一种舰船磁场信息保护方法

  目的  为了实时获取某舰船外部环境中不同方向的多个磁场信号,用于制定舰船消磁的合适方案及为舰船实现磁隐身提供数据基础,构建一种分布式双环网数据采集系统。  方法  该系统基于ARM嵌入式架构,将STM32F4系列芯片作为微控制器,实时获取现场128个通道的磁场数据,借助以太网通信技术将数据传送至集控中心/上位机。  结果  该系统能够按照既定的处理策略,对舰船各个不同部位的磁场数据进行预处理,然后通过光纤双环网传送到集控中心/上位机供后续处理。  结论  现场运行测试表明,该数据采集系统能够可靠、准确、实时获取现场的多通道、大数据,具有推广应用价值。     

某舰用变压器在线监测与故障诊断系统研究

[目的]舰船变压器是大型舰船综合电力系统安全、稳定、可靠运行的关键,故应避免出现严重故障。[方法]基于高级精简指令集计算机(ARM),构建变压器状态在线监测与故障诊断系统。通过抗干扰和数据处理,用以保证实时、可靠、准确地获取运行状态数据;通过诊断系统数据分析,以准确预测和判断故障类型并报警,从而保证系统及时动作以防止故障扩大化;通过屏幕化显示,用以提高调度员对变压器运行状态的准确把握能力。[结果]Multisim仿真建模分析与现场运行测试结果表明:该系统可以准确采集变压器的运行状态数据,判断故障类型,并实时反馈给集控中心,从而制定合理的控制策略和规划调度方案,保证舰船综合电力系统正常工作。[结论]研究成果可为舰用变压器在线监测与故障诊断提供参考。     

智能断路器在线监控系统的研制

文章提出了一种基于DSP和LabVIEW的智能断路器在线监控系统的设计方案。该系统的下位机以DSP为核心,对电流信号和断路器状态信号进行采集,实现线路的过载保护,同时可通过CAN总线将数据传送至上位机进行显示;上位机管理系统以LabVIEW为开发平台,能够实时显示测量数据及设定参数。现场测试结果表明,该系统运行稳定,准确性较好。     

电力变压器绕组变形频率响应特性研究

  目的  舰船变压器是大型舰船综合电力系统安全、稳定、可靠运行的关键,故应避免出现严重故障。  方法  基于高级精简指令集计算机（ARM）,构建变压器状态在线监测与故障诊断系统。通过抗干扰和数据处理,用以保证实时、可靠、准确地获取运行状态数据;通过诊断系统数据分析,以准确预测和判断故障类型并报警,从而保证系统及时动作以防止故障扩大化;通过屏幕化显示,用以提高调度员对变压器运行状态的准确把握能力。  结果  Multisim仿真建模分析与现场运行测试结果表明：该系统可以准确采集变压器的运行状态数据,判断故障类型,并实时反馈给集控中心,从而制定合理的控制策略和规划调度方案,保证舰船综合电力系统正常工作。  结论  研究成果可为舰用变压器在线监测与故障诊断提供参考。     

基于iFIX的船舶机舱故障诊断与监控系统

针对传统的监控系统开发周期长、不易扩展、可复用性差等问题,提出基于iFIX组态的监控系统.采用以太网通信技术,通过RemoDAQ-8000系列模块对现场进行数据采集,将采集数据传送到上位机数据库,利用iFIX组态软件开发的平台对船舶机舱实施远程实时显示和现场控制.     

基于PLC技术的舰船机电设备控制系统

提升舰船机电设备的控制响应效率,降低控制偏差,设计基于PLC技术的舰船机电设备控制系统。该系统依据数据采集模块获取舰船机电设备运行数据,由通信模块的CAN现场总线和有线通信协议,向控制模块中传送采集的相关数据;控制模块接收并存储传输的数据,以PLC可编程控制器为核心,结合动态矩阵控制方法,完成舰船机电设备的一体化控制,控制指令通过PLC输出端子进行发送,各个机电设备则依据控制指令进行控制,并且将控制结果通过人机交互界面进行展示。测试结果显示,该系统的控制指令执行时间均低于0.8μs/条,控制结果的偏离程度均在0.052以下,能够精准完成舰船航行速度的控制。     

基于NT6000的保护控制系统设计

文章基于麒麟系统平台上运行的国产化NT6000分散控制软件,加固机通过以太网与控制器控制器进行连接,I/O模块与控制器以Ebus协议进行通信,实时采集现场传感器信号。在NT6000软件中进行下位机保护控制组态运算、上位机可视化管理,该方案可实时监控各保护信号点数据及状态。当有满足停机的信号产生时,经过中间逻辑快速运算,发出快关信号给现场遮断保护,画面首出显示报警停机原因,所有数据支持历史数据曲线查询。该方案能为辅机设备安全运行提供可靠保障。     

基于网络摄像机的自动化岸桥远程视频监控系统设计

为保障岸桥司机能够在远程中央控制室内安全、舒适地操控自动化岸桥,降低其工作强度,提高码头生产作业效率,基于网络摄像机、光电转换器、以太网交换机、多屏管理主机、显示器等硬件和视频上位机软件设计一套自动化岸桥远程视频监控系统。通过岸桥上安装的网络摄像机,实时采集岸桥整体和局部的画面,并利用光电转换器、以太网交换机将采集的画面实时传送到中控中心多屏管理主机的视频解码软件内,在软件中选择相应网络摄像机采集的画面,即可实现对自动化岸桥的远程实时视频监控。在上海港洋山港区四期自动化码头的实际应用结果表明:该系统能够为视频回看、故障还原和分析、岸桥日常维护保养等工作提供便利条件。     

基于PC／104的船舶特种装置数据记录仪

该数据记录仪是为某船舶特种装置而开发,分上位机和下位机两部分,上位机采用LabVIEW与VC 混合编程,实现对该特种装置数据的实时监测、数据记录获取、故障分析等功能,下位机采用PC/104模块和Windows CE实现对该装置的数据采集、记录、声光报警.采集速度为1kHz,精度为0.3%.由于充分融合了PC/104模块、Windows CE和LabVIEW的优点,该记录仪具有监测稳定性好,可靠性高,全程自动化程度高和操作简单等特点,现已成功应用于船舶特种装置中.     

一种舰船电子装备状态监控系统的设计

为满足对舰船电子装备工作现场参数测量与监控的需要,设计了一种基于STM32处理器的舰船电子装备状态监控系统。文中阐述了系统的功能原理,详细介绍了各功能模块的实现方法。该系统带有串行接口,可以满足远程上位监控计算机数据传输的需要。与各种传感器配合,既可实现对温度、应力等常用数据的采集与处理,具有良好的实用性和应用前景。     

基于PLC的雨水泵站控制系统设计

城市雨水泵站是市政建设和管理工程的重要公用基础设施,担负着城市排水防涝的重要任务。介绍了一种基于PLC的雨水泵站控制系统设计方案,该系统采用西门子S7-300PLC作为下位机,控制7台水泵的启/停数目、顺序以及格栅机、运输机、闸门井启闭机的运行;上位机装有WINCC组态软件,对现场实施监控,并通过GPRS数据传输单元将数据传送到市政部门指挥管理中心。提高了雨水泵站可靠性和工作效率。     

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。     

Calculation of vaulted magnetic field above ship using equivalent surface magnetic charge北大核心CSCD

[目的]为了获得舰船上方不同高度平面磁场数据,解决舰船上方拱顶磁场推算到平面磁场的问题,提出用面磁荷法进行舰船上方的磁场推算。[方法]从等效源理论出发,利用拱顶磁场数据进行反演建模,将舰船磁场等效为面磁荷产生的磁场,用面磁荷正演舰船上方的磁场。将面磁荷法推算出的磁场与舰船实际磁场进行对比,验证面磁荷法的可行性。[结果]通过数值仿真计算,舰船磁场垂直分量推算的相对均方根误差为0.44%;利用磁性船模进行实验分析,磁场垂直分量推算的相对均方根误差为7.64%。[结论]仿真和船模实验分析表明,利用面磁荷法进行磁场推算,其推算值与测量值较为吻合,推算的相对均方根误差较小,具有较高的精度,可用于实际工程计算。     

基于Labview实时系统设计与实现的测试系统

本文介绍了基于虚拟仪器开发平台LabVIEW实时系统设计开发的测试系统,在实时系统及有关硬件的支持下,实现了在实时系统下进行数据采集的功能。采用TCP/IP的通信方式,将实时系统采集到的数据上传至监控室内的上位机。该测试系统实现了5种数据的实时采集、显示、报警显示、数据存储、查询数据、定制报表和图表等功能。     

基于三维地理信息的舰船输电通道多源信息融合技术研究

针对舰船输电通道差异性数据聚类出现的中心不定问题,提出基于三维地理信息的舰船输电通道多源信息融合技术。构建舰船配电网络输电通道的信息传输信道模型,采用量化跟踪调制方法对信道进行自适应调整以补偿信道畸变;对舰船输电通道覆盖区域进行三维地理信息特征采集,对采集的地理信息特征进行模糊C均值聚类处理,并输入到舰船输电通道中组成一组训练序列+信息序列的帧信号,在决策指向性模式下实现舰船输电通道多元信息融合。仿真结果表明,采用该方法进行舰船输电通道信息融合,可提高舰船配电网络输电通道负载均衡性,抗干扰能力较强,从而改善了舰船配电网的结构性能。     

基于Bagging-GPR的舰船目标RCS频率外推技术北大核心CSCD

[目的]针对高频情况下使用传统仿真、实测方法获取舰船目标RCS受限的问题,提出一种结合引导聚集(Bagging)算法与基于谱混合协方差函数的高斯过程回归(GPR)模型的混合方法(Bagging-GPR),从而根据仿真和实测得到的低频段RCS数据,准确高效地外推高频段的RCS数据。[方法]首先,根据舰船目标低频段单站RCS数据,以重采样的方式获取训练子集,并使用基于谱混合协方差函数的GPR模型对各子集的RCS数据在频域上进行外推;然后,通过Bagging算法将各子集的外推结果进行混合,以进一步提高GPR的外推精度和鲁棒性;最后,分别在舰船模型的仿真数据集和实测数据集上对Bagging-GPR混合方法的性能予以试验验证。[结果]结果表明,Bagging-GPR可以实现实时外推,预测值与仿真值、实测值基本一致,均方根误差很小。[结论]所提方法具有较高的频域RCS数据外推精度和良好的鲁棒性,可为快速获取目标的高频RCS特征提供一种新的技术手段。     

基于无线网络的舰船实时导航数据采集与传输研究

研究基于无线网络的舰船实时导航数据采集与传输,满足舰船实时导航数据传输的多样性需求。利用GPS接收机、罗兰C接收机、多普勒计程仪等导航数据采集设备,采集舰船位置信息、航行速度等实时导航数据,所采集数据利用无线局域网传输至舰船导航系统。无线局域网编码处理舰船实时导航数据与通信信道,采用信道加密方法加密编码后数据,利用压缩感知算法重构加密后数据,完成无线局域网的数据接收;数据接收的反向操作即数据发送过程,通过数据接收与发送2个过程,实现舰船实时导航数据传输。实验结果表明,该方法利用平台罗经仪有效采集舰船首向角数据,不同类型的舰船实时导航数据传输均未存在丢包情况。     

GIS技术在舰船损管监控系统的实现及应用

针对舰船传统的上位机软件显示和管理不够直观、清晰,难以实现损管区域实时监控、安全评估及辅助决策等功能全面、详细显示的问题,将GIS技术应用于舰船损管监控系统中,采用C/S和B/S混合架构搭建可视化软件管理平台,实现数据多维化采集、存储、显示和管理,优化舰船损管监控系统资源管理、火灾预测和模拟等功能的实现,为舰船指挥员合理决策提供充分的资源信息。     

具有以太网接口的电量变送器的设计与实现

本文分析了工业以太网系统的优缺点,介绍了一种基于改进的工业以太网多功能电量变送器的设计方法.该装置采用MSP430F149和AT89S58并行处理技术,通过以太网发送电流、电压、有功、无功等实时测量值.测试表明,该变送器能够准确尤误的把测量数据传送到上位机,并南管理软件界面显示出来.     

基于虚拟仪器的船用柴油机监测系统

为开发基于虚拟仪器的船舶柴油机状态监测系统,利用传感器和数据采集模块获取柴油机敏感信号,借助LabVIEW软件平台,综合利用热力参数分析法和振动分析法,对采集的信号进行分析、处理,并将数据传输到现场触摸屏电脑和集控台工业控制计算机,得到柴油机监测系统的人机界面,可实时掌握柴油机运行状况,同时也可为柴油机故障诊断提供大量技术参数。