船舶电力系统中的智能继电保护装置软件与硬件开发

为了提高船舶电力系统的安全性和可靠性,本文通过对船舶电力系统的特点和需求进行分析,设计了一种电力系统智能继电保护整体方案,分别从方案开发的软件层面和硬件层面进行详细介绍。硬件层面采用了模块化设计的方法,根据继电器保护的原理搭建了模块的功能和接口,基于TMS320F2808搭建了高性能的信号处理上位机;软件层面基于Microsoft Visual Studio 2008设计了相应的软件架构,包括数据采集模块、数据处理模块和控制模块等。最后,基于虚拟仪器技术进行了电力系统智能继电保护方案的仿真测试。     

基于有源RFID技术的船舶识别与控制终端系统研究

为了实现船舶调度和控制,需要进行船舶定位识别,提出一种基于有源RFID技术的船舶识别与控制终端系统设计方法。采用装有RFID阅读器的船舶主动定位系统进行船舶的位置坐标、类型、速度以及载荷信息进行有源识别,结合GPS定位和无线网络技术进行船舶自组织网络设计。采用MSP430处理器设计船舶的有源RFID读写器,控制终端系统的硬件设计包括了处理器模块、通信模块、航行控制模块、天线模块和人机接口模块等,在ARM Cortex-M3内核中进行控制终端的核心控制电路设计,实现船舶识别与控制终端系统优化设计。系统测试结果表明,采用该系统进行船舶识别的可靠性较好,RFID应答器与识读器间的通信稳定,对船舶的总体控制效果较好。     

基于Zigbee网络的船舶机舱监控系统

现有船舶机舱监控系统由于网络通信质量差,导致其存在着通信距离短、系统功耗大的缺陷,因此提出基于Zigbee网络的船舶机舱监控系统研究。应用Zigbee网络技术设计船舶机舱监控系统,其硬件单元为数据采集单元、处理器选取单元与无线通信单元;软件模块为数据采集控制模块、报警输出模块与Zigbee网络节点程序模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了船舶机舱监控系统的运行。设置Zigbee网络拓扑结构,制定系统报警规则,进行船舶机舱监控实验。实验结果显示,相较于现有系统,设计系统通信距离更远,系统功耗更低,充分证实了设计系统监控效果更好。     

基于物联网的船舶电子签证系统

现有的船舶电子签证系统依然存在着并发性能差的问题,为此提出物联网的船舶电子签证系统设计。为了提升船舶电子签证系统的并发性能,基于物联网搭建船舶电子签证系统架构,以此为基础,设计船舶电子签证系统功能模块,主要包括基本信息管理模块、签证管理模块、数据库设计模块以及界面设计模块,通过功能模块的设计实现了船舶电子签证系统的运行。通过测试结果可知,与现有船舶电子签证系统比较,设计的船舶电子签证系统极大地提升了并发性能,充分显示出设计的船舶电子签证系统具备更佳的使用性能。     

物联网环境下舰船装备多源监测数据存储系统

现有的舰船装备多源监测数据存储系统,存在着存储资源利用率较低的问题。为此提出并设计了物联网环境下舰船装备多源监测数据存储系统。舰船装备多源监测数据存储系统硬件设计主要包括主控芯片选型、存储器设计以及缓存服务器设计;软件设计包括数据读取模块、数据写入模块以及存储节点管理模块。通过系统硬件与软件的设计,实现了物联网环境下舰船装备多源监测数据存储系统的运行。实验结果显示,相较于现有的舰船装备多源监测数据存储系统,设计的舰船装备多源监测数据存储系统极大地提升了存储资源利用率,充分说明设计的舰船装备多源监测数据存储系统具备更好的存储性能。     

多路RS-485板的开发与应用

多路RS-485板采用RS-485通信构成远程控制网络,该网络的拓扑结构采用总线结构,传送数据采用单片机通信,传输介质为4芯屏蔽电缆。硬件设计包括通信接口收发模块与多路串口通信技术2个主要部分,在通信接口收发模块中,介绍了MAX485收发器的原理及应用;而在多路串口通信技术中,介绍了该电路板中SC16C554芯片的性能及应用。针对RS-485网络的应用层,介绍了ModBus通信协议的协议特点。该电路板在船舶自动化领域已经得到了广泛的应用。     

基于DSP技术的船舶仪表系统

传统的船舶仪表系统存在着工作效率低、控制精度差的缺陷。为了解决上述问题,引入DSP技术对船舶仪表系统进行研究。依据船舶仪表面板设计船舶仪表系统框架,以此为基础,对系统硬件与软件进行具体设计。系统硬件为仪表组件模块、电路模块与控制模块;系统软件为信号采集与处理单元、操纵信号分析单元与报警单元。通过系统硬件与软件的设计实现了船舶仪表系统的运行。通过测试得到,与传统的船舶仪表系统相比较,设计的船舶仪表系统极大的提升了工作效率与控制精度,充分说明设计的船舶仪表系统具备更好的性能。     

船舶电力推进系统数据通信模块设计

现有的数据通信模块存在着稳定性低、数据处理速度慢的缺陷,为此提出海上船舶电力推进系统数据通信模块设计研究。根据现有数据通信模块的研究提出数据通信模块总体架构设计,以此为基础,对数据通信模块电路进行设计,主要包括串口通信电路、电源电路、复位电路与CAN通信接口电路设计,然后对程序开发环境进行搭建,以此为环境对串行通信程序与CAN通信驱动程序进行编写,至此实现了数据通信模块的设计与运行。通过测试得到,与现有的数据通信模块相比较,设计的海上船舶电力推进系统数据通信模块极大的提升了稳定性与数据处理速度,充分说明设计的数据通信模块具备更好的性能。     

船舶走锚异地监视系统设计

针对中小型船舶安全性问题,设计了船舶走锚异地监视系统,包括硬件和软件两部分,以实现最基本的船舶走锚报警功能。系统硬件包括信号采集端和接收端,其中船舶信号采集端通过G PS模块读取自身经纬度信号,由51单片机判断其距离,经G SM模块发送警告到用户手机端。其中G PS和GSM模块使用现成产品,51单片机处理程序和电路板自行设计。     

船舶柴油机滑油在线监测预警系统设计

为了提高柴油机的可靠性、延长柴油机的使用寿命,设计了一种基于单片机的船舶柴油机滑油在线监测预警系统。介绍了该系统的测试原理、系统硬件及系统软件设计。该系统通过处理分析监测反馈数据来判断滑油的品质状况,在滑油完全变质前分级别向轮机人员提示预警,从而降低柴油机故障率,保证船舶的正常运营。