计算分析处理后也保存到数据库中，最后通过WEB数据服务程序将结果返回给移动终端和PC终端，最终为生产服务商实现对发电机组的远程故障诊断、潜在故障预防、维护保养的提醒等，达到以故障预防为主的健康监测目的。

本实用新型相对于现有的远程监测技术的有益效果：

1. 在没有网络或网络不稳定的情况下可以通过手机转存发电机组的运行数据到移动终端中，然后在有网络的时候，再上传到云服务器中;

2. 增加的发动机声音采集模块和声音频谱分析对发动机的故障预防起到很大的作用；

3. 整个的连接非常简单，只要有智能手机就可以实现快速、简单、可靠的连接，以提供客观的数据到生产服务商监控台,实现远程故障诊断、潜在故障预防、维护保养提醒等，达到以故障预防为主的健康监测目的。

本实用新型的优点在于，在有网络时，本实用新型通过WIFI通讯模块将发电机组运行数据转存到无线路由器或移动终端中，再从无线路由器或移动终端上传到云服务器中;当没有网络时，本实用新型通过蓝牙通讯方式将发电机组运行数据转存到移动终端中，再从移动终端上传到云服务器中，这在一些无网络或网络不稳定的应用中，实现远程监测;另外，因本实用新型只是与移动终端之间连接通讯，所以在全球范围内不用做任何网络设置，就可以实现本实用新型顺利连接到服务厂商的云服务器，为服务厂商和终端用户之间建立一座稳固的桥梁。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。