自启动发电机房环境控制系统研究

盛秋实 陈 帅 王 瑶

（1.南四湖局韩庄水利枢纽管理局，山东 济宁 277602；2.淮委沂沭泗水利管理局，江苏 徐州 221018）

1 研究背景

水闸工程的主要作用是满足经济生产对洪水调度、灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需求。由于水闸工程特殊的重要性，它的供电需求保证一直是各级防汛部门特别关注的内容。近年来，国家投入大量人力、物力、财力发展水利工程的供电保证系统，但由于水闸工程一般建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区，远离城镇，且紧急启动运行时往往伴随疾风暴雨等恶劣自然条件，目前的技术条件还难以做到100 %保障对水闸工程的安全稳定供电。

针对自启动发电机组机房运行环境控制要求，研究了一种基于潍柴MPG1375B9型自启动柴油发电机组的自启动发电机房环境控制系统，解决了自备发电机组无人值守时的通风、照明、防护等设施的自动运行问题，保障了自备发电机运行环境的安全。解决了高温、潮湿环境中自备发电机的安全运行问题，保障了防汛安全。

2 技术路线

2.1 主控制装置

为便于安装使用，该装置按照“黑箱原理”设计，外观上设有输入、输出两路接口。使用时输入接口和自启动发电机组连接；输出接口和室内照明电路连接。

装置内部通过中间继电器、时间继电器、卷帘门遥控器等元器件连接组合而成。使用时将装置内部遥控器和库房卷帘门遥控装置对码成功即可。

2.2 通风装置

通风装置由普通卷帘门、镂空式卷帘门、排气扇等组成，使用时正常安装即可。

2.3 照明装置

照明装置由室内防爆照明灯、室外照明灯、室外警示灯及时控开关等组成，使用时正常安装即可。

2.4 自启动发电机房环境控制系统的主要功能

市电供电中断，自启动发电机组自动发电时，该系统即开始工作，首先根据时控开关设置，开启照明灯、警示灯；延时5 s后开启通风装置，即排气扇工作，内层镂空式卷帘门关闭，外层防盗卷帘门开启；市电恢复供电，自启动发电机组停止发电时，系统关闭照明装置和通风装置。

该功能的实现保证了自启动发电机无人值守工作时的室内通风、照明、发电警示、安全防护等功能，如图1所示。

2.5 自启动发电机房环境控制系统控制原理

自启动发电机房环境控制系统控制原理图如图2所示，当市电供电正常，继电器JS线圈得电，市电供电指示灯正常，所有JS触点到相反方向，不触发设备启动，房门插座有电，继电器J2得电。

当市电供电中断，继电器JS线圈失电，所有JS触点到常态方向，这时，继电器J1、时间继电器1TJ得电，过了定时的时间后房门插座有电，风扇和发电指示等启动，继电器J2得电，此时继电器J3、时间继电器TJ1得电，在设定时间内触发开门信号，通过遥控器完成开门。

图1 系统主要功能

当市电恢复供电时，继电器JS线圈得电，发电机供电线路关闭，所有JS触点到相反方向，房门插座有电，继电器J2得电。这时，继电器J1、时间继电器1TJ失电，风扇和发电指示等停止，此时继电器J4、时间继电器TJ2得电，在设定时间内触发关门信号，通过遥控器完成关门。至此，自启动发电机房环境控制系统控制循环完成，实现控制功能。

3 技术特点

3.1 电路可靠性强

本项目采用传统继电器电路设计，无逻辑控制单元，电路的可靠性强，能够应对潮湿、高温、强干扰等恶劣工况，适合在水闸工程中的运行使用要求。

3.2 安装方便，使用简单

本项目使用 “黑箱原理”设计，外观上设有输入、输出两路接口。使用时输入接口和自启动发电机组连接；输出接口和室内照明电路连接，具有安装方便、使用简单的优势，一般的技术人员通过简单培训就能掌握安装使用技巧，便于该技术的大范围推广。

3.3 造价低廉，维护成本低

本系统造价相对较低，由于未使用PLC（可编程逻辑控制器）和PCB（印制电路板）板集成电路设计，一旦建成，稳定性非常好。使用过程中仅需要对损坏的继电器进行更换，而中间继电器的使用寿命长达10 万次以上，因此本系统维护成本低。

图2 控制系统原理图

4 结论

自启动发电机房环境控制系统非常适合供电保证，安装方便、使用简单，电路可靠性强，工作效率提高，实用性强，解决了自备发电机专人24 h的值守问题，解决了高温、潮湿环境中自备发电机的安全运行问题，是一个能很好解决目前困境的方案，可以推广应用。

本项目已成功应用于韩庄节制闸自启动发电机房，并稳定运行两年多。本项目设计采用的控制电路新颖、可靠，控制原理创新性强，经过两年多稳定的运行，已证明该项目技术成熟、稳定，能够适应水闸工程管理需要，具有良好的推广价值。