基于实时以太网的电力推进船舶IPNCS设计

针对现场总线技术在综合电力网络控制系统中应用的不足,设计了将基于实时以太网的网络控制系统植入综合全电力系统的模型。通过增加软件调度层并在线确定优先级的方法,确定实时节点占用信道的顺序,克服了现场总线技术缺点的同时解决了以太网本身的实时性问题,符合电力推进船舶综合全电力系统的要求及其发展趋势。仿真结果证明了结论的有效性。     

基于PLC和工控机的船舶电力系统故障诊断装置设计

为保证船舶的安全航行,故提高船舶电力系统的安全性和可靠性十分重要。文中设计了一套基于施耐德M340 PLC、XBTG7340触摸屏和工控机的电力系统故障诊断装置。该套故障诊断装置主要由施耐德M340 PLC、电力系统参数测量装置、XBTG7340触摸屏、工控机、NI数据采集仪、以太网等器件所组成,本诊断装置通过施耐德M340PLC、电力参数测量仪PM800、7个与互感器相连的模拟仪表和NI数据采集仪对船舶电力系统的参数进行相应的采集,将采集到的数据信息通过Modbus现场总线、工业以太网进行数据共享,实现对船舶电力系统装置的监视与检测,并将实时数据导入工控机matlab中进行故障程度与故障类别的判断。     

基于以太网的船舶电力系统动态电能质量监测与故障诊断系统设计

[目的]现代船舶电力系统的信息化、自动化、智能化和安全运行的要求越来越高,传统的基于现场总线的船舶电力信息交换系统已经无法满足要求。[方法]通过Modbus/TCP工业以太网弥补现场总线的不足,并在此基础上联合船舶电力系统现场总线采集的固有数据和在线测量装置采集的实时数据建立数据中心,结合相关性理论和神经网络智能算法进行大数据分析,[结果]完成船舶电力系统动态电能质量监测与故障诊断,并用LabVIEW实现人机界面设计。[结论]通过实验室平台验证了该方案软、硬件实现的可行性。     

基于PROFINET的船舶高压电站监控系统设计

以实验室船舶高压电站物理仿真系统为模型,设计一种高通讯效率的船舶高压电站监控系统。该系统以ProfiNet为基础,把网络分成三层,将核心控制器PLC和人机界面触摸屏并入工业以太网,使现场设备经现场总线与PLC实现通信,再经由PLC并入工业以太网,完成网络的创建及监控系统的统一,最终完成对船舶电站的网络控制和实时监测以及船舶电站系统故障后保护和报警等功能的实现。     

电力推进船舶电网集中监控系统研究与开发

为了提高船舶电力系统运行可靠性和故障检测能力,通过分析电力系统功能和任务,提出了以集中监控装置为控制层,以现场控制装置为服务层,以信息采集设备和电力系统设备为数据层的三层分布式架构,研究并开发了船舶电网集中监控系统。本文详述了该电网集中监控系统组成、功能和软硬件设计方案。实船试验表明,该电网集中监控系统实现了船舶电力系统集中监测、控制、保护和管理,保障了电力系统的安全、稳定、连续、经济运行。     

基于工控机和PLC的船舶电力系统故障报警装置设计

为了提高船舶电力系统安全性与稳定性,文中设计了一套基于施耐德M340 PLC和ACP-4000工控机的船舶电力系统故障报警装置。装置硬件方面,运用PM800电力参数测量仪和NI数据采集仪对电力系统现场级数据进行采集,运用ACP-4000工控机对采集数据进行分析并将数据在matlab中实时显示,运用施耐德M340 PLC对所发生的故障做出相应的故障判断、分类与报警。装置通信方面,运用3条网络通讯回路实现ACP-4000工控机、触摸屏、施耐德M340 PLC、PM800电力参数测量仪之间的数据传递与共享。装置实时数据在GUI界面上进行显示,并以.mat文件储存于电脑中供用户查看与使用。实验表明,其功能可以满足船舶电力电力系统监控的要求。     

基于VB的船用低压开关电缆选型程序设计

低压开关的选型是船舶低压配电板和分电箱设计的核心内容,而相应的船用电缆的选型也是船舶低压电力系统设计的一项重要内容。利用VB技术,对船用低压电缆开关的选型进行计算机模拟,并对选型后的电缆和开关进行了自动匹配,为进一步优化船舶电站的设计提供了一定依据。     

船用中压真空接触器及熔断器组合装置技术研究

针对船用中压电力系统的使用要求,本文分析了船用中压真空接触器-熔断器组合装置(船用FC组合装置)的技术特点,提出了船用FC组合装置在整体结构、抗冲击、机械联锁、保护特性配合和绝缘结构设计等方面的设计方案,并通过试验验证了关键技术措施的可行性。     

工业以太网在船用喷水推进系统中的应用

探讨工业以太网在船用喷水推进系统中的应用。介绍了工业以太网的拓扑结构、以太网控制器的组成以及喷泵系统中的控制策略。解决了现场总线网络通信速度慢、数据量少的局限性。提高了船舶推进系统模块化程度和可操作性。     

船舶电网参数监测与分析装置的研究和设计

为实时监测船舶电网参数,了解电网运行状态,设计了一种基于FPGA和ARM的船舶电网参数监测装置。该装置使用FPGA芯片控制模数转换器实时同步采集三相电网六路信号,并基于FPGA强大的并行运算能力实现了电网电能质量参数的在线运算。ARM处理器基于其特有的FSMC接口高效地读取FPGA处理后数据,完成本地显示、远程通讯等用户层任务。与采用单处理器实现的船舶电网监测仪相比,该监测装置具有反应迅速实时性高的优点。     

基于现场总线的数据采集和监测装置设计

介绍基于Profibus-DP现场总线和S7-300PLC的数据采集和监测装置,该装置运用WINCC进行上位监控系统的开发,具有实时采集、自动监测报警等功能,符合船用监控设备小型化、通用化、网络化、标准化的发展趋势,可应用于船舶监控领域。     

基于层次分析—模糊综合评估法的电力推进船舶电能质量实时评估系统

[目的]随着电力电子器件在船舶上的广泛应用和船舶电力系统容量的不断增加,船舶电能质量问题日益突出。为此,设计一种电能质量实时评估系统。[方法]首先,基于电力推进船舶电力系统的特点和船舶电能质量的研究现状,分析主流电能质量评估算法的优缺点与可行性;然后,根据最新评估标准,筛选可以反映船舶电力系统运行特点的8个电能质量指标,构建多层次评估体系,提出基于层次分析法(AHP)—模糊综合评估(FCE)法的船舶电能质量实时评估系统;最后,基于电力推进船舶实验装置进行可行性验证,并通过Matlab软件设计相应的图形用户界面(GUI)。[结果]该评估系统可以实现船舶电能质量的1 s级实时评估打分,同时生成定性与定量2种形式的评估结果。[结论]AHP—模糊综合评估法可以成功应用于船舶电能质量的实时评估系统,有利于船舶电力系统设备的集中监测管理,并为其他评估方法在船舶领域的应用提供一种新的设计思路。     

主推进系统陆上模拟联调装置设计与实现

从国内外船舶推进装置的数字仿真研究现状出发,设计了一套用于船舶主推进装置监控系统陆上调试的半实物、半模拟实时仿真系统(简称陆上模拟联调装置)。即以计算机实时仿真代替实际的主推进装置,设置它的所有接口与实船相同,作为监控系统的被控对象,用这套模拟装置对监控系统进行设计验证和功能调试,以及验证主推进装置与监控系统之间的接口关系。陆上模拟联调装置最终成功地完成了上海船舶运输科学研究所承接的某船主推进装置监控系统的出厂调试。     

工业以太网在船舶电力推进监控系统中的应用

为了优化船舶电力推进监控系统,对工业以太网在船舶电力推进监控系统中的应用展开研究。利用采集船舶电力推进设备信号,设计控制执行程序,完成基于工业以太网的船舶电力推进系统信号处理。在此基础上,连接变频装置,借助监控电路对异步电动机进行实时调试,完成船舶电力推进监控系统的搭建。实验结果表明,与集散型电力推进监控系统相比,基于工业以太网的监控系统可对船舶电力进行及时协调与调度,体现出了工业以太网在船舶电力推进监控系统中的应用价值。     

基于STM32的电力推进船舶电能质量无线监视系统设计

船舶电力系统容量大、结构复杂,利用简便的无线监视装置监视船舶电能质量,对提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性具有重要意义。本文利用WIFI技术搭建了无线通讯网络,并按照modbus tcp/ip协议传输电能质量数据。然后设计了一种基于STM32的电力推进船舶电能质量无线监视装置。最后在船舶电力推进实验装置上测试所设计的无线监视系统。实验结果表明,本文所设计系统能够实时准确监视船舶电能质量的变化,并对可能出现的故障进行有效监视。     

物联网环境下船舶无线实时通信系统设计

普通船舶无线实时通信系统,存在通信数据传输效率低下、系统稳定性不高等弊端。为有效解决此问题,设计物联网环境下新型船舶无线实时通信系统。通过系统框架设计、电路布线设计,完成新型无线实时通信系统硬件设计。通过软件框架结构设计、调制解调单元设计、基带处理和接口单元设计,完成新型无线实时通信系统软件设计。模拟系统运行环境设计对比实验结果表明,新型系统与普通系统相比,大幅提升通信数据传播效率,解决系统稳定性低下问题。     

一种船用碟式斯特林太阳能热发电装置的设计与实现

在现有船舶太阳能光伏发电技术的基础上,基于碟式太阳能热发电技术,设计一种船用碟式斯特林太阳能热发电装置,并利用STM32 F3作为控制器,基于高度角-方位角双轴混合跟踪技术设计该船用碟式斯特林太阳能热发电装置的太阳跟踪控制系统。     

基于SCR技术提升船用柴油机技术及应用控制措施

随着全球日益重视环境环保意识的逐渐增强,船用柴油机上配备排放装置采用SCR机外净化技术,全球市场前景下应用船用柴油机SCR技术控制船舶柴油机NOx排放技术处理装置,有效降低船舶尾气氮氧化物的排放量,通过分析SCR技术设计原理、装置结构、关键设备催化反应器工作流程处理系统,降低NOx的影响机理,控制船用柴油机电控单体泵、高压共轨排放的有害污染物、气体,满足排放法规和日益严重排放的环境保护要求。     

船用柴油发电机模拟机的设计

柴油发电机是舰船上重要的电源装置,它的性能直接影响到船上的电力系统性能。本文以某船用12相、8极柴油发电机为原型,详细阐述了其模拟机的设计方法。其模拟机的研制,对船上电力系统动态模拟和研究、船用柴油发电机的设计和研制提供了新的手段。     

基于现场总线的船舶电站实时监控系统研究

船舶电站监控的关键是通信技术的实现。本文探讨了监控网络的分层分布结构和单元设计,提出了基于CAN现场总线的实时监控系统的实现方法。