发电机组远程故障诊断管理方案

一、立案背景：

发电机组在通讯工程、消防和工业应用领域中被广泛的作为重要备用电源。在机组运行的过程中总会出现各种故障，如何提前发现各种潜在问题以防需要使用时才发现存在故障，以及当运行中发生故障时如何再现故障场景，以便能快速分析故障原因并解决之是当前的难题。

具体的说，因现有的发电机组控制器所使用的故障记录方法是：在故障发生时仅记录某个被触发的保护阀值名和故障发生的时间。它不能为维修人员提供故障发生瞬间的其它数据，比如：故障发生时发电机组处于哪个工作流程、相关的其它参数是否也存在异常、开关量输入接口处于什么状态、输出接口处于什么状态、调速驱动是否正常、励磁电压是否正常、机油油量是否合适......，它们之间有着千丝万缕的因果逻辑关系，如果没有这些信息或数据，会导致故障诊断上的难度，维修人员必须到现场反复启动机组测量分析，重现故障场景，才能诊断出具体故障原因。而现实中很多的故障，可以通过远程指导，用户自己快速解决，比如：简单的调节，部件的更换等。这样可以节省大量的人力和差旅费，提高厂商的售后服务水平。

现有的发电机组控制器无法监测机组的性能，导致机组存在带病工作，最后导致严重故障的现象。比如：机组在负载变化时转速或电压响应慢，频率或电压波动大，导致负载受到严重冲击，甚至影响安全生产。而云服务器虽然可以接收采集到的机组数据并做性能分析计算，但在现有的网络速度下，特别是在2G、3G网络下仍无法实现一台服务器同时为上百台发电机组做实时数据记录、故障诊断、性能分析、潜在故障的发现等工作，因为任何的网络不稳定性，都会影响到实时数据的传输，最终造成数据不完整，无法正常分析的问题。

另外，作为直接连接到发电机组的远程数据采集和控制装置，连入互联网时存在安全性问题，比如：黑客通过程序漏洞或改写程序代码等方式进行攻击。此外，现有的发电机组控制器或监控系统不能提前发现潜在故障，没有健康监测的能力，这些都是长久以来存在而又没能被很好解决的问题。

二、解决方案：

有鉴于此，在不改变发电机组控制器的情况下，通过力可赛健康云服务系统弥补现有发电机组控制器的不足，并连接到互联网端的服务器上，再经过服务器的监测和分析诊断程序，以实现人们一直在寻求的理想解决方案。

针对上述现有技术的不足，力可赛提供一种能在故障发生瞬间全面采集发电机组各种数据的专利技术，比如：发电机励磁调节器输出电压的采集，发动机转速调节的驱动电压采集，机油油量的数据采集，以及发电机组周边辅助电控装置的数据采集。而且还必须能以每秒2次以上的速率快速的采集和监测上述机组数据，当发现存在故障报警信息时，迅速保存所有的现场数据，并组成一个特征数据包上传到云服务器以便做故障原因的诊断；在发电机组的正常运行中当发现符合性能分析所需的特征数据时，迅速保存最近10-20秒的转速、发电电压、发电电流数据，并组成一个特征数据包上传到云服务器做性能分析计算。另外，在力可赛健康云中增加了故障诊断、潜在故障的诊断、性能分析的功能，还增加了历史运行数据记录，用户权限管理，维修商用户管理等功能。

三、方案效果：

案例一：通过力可赛健康云，诊断过流保护停机的故障原因

  当发电机组出现过流保护停机时，需要了解故障保护瞬间的各种数据，在过往，这是不可能的事情，因为故障已经发生并已停机，如何穿越呢？力可赛的黑匣子技术让您可以精确展现每一秒：

 从上图表的第17个数据点，我们可以看到：

★ 发电的线电压 = 393.4VAC

★ 励磁电压 = 34.4VDC

★ 负载电流L1 = 183.7A

★ 负载电流L1 = 182.1A

★ 负载电流L1 = 170.2A

★ 负载功率 = 122.2KW

  从上图表中可以分析出：在加大负载后，负载电流开始上升，功率达到122.2KW，而机组的额定功率是100KW，超过22.2KW，且持续时间达到9秒，因此引起控制器的过流保护动作。另外，从曲线可以看到不是短路引起的保护动作，因此可以建议客户以后要注意，不要过载使用。

案例二：通过力可赛健康云，诊断机组起动失败的故障原因

 当发电机组起动失败时，需要远程检查起动过程中的各种数据，以判断故障原因，在过往，这是不可能的，因为没办法穿越回到起动过程中去检查，必须有经验的技术人员到现场使用万用表，并反复起动测量才能得到这些数据：

★ 控制燃油输出的电压是否正常？

★ 启动过程中的转速是多少？

★ 启动过程中蓄电池是否没电了？

★ 启动过程中的机油压力是多少？

★ 启动过程中的发电机频率是多少？

★ 启动过程中可编程输入端口的状态？

★ 启动过程中各输出端口的输出状态？

        现在您可以通过力可赛云猫的黑匣子技术，采集到故障发生的每一秒数瞬间数据，并通通过图表方式展示如下，让您了解相关参数的变化过程：

★ 转速 = 275.8 RPM

★ 蓄电池电压 = 17.3 V

★ 蓄电池启动前电压= 25.2 V

★ 电子调速器的电压 = 0 V

★ 燃油输出 =1（逻辑1表示有输出）

★ 起动输出 =1（逻辑1表示有输出）

★ 机油压力 = 356

★ 发电机频率 =0（起动时发电机还没发出电）

      从图中可以分析出：在起动期间，控制器的燃油输出正常，转速也有270-290转，机油压力也达到正常工作压力，但为何起动失败呢？仔细看电子调速器的输出，发现为0V，说明没有输出电压去打开燃油，最终导致起动失败。

四、发电机组远程故障诊断管理方案成效

1、集中监测用户使用情况，提升工作效率

    使用力可赛发电机云服务系统用户可以随时随地通过PC端、手机APP或其它移动终端，手机短信等多渠道对油机进行监控，操作非常方便，快捷，实现工作效率至少提升了85%以上。力可赛无线数据采集器5分钟就可以巡检扫描1000台发电机，极大提高发电机管理工作效率，节省现场看机的成本；

2、节省维护和管理成本

当机组发生故障时，提供详细的故障发生瞬间的机组信息，再现故障场景，为发电机维修提供科学的依据。可针对性带好工具或物料，减少维护往返现场的次数，节省维护费用。对有些简单故障，可指导用户自己快速解决或给出临时解决方案。

专家级的健康诊断技术，提前发现机组的潜在故障，提醒用户做好检修工作，减少机组运行的故障几率，同时延长机组的使用寿命。

3、数据自动统计，轻松管理

    自动统计用户的运行使用数据，提醒用户做好维护保养。

    自动记录每次的发电时长，油耗。自动记录油料增减，可以自动导出数据报表。

4、实时监测用户使用情况，及时阻止不当操作，减少机组损耗

机组超负荷工作

     实时监测机组的负载情况，当机组过载时，记录过载信息并同时推送信息给监测者，以便提醒用户注意使用。

机组出现警告后被继续不当使用

     当监测到机组出现高水温或低油压以及其它警告信息时，及时提醒用户，做好相关纠正工作。

5、自动维护提醒及定时训练，延长机组使用寿命

    根据机组运行时间、油耗，自动提醒维护人员维护，延长了使用寿命，保障机组处于良好的备用状态。

6、安全可靠

控制器对机组分不同权限管理，避免误操作，损坏机组或人员伤亡。

随时随地监控机组的机油压力、机箱温度、燃油、电参量等情况。当压力、机箱温度过高就会自动告警，提前防范发电机自燃，引发火灾等事故的发生，降低了事故存在的风险。

7、可以解决客户恶意拖欠租赁费用发生

     一旦与客户发生重大矛盾或恶意拖欠费用的情况，系统可以远程启停发电机组，锁住机组启动，减少损失。

     只要您拥有力可赛的黑匣子专利技术，就可以还原故障瞬间每一秒数据，为售后技术人员分析故障原因提供依据，真正实现远程故障诊断，为厂商降低了售后服务成本，提高了售后服务质量。