一、方案概述
山东华全动力股份有限公司针对分布式能源站（CHP — 燃气内燃机热电联产）场景，推出基于 Modbus RTU 总线的 服务器集中监控系统。通过 SmartI88 智能网关将 RS485 串口设备接入 TCP/IP 网络，实现多机组统一管理、实时监控、余热回收温控自动化调节。
二、系统架构
采用"边缘网关 + 服务器平台"两层架构：
- 现场设备层：HGM9510 燃气内燃机控制器（每台机组 1 台），通过 Modbus RTU 485 总线连接
- 边缘网关层：SmartI88 智能网关（1 台），负责协议转换（Modbus RTU ↔ HTTP/TCP），波特率 19200bps，8N1
- 服务器平台层：Laravel 9 + Swoole 长连接（端口 3390/3391），负责数据采集、存储、展示、报警
三、SmartI88 智能网关
SmartI88 是整套系统的通信枢纽，承担协议转换与数据上报双重职责：
- 向下：通过 RS485 总线（Modbus RTU 协议）连接 HGM9510 控制器，采集机组运行数据
- 向上：通过 HTTP GET 请求，将数据上报至服务器平台，接口格式为
GET /http-test.php?ip=a01&s= - 波特率配置：19200bps，8 位数据位，无校验，1 位停止位
- 可通过 Web 管理界面（用户名 admin，密码 admin）进行远程配置
四、数据采集与通信协议
系统采用 Swoole TCP 长连接实现高效数据采集：
- 端口 3390：SmartI88 网关主动连接此端口，服务器接收并解析数据
- 端口 3391：服务器主动向 SmartI88 发起查询请求（Modbus 功能码 03/04）
- Modbus CRC16：数据帧完整性校验
- 数据字段：水温、油温、转速、功率、燃气消耗、运行时间等核心参数
五、余热回收温控原理
燃气内燃机运行过程中，产生大量高温尾气（400~600°C）和缸套冷却水热量（90~110°C）。余热回收系统通过以下路径利用这部分热量：
- 缸套水热量：加热生活热水或供暖热水，热效率提升约 25%
- 尾气热量：通过余热锅炉产生蒸汽，驱动吸收式制冷机（夏季供冷）
- 温控调节：通过 PID 调节阀控制冷却水流量，保证机组工作在最佳温度窗口（85~95°C）
六、多机组协调 PID 调节
当 1 台机组独立运行时，温控系统响应单一 PID 回路即可。当多台机组（如 6 台）并联供能时，系统采用主从协调控制策略：
- 主控制器：接收总供热量设定值，分配各机组负荷
- 从属 PID 回路：每台机组独立调节冷却水阀开度，响应主控指令
- 负荷跟踪：当总负荷变化时，主控自动重新分配，避免单机组过载或欠载
- 群控逻辑：支持按优先级启停机组，降低部分负荷工况下的燃气消耗
七、服务器平台功能模块
基于 Laravel 9 框架构建的监控平台，提供以下核心功能：
- 实时监控：大屏展示界面，刷新间隔 5 秒，机组运行状态一览无余
- 历史报表：30 天历史数据存储，支持导出 Excel 报表
- 保养管理：自动计算累计运行小时数，到期前 200 小时发出预警
- 报警记录：故障触发即时报警，同时记录 180 天报警历史
- Word 报表：一键生成标准格式运维报告
- 多语言：支持中文、英文双语界面
八、典型应用场景
本方案适用于以下分布式能源站场景：
- 医院：稳定供热 + 应急电力保障，余热供生活热水
- 酒店：全年热水供应 + 供暖，夏季可扩展吸收式制冷
- 工业园区：蒸汽 / 热水 / 电力多联供，提高能源综合利用率
- 养殖场：沼气燃气内燃机发电，余热供孵化室供暖
- 数据中心：冷热电三联供（CCHP），余热驱动吸收式制冷
九、方案优势
- 高可靠性：Modbus RTU 工业总线标准，SmartI88 网关工业级设计
- 易扩展：新增机组只需在 SmartI88 接入 485 总线，服务器自动识别
- 低成本：无需单独铺设通信线缆，利用现有 TCP/IP 网络
- 易维护：Web 管理界面，远程配置网关参数，无需现场操作
- 数据安全：本地服务器存储，数据不出厂区
十、联系我们
如需了解更多关于服务器集中控制系统或余热回收温控方案的详细信息，欢迎与我们联系。
