一种报警装置技术领域
本发明属于电气领域，特别涉及一种防爆柴油机报警保护装置。
背景技术
防爆柴油发电机组因高压油泵齿杆卡住在最大供油位置或调整器失灵时，
很容易造成″飞车″(即柴油机转速失去控制，大大超过规定的最高使用转速)现
象。此时若不及时迫使柴油机停机，则会发生损坏机器的恶性事故。防爆柴油
机在含有易燃易爆气体的环境中工作时，柴油机表面温度、排气温度、冷却水
温度及水位、机油压力、工作环境可燃气体含量都要求被限制在一定范围内，
超过这一范围，将有可能引燃环境中的可燃气体，造成事故。因此，在防爆柴
油机的使用过程中必须时刻监测上述各项参数，并当出现异常情况时，能及时
采取保护措施。现有的防爆柴油机自动保护装置功能单一、自动化程度低、安
全系数不高，这些因素制约着防爆柴油机的推广和应用。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种防爆柴油机报警保护装置。
一种防爆柴油机报警保护装置，包括防爆柴油机1、进气管2、排气管3、
可燃气体测量器7、冷却水温度传感器8、冷却水水位传感器9、排气温度传感
器10、机油压力传感器11、电子控制单元ECU5、燃油关断阀6、排气制动阀4、
声光警告装置12、飞车保护电路和远程监控端13；
所述可燃气体检测器7、冷却水温度传感器8、冷却水水位传感器9、排气
温度传感器10和机油压力传感器11通过总线与电控单元ECU5连接，燃油关断
阀6、声光警告装置12、排气制动阀4线路与电子控制单元ECU5相连，ECU5通
过通信线路与远程监控端13相连；
ECU5将检测到的各传感器信号与预先设定的限定值进行比较，若超过限定
值，ECU5发出指令，声光警告装置12发出声光警告，ECU5驱动燃油关断阀6
关闭主油路，柴油机停止运行；
所述飞车保护电路包括与ECU5相连的555时基电路、稳压电路和GSM收发
模块，稳压电路由柴油机的发电机组输出的正弦波电压信号传输至由电阻R1、
电阻R2和电容器C1构成的分压限流电路构成，稳压电路输入端连接柴油机的
发电机，输出端与555时基电路电性相连，555时基电路连接ECU5，ECU5根据
555时基电路的触发信号关闭排气制动阀4；ECU5通过GSM收发模块与远程监控
端通信连接。
本发明的有益效果是：通过采用上述的技术方案，当柴油机发生“飞车”
时，本发明发出控制信号，及时关闭排气管，有效地防止″飞车″事故的发生，
同时通过GSM模块向值班人员，发出报警信息；能实时监测防爆柴油机排气温
度、冷却水温度及水位、机油压力、环境中可燃气体含量，当所监测参数超过
限定值时，能自动发出警报并采取保护措施，关闭主油路，防止事故发生。
附图说明
图1是本发明防爆柴油机报警保护装置的结构示意图；
图2是飞车报警保护电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对
本发明的具体实施方式做详细的说明，使本发明的上述及其它目的、特征和优
势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比
例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
如图1所示，本发明的防爆柴油机报警保护装置包括防爆柴油机1、进气管
2、排气管3、可燃气体测量器7、冷却水温度传感器8、冷却水水位传感器9、
排气温度传感器10、机油压力传感器11、电子控制单元ECU5、燃油关断阀6、
排气制动阀4、声光警告装置12、远程监控端13。
排气温度传感器10安装在防爆柴油机1外壳上，并使其与防爆柴油机间隔
一定距离，冷却水温度传感器8和冷却水水位传感器9安装在防爆柴油机的冷
却水水箱内，排气温度传感器10安装在排气管出口处，机油压力传感器11安
装在防爆柴油机主油道内，可燃气体检测器7安装在防爆柴油机外表面，燃油
关断阀6安装在防爆柴油机燃油管路上，声光警告装置12安装在防爆柴油机外
部醒目位置处，电子控制单元ECU5集成在防爆柴油机自身电子控制单元内，排
气制动阀4安装于排气管道3上。可燃气体检测器7、冷却水温度传感器8、冷
却水水位传感器9、排气温度传感器10和机油压力传感器11通过总线与电控单
元ECU5连接，燃油关断阀6、声光警告装置12、排气制动阀4也通过相应线路
与电子控制单元ECU5相连。ECU5还通过通信线路(例如有线或无线的方式)与
远程监控端13相连，ECU5将传感器检测到的信号发送给远程监控端13。
防爆柴油机工作过程中，可燃气体测量器7、冷却水温度传感器8、冷却水
水位传感器9、排气温度传感器10、机油压力传感器11分别监测环境中可燃气
体含量、柴油机冷却水温度及水位、排气温度、以及机油压力，以上各信号通
过总线传送给电子控制单元ECU，ECU将检测到的信号与预先设定的限定值进行
比较，若所测参数超过限定值，电子控制单元ECU发出指令，声光警告装置12
发出声光警告，燃油关断阀6关闭主油路，柴油机停止运行。
ECU5还可以对柴油机进行“飞车”保护，其根据柴油机转速和飞车保护转
速阈值来控制排气制动阀4的执行，从而实现对于柴油机的飞车保护。ECU可以
通过测量与柴油机相连的发电机的电压来获取柴油机1的转速，并确定其转速
是否超过飞车保护转速阈值。当ECU确定柴油机1的转速超过飞车保护转速阈
值时，关闭排气制动阀4以执行排气制动。排气制动阀4可以包括排气制动电
磁阀ECU通过操作电磁阀来关闭排气通道，从而实现排气制动，使发动机熄火。
这样即使燃油系统出现故障，例如喷油量或喷油压力不可控，也可以实现飞车
保护。
请参与图2其为本发明的飞车保护电路，ECU5可以是单片机，保护电路中
包含稳压电源，稳压电源由柴油发电机组输出的正弦波电压信号传输至由电阻
R1、电阻R2和电容器C1构成的分压限流电路构成，柴油发电机组输出的正弦
波电压从A、B两端(A端接三相电源中L1～L3中任一相，B端接零线N)进入检
测控制电路。该正弦波电压经R1限流、R2分压后，经C1输入至lC1第3脚。
IC1采用555时基电路，当柴油发电机组转速正常时，其输出交流电压频率
为50Hz，低于555时基电路lC1内部振荡器的中心频率53Hz，555时基电路lC1
的第8脚输出高电平，此信号经电阻R4限流，输入到单片机lC2的第39脚I/O
端，经单片机lC2内部综合判断后，不发出驱动信号。
当柴油发电机组的转速升高至1590r/mim时，发电机组输出交流电压的频
率上升至53Hz，与555时基电路lC1内部振荡器的中心频率相同，555时基电
路lC1的第8脚输出低电平，此信号经电阻R4限流，输入到单片机lC2的第39
脚I/O端，经单片机lC2内部综合判断后，由单片机lC2的第26脚输出高电平
信号，经电阻四限流，使光电耦合器Ul内部导通，输出低电位，使继电器K吸
合，其常开触点转为常闭，电磁阀DH通电吸合，将阀门4关闭，关断柴油机的
排气管3，迫使柴油机停机，有效地防止“飞车”事故的发生。另一路输出由单
片机lC2第1、2、3、12脚与GSM收发模块lC3组成GSM无线收发电路31，由
单片机lC2发出数据指令驱动GSM收发模块lC3，经GSM收发模块lC3内部模块
译码后，向远程监控端13发出报警信息，从而指导人员到达现场处理。
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描
述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方
式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域
技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技
术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等
效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上
实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护
的范围内。