燃油发电机组包括柴油发电机组和汽油发电机组，是依靠柴油或汽油燃烧产生动力带动发电机组发电的。由于柴油发电机组的容量较大，可并机运行且持续供电时间长，还可独立运行，不受电网故障的影响，可靠性较高，因此在工程中得到广泛的应用。汽油发电机组以其安装方便，噪音小，低温条件下，启动快捷等优点，被越来越多的用作家庭或工业低功耗场合的备用应急电源。

燃油发电机组运行过程中随时会出现各种各样的故障，能够实时的监测机组的运行状态，及时做出故障分析和预警，并记录发电机组的故障信息，是保证发电机组安全运行的关键，对发电机组的日常维护和保养也有着非常重要的作用。

1.系统的组成和工作原理

整个系统由硬件，基于微处理器的下位机软件和上位机通讯软件组成。系统通过硬件实现与发电机组的物理连接，下位机负责发电机组信号实时数据的采集和分析，从而对所发生的故障做出快速准确的判断，发出报警提示，并对当前的故障信息进行存储，以便于日常维护查询。通过上位机可以远程监控发电机组当前状态，查询存储的发电机组故障信息。

本测试系统结构简单，安装方便，易于携带。基于电子测量技术，将传统的通过硬件操作完成的功能由软件来实现，提高了测试系统的自动化水平和精度，同时良好的人机交互界面方便了用户的操作和测试数据的管理。

2.硬件系统设计

测试系统的硬件部分主要包括微处理器系统、RTC时钟外围辅助电路、EEPROM存储模块、传感器信号输入系统、液晶显不系统和上位机通讯系统一结构原理如图1所示。

微处理器系统是硬件系统的核心，其通过传感器信号输入系统连接外部变送器、互感器采集发电机组的实时状态数据，并快速准确分析出机组的异常事件信息，读取RTC系统时间，对发电机组的异常事件信息进行处理后存储到EEPROM相应的位置。

微处理器采用32位ARM单片机STM32F205，RTC时钟外围辅助电路主要由一个高精度的32.768KHz晶体和电阻电容组成，当系统掉电时，备用电池驱动RTC时钟系统工作，如图2。

EEPROM存储模块采用的是大容量串行EEPROM芯片CAT24M01，电路原理图如图3所示。数据保持期达100年，支持100万次的编程/擦除周期。

3.软件设计

实时监测功能

实时监测功能是在正常运行情况下，实时监视发电机组的各个电气量波形及各种数值的变化情况，卞要有:模拟量实时状态。实时监测量包括发电机组输出的电压、频率、相位、负载电流、有功功率、无功功率等。开关量实时状态:实时显不各开关量的状态。发动机的运行参数，如水温、油温、转速等。

故障诊断功能

故障诊断功能是对故障发生时形成的数据的分析处理功能，可以记录并重现故障发生过程中各电气量的变化和各开关量的动作情况，是分析处理软件的核心部分，卞要包括:模拟电气量如电压、电流、频率的变化，开关量如继电器，断路器，输入开关等的动作;发动机运行时性能参数如水温、油温、转速等变化;故障结果分析诊断。

界面显示功能

通过液晶显不系统可以直接显不测试系统的监测数据。液晶显不系统采用具有触摸功能的液晶屏，以总线方式与微处理器电气连接，通过CPU自带的FSMC总线驱动LCD数据显示。

数据管理功能

数据显不与储存是数据管理模块要实现的主要功能。最新的1000条故障信息存储在EEPROM存储模块中，若要实现数据的长时间连续存储，可通过上位机监控软件实现。

上位机通讯系统中通讯接口采用USB和RS485接口，通讯协议是标准的MODBUS协议。通过上位机监控软件读取模块存储的信息，并转换为表格文件进行保存和打印。

4.系统运行及试验结果

在系统运行前，要对上位机监控软件的通讯参数进行设置，包括波特率、校验方式、数据位位数和停止位位数等，下位机设置参数要和上位机一致。外部传感器及线路与发电机组正确连接。准备就绪即可开始试验。

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