智能船舶电站电量数据采集系统设计

随着船舶技术与信息化技术的发展,船舶向数字化、信息化和智能化发展已经成为必然的发展趋势。船舶电站是船舶上一种重要的装置,是船舶电力系统的重要组成部分,它的可靠运行对于船舶的安全运行起着重要的作用。船舶电站的电量数据是一个重要的参数,可以用来判断船舶电站的工作状态以及统计分析,因此对船舶电站电量数据的智能采集就成了船舶工作人员必不可少的重要工作。本文设计一种智能船舶电站电量数据采集系统中,采用DSP芯片作为智能船舶电站电量数据采集系统的主控制器对系统进行了专门设计,实现对船舶电站电量数据的实时、智能、精准采集,能够充分满足船舶电站电量数据采集与处理在精确度和实时性等方面的要求,保障船舶安全行驶。     

基于S7-300PLC和PPU的远洋渔船船舶电站控制系统设计

基于S7-300可编程逻辑控制器(PLC)和船舶电站发电机并车与保护单元(PPU),设计了远洋渔船船舶电站智能化控制系统。以PLC为主站、PPU为从站组成的联合控制核心,采集发电柴油机组以及船舶电网的各项参数,实现输入、输出共享,并根据设置的参数进行智能化指令执行。满足船舶电站自动控制以及安全保护等功能,适应渔船在航行及作业过程中工况多变的特点,从而提高船舶电力网的可靠性、便利性与经济性。     

船舶电站控制器异常信号采样方法

传统船舶电站控制器采用的异常信号采样方法,存在异常信号采集敏感度低的问题,导致电站故障信号的感应响应出现延迟。因此,提出船舶电站控制器异常信号采样方法。首先,对电站控制器异常信号采集结构进行优化设计;接着,根据优化后的采样结构,对异常信号采集协议进行CAN总线优化,提升信号敏感度;最后,对采集端的信号进行子空间追踪计算,实现快速、稳定锁定异常信号的效果,从而完成设计。通过设计实验对提出设计进行采集效果的验证,证明提出方法具有显著提升船舶电站异常信号采样清晰度与灵敏度的特性。     

基于ARM+FPGA架构的船舶电站控制器的设计

针对以往以PLC为核心的船舶电站控制器在组网复杂度和安装空间等方面均难以适应现代舰船发展的现状及现代舰船电力系统的发展需求,设计开发一种以ARM+FPGA为核心架构的新型船舶电站控制器。凭借ARM Cortex-M4内核及Cyclone II系列FPGA的高性能,采用该新型船舶电站控制器即可在单个模块内完成电站控制器的所有功能,实现发电机组控制、交流电量采集、直流模拟量测算和准同步并车控制等算法。相对于以往的电站控制器,该单模块船舶电站控制器在空间和组网复杂度等方面有着明显优势,更能满足现代舰船的需求。     

船舶电站自动调频调载系统的设计与实现

船舶电站自动化是未来船舶发展的一个重要方向,自动调频调载功能是船舶电站自动化一个重要的功能。本文对船舶电站的自动调频调系统的设计和实现进行研究,对调频调载的原理、实现方法、硬件电路和软件流程进行了设计。系统采用DSP作为控制器,通过传感器采集船舶电站系统的电压、电流和频率等实时数据,DSP根据功率偏差和频率偏差的综合信号,对调速器发出相应的调节信号,使其进行加速或减速,完成对船舶电站的自动调频和调载功能。     

S7-200PLC控制器在船舶电站管理系统的应用

船舶电站管理系统是面向船舶控制中心开发的系统,由于现在大型船舶的自动化程度高,用电负载数量大,船舶电站往往配置了不止一组高压发电机组,电站管理系统的核心功能包括电站整体的功率管理和在线监测2种,前者充分考虑船舶电站及用电系统的负载状态,控制船舶发电机组的启停状态,实现电站功率的最优化;后者实时采集船舶电力网络的电压、电流信号,经过信号分析等工作,获取电站的故障信号,保障电力系统可靠性。本文基于S7-200PLC开发了船舶电站管理系统,分别从硬件和软件方面进行详细阐述。     

基于云计算的船舶电站管理系统最优化设计研究

随着船舶动力系统的增强,船舶电站管理系统对海上供电网络的稳定性及动力系统能量供给至关重要。传统的电站管理系统基于单控制器,当采集数据类型及数量增加,处理性能成为整个管理系统瓶颈。云计算平台能够对多类采集数据利用分布式平台进行并行处理,提高了供电控制的时效性。本文分析了现有电站管理系统的电路结构,研究了基于云计算的船舶电站管理控制平台,并利用PLC设计平台控制系统,最后进行仿真。     

船舶电站自动控制系统软硬件设计

随着对船舶电站自动化程度要求越来越高，出现了以计算机和PLC控制为核心的船舶电站自动控制系统．本文给出了这种系统的软硬件设计，上位机控制程序用VC＋＋开发，包括了电站配电、并车、保护等全部功能，利用RS485总线实现与下位机PLC的通讯，PLC完成模拟量采集运算和开关量的控制．整个系统既能通过手动控制开关对现场硬件直接操作，也可通过遥控开关切换到计算机软件来控制硬件部分运行工作．     

基于数据挖掘技术的船舶电站设备缺陷预测系统研究

由于船舶自动化程度的快速提升,越来越多的智能化设备会产生海量的数据,这些数据之间存在着许多联系,如何有效利用这些数据成为了现代船舶管理中所面临的难题。而对于船舶电站来说,可以通过数据挖掘技术,对不同工作状态的船舶电站数据进行采集和分析,从而可以实现对电站设备缺陷的准确预测。本文从电站的具体需求出发,建立了数据挖掘目标函数,通过对电站特征参数的采集,有效提高了其状态预测能力,降低了设备的维护成本。     

舰船电站自动化及发电机保护的设计与实现

船舶不断向自动化和智能化方向发展,船舶电站自动化越来越受到青睐。电站自动化的应用不仅能够使船舶供电的稳定性得到提高,同时也能保证供电质量。为提高船舶电站系统的实用性,本文应用西门子S7-1200系列的核心控制器设计并开发电站自动化及发电机保护系统,该系统通过采集电站的运行状态信号及电量参数的方式对船舶电站的运行实行控制。经过调试,该仿真系统实现所有的预制功能,证明此系统的可靠稳定性。     

物体入水溅落信号特性分析与识别方法

文章从分析与溅落信号类似的爆炸信号特性、溅落信号的多路径特性、海洋信道的影响入手,在分析物体入水溅落信号特性及海试实测数据特征的基础上,针对海试实测数据探讨物体入水溅落信号识别方法。     

应用小波变换进行压缩中分解层次的一种确定方法

提出用小波变换进行信号压缩时对于小波分解层次的一个择优方法。大量实验表明小波分解层次的选取直接影响到重构信号的各方面指标参数。从重构信号与原信号之间的相对误差为出发点和压缩指标，通过实验分析了分解层次与压缩效果之间的简单关系。分析结果表明。二者之间确实存在着某种函数关系，通过简化数学关系得到了分解层次的确定方法。该方法经过检验基本上能准确的反映分解层次与压缩效果的关系，是一种较为有效的分解层次确定方法。     

多功能雷达工作模式模拟

在现有电磁信号环境模拟器技术基础上，提出了对多功能雷达工作模式的模拟方法，以更逼真的模拟实际电磁信号环境，检验被试侦察设备的信号分选识别能力。     

信号瞬态分形特征分析技术在机械故障诊断中的应用

首先对一种信号分形维数计算方法即相关分形维数进行了讨论,发现其对信号幅值的变化反映敏感.为满足分析的需要,进一步提出了一种对信号瞬态分形特征进行分析的方法,并将此技术用于实际故障的诊断过程.实践证明,文中提出的信号瞬态分形特征分析技术完全可以对机械信号的瞬态幅值变化信息进行准确提取,且具有计算量小、方便实用等特点,有望在机械故障的诊断实践中得以推广应用.     

一种远距离复杂电磁环境中的通信方式及应用

在现代船舶控制系统中,复杂的电磁环境使数字信号的获取与远距离传输面临极大的挑战。本文采用数字式传感器采集数字信号,并将其转换成单位周期包含特定个基准晶振频率周期的频率信号,实现复杂电磁环境下的频率传输。相对传统的数字与频率成线性的D/F（Digital to Frequency Conversion）,F/D转换,数字与周期成线性的转换方式在实时性与精度上具有更大的优势。同时由于采用的是频率传输方式,对于使用环境的适应性更强。且可以根据使用环境的不同,选择最合适的频带,实现抗干扰能力的最大化。     

港区道路管理信号系统设计

随着港口大型化的发展，各港口的道路信号系统落后是普遍问题。本文分析了港口道路信号控制需求，提出了适用于港口的道路信号系统的系统目标和分级控制结构，并具体地界定了系统管理平台功能和信号控制机功能，最后以天津港为例介绍了港区主干路协调控制的设计方法。     

基于时域解析信号的广义MUSIC算法

波束形成是声呐信号处理的关键技术,本文提出一种新的基于宽带时域解析信号的广义MUSIC自适应波束形成算法(TAMUSIC算法).该算法将时域解析信号与改进的MUSIC算法相结合,对精确时延之后的宽带时域信号进行希尔伯特变换生成复数形式的时域解析信号,增加权向量自由度;通过增加调节指数构建新广义噪声子空间,解决了传统MUSIC算法信源数目估计不准带来的影响,提高算法鲁棒性;最后利用信号子空间和噪声子空间的正交性估计目标方位.仿真数据和海试数据处理的结果表明:TAMUSIC算法可以获得更尖锐的谱峰,提高目标的角度分辨力,增强了弱小目标的发现能力.     

基于单片机的罗兰-C导航系统信号发生器设计

根据罗兰-C信号的基本特征,以单片机为主体,利用查表方式输出数字量,再经过DA转换模拟产生罗兰-C导航系统标准信号.输出信号包含了该台链中主台和副台的完整信号,另外针对导航台发射信号的环境,还添加了天波信号,同频干扰信号,噪声等干扰信号.信号发生程序完全按照主副台发射标准,以及奇偶周期的不同相位编码,对输出的脉冲进行时间上和相位上的控制.     

一种提高对低信噪比直扩信号检测能力的方法

针对检测低信噪比直扩信号的困难，介绍了一种将经过处理后的功率谱累积以提高对低信噪比直扩信号检测能力的方法，该方法实现方便，通过计算机仿真表明比单纯增大运算数据量的方法效果好，且更具灵活性。     

信号处理中随机共振的应用研究

随机共振是一种常见于非线性系统中的由适当的噪声引起的系统最优响应现象。从随机共振的基本概念和原理出发,介绍了随机共振在信号处理、信号检测与估计和神经模型方面的应用研究。概括了最近关于随机共振的研究成果,总结了目前信号处理中随机共振的研究进展,最后讨论了随机共振的发展趋势。