一种黑启动柴油发电机远程启动装置的制作方法

本实用新型属于黑启动技术领域，具体涉及一种黑启动柴油发电机远程启动装置。

背景技术：

当电网发生停电事故后，需要网内能够进行黑启动的机组助其恢复供电，及时为重要负荷供电，对社会的影响尽量最小化。柴油发电机对于不具备自蓄能进行启动能力的机组，或者自蓄能不足以维持正常开机的机组，柴油发电机对这类型机组至关重要，同时柴油发电机也属于自蓄能机组黑启动的备用电源，又是坝顶泄洪门的应急电源，保证发生洪水且正常工作电源失去的情况下，顺利将泄洪门提起，保证大坝的安全。黑启动柴油发电机通常安装在坝顶，距离主厂房距离较远，安装在坝顶的主要原因也在于防止作为电站保命工作的柴油发电机，因洪水淹没而不能够正常工作，给黑启动时需要由柴油发电机恢复厂用电系统供电带来了诸多不便，工作人员需要到坝顶进行操作，坝顶通常距离不短，启动一次柴油发电机既费时又费力，不利于黑启动对机组快速送出的要求，占用了有限的恢复时间。目前急需减少柴油发电机启动时间的装置，以此提升操作效率，以最快速度将电源送出，缓解电网的停电压力，提前进入下一阶段电网恢复步骤。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种黑启动柴油发电机远程启动装置，能够实现黑启动柴油发电机远程启动，并控制柴油发电机出口开关合闸，恢复厂用系统供电，保证黑启动顺利进行。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种黑启动柴油发电机远程启动装置，包括发送装置和接收装置，所述发送装置和接收装置经过无线发送模块和无线接收模块通信，所述发送装置用于发送柴油发电机启动、停止指令和柴油发电机出口开关合闸和分闸指令，所述无线接收模块用于接收指令并启动或停止柴油发电机和合闸或分闸柴油发电机出口开关合闸和分闸指令；

所述发送装置包括第一电源模块、控制模块、第一主控模块和无线发送模块，所述第一电源模块为控制模块提供控制电压信号，为第一主控模块和无线发送模块提供工作电源，所述控制模块启动、停止、合闸、分闸四路信号输出端分别与第一主控模块四路数字量输入端口相连，所述第一主控模块串行通信端口与无线发送模块串行通信端口相连，所述第一主控模块用于检测输入启动、停止、合闸、分闸四路信号指令，并经过无线发送模块为载体将采集指令信息转发出去；

所述接收装置包括第二电源模块、无线接收模块、第二主控模块和驱动模块，所述第二电源模块为无线接收模块、第二主控模块、驱动模块提供工作电源，所述无线接收模块的串行通信端口与第二主控模块串行通信端口相连，所述无线接收模块用于接收发送装置传输的指令，第二主控模块两个数字量输出端口分别与驱动模块两路控制输入端口相连，所述第二主控模块用于辨识发送装置发送的信号，并控制驱动模块实现柴油发电机启动、停止和柴油发电机出口开关合闸、分闸控制。

优选的，所述第一电源模块采用5v电压输出的充电宝，所述控制模块由四个电阻和按钮分别串联组成四路控制电路，每一路控制电路一端与第一电源模块输出正极相连，另一端与第一电源模块输出负极相连，每一路控制电路中电阻和按钮的公共端作为输出端分别连接至第一主控模块的数字量输入通道。

优选的，所述第一主控模块包括第一电源接口、信号发送接口和发送cpu处理器，第一电源接口的两个端口分别与第一电源模块正、负极输出相连，用于为发送装置接入电源，发送cpu处理器采用具有八个引脚的stc8g1k08单片机，发送cpu处理器串行通信接口经信号发送接口与无线发送模块相连，信号发送接口用于为无线发送模块提供电源和转接发送cpu处理器的串行通信端口至无线发送模块。

优选的，所述无线发送模块和无线接收模块采用集成lora无线传输模块，无线发送模块和无线接收模块的传输距离为12km。

优选的，所述第二电源模块采用5v电压输出的充电宝，所述第二主控模块包括第二电源接口、信号接收接口、接收cpu处理器，第二电源接口两个端口分别与第二电源模块正、负极输出相连，用于为接收装置接入电源，接收cpu处理器采用具有八个引脚的stc8g1k08单片机，接收cpu处理器串行通信接口经信号接收接口与无线接收模块相连，信号接收接口用于为无线接收模块提供电源和将接收的信号通过串口通信端传输至第二主控模块，由第二主控模块分辨信号类型并控制驱动模块。

优选的，所述驱动模块包括两个结构相同的第一驱动电路和第二驱动电路，第一驱动电路和第二驱动电路均包括三极管、二极管、基极电阻、继电器和触点输出接口，第一驱动电路中三极管基极经基极电阻与第二主控模块数字量输出端口相连，第二驱动电路中三极管基极经基极电阻与第二主控模块另一数字量输出端口相连，第一驱动电路和第二驱动电路中继电器公共端、常开、常闭触点与触点输出接口相连，触点输出接口用于将继电器触点信号与外接柴油发电机控制系统或柴油发电机出口开关控制系统相连，继电器线包一端与第二电源接口正极相连，另一端与三极管发射极相连，三极管集电极与第二电源接口负极相连，二极管阳极与三极管和继电器之间的公共点相连，二极管阴极与第二电源接口正极相连，三极管通接受第二主控模块数字量输出并控制继电的工作状态。

进一步，所述三极管采用9012型pnp三极管，所述继电器采用单位置5v型继电器，所述二极管采用1n4008型二极管，所述基极电阻阻值为2kω。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型通过发送装置中柴油发电机启动按钮，能够将指令远程传输至坝顶柴油发电机的接收装置，接收装置获得柴油发电机启动指令，控制继电器动作，接入柴油发电机启动控制系统的常开触点闭合，柴油发电机开始启动操作流程并自动建压至额定电压，通过发送装置中柴油发电机出口开关合闸按钮，控制接收装置接入柴油发电机出口开关合闸通道的常开触点闭合，柴油发电机出口开关合闸，厂用系统恢复供电，继续执行黑启动起机流程，当需要停止柴油发电机时，通过发送装置中柴油发电机停止按钮，柴油发电机顺利停机，进一步通过发送装置中柴油发电机出口开关分闸按钮，柴油发电机出口开关分闸，发送装置远程控制接收装置，避免了工作人员去现场操作带来的不便，缩短整个黑启动时间。能够解决黑启动时柴油发电机远程控制启停问题，可在具备黑启动能力的便于现场使用，同时性价比高。

进一步的，本实用新型通信模块采用集成lora局域网无线通信方式，无需购买网络流量，节省了后期每个月定期维护、缴纳流量费用，同时传输距离满足现场主厂房至坝顶的距离，能够可靠的传输信息。

进一步的，本实用新型发送装置和接收装置cpu处理器采用极简的结构，仅有八个引脚就可实现信号检测、发送、接收和控制，同时成本较低，运行稳定性好。

进一步的，本实用新型充分利用继电器常开和常闭触点，常开触点实现启动或闭合，常闭触点实现停止或断开，无需多余控制继电器。

进一步的，本实用新型所有模块均采用5v供电方式，同时采用充电宝供电，无需为装置设置专用电源芯片。

附图说明

图1为本实用新型的装置原理框图。

图2为本实用新型发送装置电路原理图。

图3为本实用新型接收装置电路原理图。

图中：发送装置1；接收装置2；第一电源模块1-1；控制模块1-2；第一主控模块1-3；无线发送模块1-4；第二电源模块2-1；无线接收模块2-2；第二主控模块2-3；驱动模块2-4。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

本实用新型能够解决黑启动时柴油发电机人工去距离主厂房较远的坝顶柴油发电机房操做带来的一系列不便，提升黑启动效率。

本实用新型一种黑启动柴油发电机远程启动装置，如图1所示，包括发送装置1和接收装置2，所述发送装置1和接收装置2经过无线发送模块1-4和无线接收模块2-2通信，所述发送装置1用于发送柴油发电机启动、停止指令和柴油发电机出口开关合闸和分闸指令，所述无线接收模块2-2用于接收指令并启动或停止柴油发电机和合闸或分闸柴油发电机出口开关。

本实施例中，所述发送装置1包括第一电源模块1-1、控制模块1-2、第一主控模块1-3和无线发送模块1-4，所述第一电源模块1-1为控制模块1-2提供控制电压信号，为第一主控模块1-3和无线发送模块1-4提供工作电源，所述控制模块1-2启动、停止、合闸、分闸四路信号输出端分别与第一主控模块1-3四路数字量输入端口相连，所述第一主控模块1-3串行通信端口与无线发送模块1-4串行通信端口相连，所述第一主控模块1-3用于检测输入启动、停止、合闸、分闸四路信号指令，并经过无线发送模块1-4为载体将采集指令信息转发出去。

本实施例中，所述第一电源模块1-1采用5v电压输出的充电宝，所述控制模块1-2由四个电阻和按钮分别串联组成四路控制电路，每一路控制电路一端与第一电源模块1-1输出正极相连，另一端与第一电源模块1-1输出负极相连，每一路控制电路中电阻和按钮的公共端作为输出端分别连接至第一主控模块1-3的数字量输入通道。

本实施例中，所述第一主控模块1-3包括第一电源接口、信号发送接口、发送cpu处理器，第一电源接口的两个端口分别与第一电源模块1-1正、负极输出相连，用于为发送装置1接入电源，发送cpu处理器采用具有八个引脚的stc8g1k08单片机，发送cpu处理器串行通信接口经信号发送接口与无线发送模块1-4相连，信号发送接口用于为无线发送模块1-4提供电源和转接发送cpu处理器的串行通信端口至无线发送模块1-4。

本实施例中，如图2所示，所述发送装置1中第一主控模块1-3包括第一电源接口dc1、信号发送接口l1、发送cpu处理器w1，控制模块1-2中第一路控制电路由电阻r1和按钮s1串联组成，第二路控制电路由电阻r2和按钮s2串联组成，第三路控制电路由电阻r3和按钮s3串联组成，第四路控制电路由电阻r4和按钮s4串联组成，第一电源接口dc1第1引脚与第一电源模块1-1正极相连，第一电源接口dc1第2引脚与第一电源模块1-1负极相连，信号发送接口l1第1引脚与第一电源接口dc1第1引脚相连，信号发送接口l1第4引脚与第一电源接口dc1第2引脚相连，信号发送接口l1第2引脚、第3引脚分别与发送cpu处理器w1第6引脚、第5引脚相连，电阻r1和按钮s1、电阻r2和按钮s2、电阻r3和按钮s3、电阻r4和按钮s4串联的一端均与第一电源接口dc1第1引脚相连，另一端均与第一电源接口dc1第2引脚相连，电阻r1和按钮s1、电阻r2和按钮s2、电阻r3和按钮s3、电阻r4和按钮s4的四个公共连接点分别与发送cpu处理器w1第1引脚、第3引脚、第8引脚、第7引脚相连，发送cpu处理器w1第1引脚、第3引脚、第8引脚、第7引脚为数字量输入端口，发送cpu处理器w1第6引脚、第5引脚为串行通信端口，信号发送接口l1与无线发送模块1-4的四个端口相连。

本实施例中，所述接收装置2包括第二电源模块2-1、无线接收模块2-2、第二主控模块2-3、驱动模块2-4，所述第二电源模块2-1为无线接收模块2-2、第二主控模块2-3、驱动模块2-4提供工作电源，所述无线接收模块2-2的串行通信端口与第二主控模块2-3串行通信端口相连，所述无线接收模块2-2用于接收发送装置传输的指令，第二主控模块2-3两个数字量输出端口分别与驱动模块2-4两路控制输入端口相连，所述第二主控模块2-3用于辨识发送装置1发送的信号，并控制驱动模块2-4实现柴油发电机启动、停止和柴油发电机出口开关合闸、分闸控制。

本实施例中，所述无线发送模块1-4和无线接收模块2-2采用集成lora无线传输模块，无线发送模块1-4和无线接收模块2-2的传输距离为12km。

本实施例中，所述第二电源模块2-1采用5v电压输出的充电宝，所述第二主控模块2-3包括第二电源接口、信号接收接口、接收cpu处理器，第二电源接口两个端口分别与第二电源模块2-1正、负极输出相连，用于为接收装置2接入电源，接收cpu处理器采用具有八个引脚的stc8g1k08单片机，接收cpu处理器串行通信接口经信号接收接口与无线接收模块2-2相连，信号接收接口用于为无线接收模块2-2提供电源和将接收的信号通过串口通信端传输至第二主控模块2-3，由第二主控模块2-3分辨信号类型并控制驱动模块2-4。

本实施例中，所述驱动模块2-4包括两个结构相同的第一驱动电路和第二驱动电路，第一驱动电路和第二驱动电路均包括三极管、二极管、基极电阻、继电器和触点输出接口，第一驱动电路中三极管基极经基极电阻与第二主控模块2-3数字量输出端口相连，第二驱动电路中三极管基极经基极电阻与第二主控模块2-3另一数字量输出端口相连，第一驱动电路和第二驱动电路中继电器公共端、常开、常闭触点与触点输出接口相连，触点输出接口用于将继电器触点信号与外接柴油发电机控制系统或柴油发电机出口开关控制系统相连，继电器线包一端与第二电源接口正极相连，另一端与三极管发射极相连，三极管集电极与第二电源接口负极相连，二极管阳极与三极管和继电器之间的公共点相连，二极管阴极与第二电源接口正极相连，三极管通接受第二主控模块2-3数字量输出并控制继电的工作状态。

本实施例中，所述三极管采用9012型pnp三极管，所述继电器采用单位置5v型继电器，所述二极管采用1n4008型二极管，所述基极电阻阻值为2kω。

本实施例中，如图3所示，所述接收装置2中第二主控模块2-3包括第二电源接口dc2、信号接收接口l2、接收cpu处理器w2，驱动模块2-4包括中第一驱动电路包括三极管q1、二极管d1、基极电阻r5、继电器u1和触点输出接口h1，第二驱动电路包括三极管q2、二极管d2、基极电阻r6、继电器u2和触点输出接口h2；第二电源接口dc2第1引脚与第二电源模块2-1正极相连，第二电源接口dc2第2引脚与第二电源模块2-1负极相连，接收cpu处理器w2第2引脚和信号接收接口l2第1引脚均与第二电源接口dc2第1引脚相连，接收cpu处理器w2第4引脚、三极管q1集电极、三极管q2集电极和信号接收接口l2第4引脚均与第二电源接口dc2第2引脚相连，信号接收接口l2第2引脚、第3引脚分别与接收cpu处理器w2第6引脚、第5引脚相连，三极管q1基极经基极电阻r5与接收cpu处理器w2第8引脚相连，三极管q2基极经基极电阻r6与接收cpu处理器w2第7引脚相连，继电器u1线包一端与第二电源接口dc2第1引脚相连，另一端与三极管q1发射极相连，继电器u2线包一端与第二电源接口dc2第1引脚相连，另一端与三极管q2发射极相连，二极管d1阳极与三极管q1发射极相连，阴极与第二电源接口dc2第1引脚相连，二极管d2阳极与三极管q2发射极相连，阴极与第二电源接口dc2第1引脚相连；触点输出接口h1第1引脚、第2引脚、第3引脚分别与继电器u1公共端、常开触点、常闭触点相连，触点输出接口h2第1引脚、第2引脚、第3引脚分别与继电器u2公共端、常开触点、常闭触点相连；触点输出接口h1第1引脚、第2引脚、第3引脚分别与柴油发电机启停控制公共端、启动端、停止端相连，触点输出接口h2第1引脚、第2引脚、第3引脚分别与柴油发电机出口开关控制公共端、合闸端、分闸端相连，接收cpu处理器w2第8引脚、第7引脚为数字量输出引脚，接收cpu处理器w2第6引脚、第5引脚为串行通信引脚，信号接收接口l2与无线接收模块2-2四个端口相连。

本实用新型一种黑启动柴油发电机远程启动装置，使用时，包括如下步骤：

1)将接收装置2安装在柴油发电机房，驱动模块2-4中第一路驱动电路继电器常开触点与柴油发电机启动指令接口相连，常闭触点与柴油发电机停止指令接口相连，驱动模块2-4中第二路驱动电路继电器常开触点与柴油发电机出口开关合闸接口相连，驱动模块2-4中第二路驱动电路继电器常闭触点与柴油发电机出口开关分闸接口相连，并打开工作电源，进入步骤2)；

2)将发送装置1)放置于集控室操作台，并打开工作电源，进入步骤3)；

3)按下控制模块1-2中柴油发电机启动按钮，柴油发电机执行正常启机流程，机端建压至400v额定电压，进入步骤4)；

4)按下控制模块1-2中柴油发电机出口开关合闸按钮，柴油发电机出口开关合闸，主厂房400v厂用电恢复正常，进入步骤5)；

5)黑启动成功后，按下控制模块1-2中柴油发电机出口开关分闸按钮，柴油发电机出口开关分闸，进入步骤6)；

6)黑启动成功后，按下控制模块1-2中柴油发电机出口停机按钮，柴油发电机执行停机操作流程，黑启动柴油发电机远程启动、停止操作结束。

以上所述，仅是本实用新型专利的较佳实施例，并非对本实用新型专利作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。