第一部分：內燃發電機組控制系統研發立項書
內燃發電機組控制系統自主研發項目立項書
申報單位：山東華全動力股份有限公司
項目名稱：內燃發電機組智能控制系統自主研發項目
立項日期：2026 年 01 月 31 日
項目負責人：婁宏偉（項目跟進總指揮）
申報人：劉清潔（研發立項專員）
一、項目立項背景與必要性
二、項目研發團隊組織架構
三、項目主要研發內容與技術路線
一、項目立項背景與必要性
（一）行業發展現狀
當前應急發電、備用電源、工業動力配套市場持續擴容，內燃發電機組作為核心供電裝備，配套控制系統是機組智能化、自動化運行的核心部件。市面主流控制器多依賴外購方案，存在定制化適配差、采購成本高、數據交互封閉、遠程運維功能薄弱等痛點，難以匹配華全全系列柴油 / 汽油發電機組一體化配套需求。
隨著市場對機組自動化、遠程物聯網監控、故障自診斷、多機并機協同、諧波檢測、精準 AD 采樣等功能需求提升，自研專用控制系統成為企業補齊核心零部件、提升產品競爭力的關鍵抓手。
（二）企業發展需求
山東華全動力深耕發電機組整機研發制造多年，具備完整機械結構設計、整機裝配、整機測試能力，但核心電控系統長期外部采購，存在供應鏈議價被動、軟硬件迭代滯后、售后維修響應慢等問題。
本次自主研發內燃發電機組控制系統，可實現軟硬件全自主可控，統一適配公司全功率段內燃機組，降低整機綜合成本，拓展物聯網遠程監控增值服務，完善企業核心技術儲備，打造差異化整機產品優勢。
（三）立項核心意義
- 技術層面：掌握 PCB 硬件設計、底層 C 語言控制程序、AD 高精度采樣、實時數據運算、人機交互顯示全套核心技術，形成自主知識產權；
- 產品層面：推出型號 HQGS-6120T 專用控制器，統一軟硬件標準，適配公司全系內燃發電機組；
- 市場層面：擺脫外部電控供應商依賴，縮短新品迭代周期，提升整機性價比與售后服務能力；
- 產業層面：完善發電機組整機配套產業鏈，提升企業自主創新能力，助力高端應急動力裝備國產化。
二、項目研發團隊組織架構
本項目由公司管理層統籌，組建跨機械、電子、軟件、物料、結構專業專項研發小組，核心人員配置如下：
- 趙立增：系統架構總指揮，統籌整體研發方案、技術路線評審；
- 梁棟：項目總工，負責整體技術方案審核、技術難題攻關；
- 張樂霖：C 語言開發總工，負責 STM32 底層程序、算法模塊開發；
- 李樹柏：物料與 PCB 物料管控，元器件選型、BOM 審核、物料驗證；
- 趙新崇：發電機械設計，匹配機組機械特性，電控與機械聯動調試；
- 婁宏偉：項目跟進總指揮，項目進度管控、節點驗收、跨部門協調；
- 曹立君：BOM 設計，標準化物料清單編制、板材工藝確認；
- 劉清潔：研發立項、項目文檔歸檔、階段成果匯總；
- 外聘行業專家 2 名：電控硬件、電力算法技術顧問，提供技術指導。
三、項目主要研發內容與技術路線
（一）整體研發四大核心階段（完整技術路線）
階段一：原理圖設計（硬件基礎）
- 開展整機電控需求研討，梳理電壓采樣、電流采集、開關量輸入輸出、通訊接口、LTE 物聯網、SD 存儲、顯示按鍵回路需求；
- 完成整機控制原理圖繪制、內部評審、專家復核，確定信號回路、電源回路、保護回路、通訊回路整體架構。
階段二：PCB 布局設計
- 根據原理圖完成元器件分區布局，區分 PCB 正反面功能區域；
- PCB 文件評審、工藝校核，輸出可直接投產的 PCB 加工文件。
階段三：物料與板材標準化確認
- 全品類元器件選型：貼片電阻、電容、電感、TVS 二極管、FAKRA 連接器、SD 卡座、LTE 通訊模塊等；
- 編制標準化 BOM 清單，統一元器件封裝、精度、品牌規格，完成 ROHS 合規校驗；
- 確定 PCB 板材材質、加工工藝、測試標準，出具 PCB 加工工藝說明書。
階段四：嵌入式軟件開發
- AD 高精度采樣模塊：多路電壓、電流、溫度信號采集，零點校準、采樣濾波算法開發；
- 實時數據運算模塊：有功功率、諧波分析、頻率計算、機組運行參數實時演算；
- 人機交互顯示模塊：按鍵菜單、狀態指示燈、報警閃爍、頁面滾動顯示邏輯開發；
- 系統邏輯控制模塊：市電 / 發電雙電源切換、自動啟停、分合閘控制、故障報警保護、手動 / 自動模式切換；
- LTE 物聯網通訊程序：遠程數據上傳、遠程啟停、故障推送、歷史數據存儲功能開發。
（二）硬件產品成果
自研控制器型號：HQGS-6120T，配套功能面板集成：報警燈、狀態指示燈、市電 / 發電分合閘按鍵、自動 / 手動切換鍵、設置 / 菜單 / 上下翻操作按鍵、停機復位按鍵，一體化操作交互界面。
（三）關鍵創新技術點
- 多通道高精度 AD 采樣算法，采集零點自動校準，提升機組參數檢測精度；
- 內置諧波分析算法，實時監測供電電能質量；
- 集成 LTE 無線通訊 + SD 本地存儲雙數據記錄方案，本地 + 遠程雙重運維；
- 硬件 PCB 一體化集成設計，縮小控制器體積，提升抗干擾能力；
- 全自主底層 C 語言程序，模塊化代碼架構，便于后續功能迭代拓展。
四、預期成果- 全套內燃發電機組控制器硬件資料：控制原理圖、PCB 源文件、PCB 加工工藝文件、標準化 BOM 清單；
- 完整 STM32 嵌入式控制軟件源碼（C 語言模塊化程序），包含 AD 采集、數據算法、人機交互、遠程通訊全部模塊；
- 自研控制器樣機 HQGS-6120T，配套操作面板結構圖紙；
- 完整項目研發歸檔資料：流程文檔、測試記錄、調試報告、物料規格書；
- 形成企業電控硬件、嵌入式軟件標準化設計規范，為后續控制器迭代提供技術底座。
