CAN总线技术在船舶分布式水密门报警系统中的应用

随着船舶测控技术的发展,各类传感器在船舶分布式水密门报警系统中得到了广泛应用,传感器分布在设定好的监控节点位置,采集所需的各类物理数据,采集数据通过CAN总线传输至监控中心,在监控中心完成船舶机舱的数据分析,出现故障则发送报警信息。基于CAN总线技术的船舶分布式水密门报警系统能够实时监控机舱的运行状态,是保障船舶安全运行的重要系统。本文分析了整个系统的数据采集、传输、分析等功能模块,最后给出了仿真结果。     

基于CAN总线的船舶声纳数据采集系统分析

声纳上传的数据需要高速的具有合适采集频率的数据采集系统才能够实现对船舶声纳数据的提取和分析,文章设计了基于CAN总线的声纳数据采集系统,完整的给出了数据采集系统的总体结构和采集节点的硬件构成,在此基础上重点分析了数据采集系统采样频率和CAN总线接口电路的设计,对于船舶声纳数据采集系统的研究具有一定的借鉴意义。     

基于单片机的船舶通用型风险报警系统

为了降低现有船舶报警系统的实际运行负荷,基于单片机设计了船舶通用型风险报警系统。制备船舶设备信号采集器,利用单片机和芯片组,组成采集器中央控制区,提取并分析当前设备运行信息,搭配光电隔离技术,保证信道光电输出的恒定性,以逻辑输出型传感器为核心,设计系统报警器,通过温度模拟传感器和无线传输模块,与信号采集器电路之间形成信号数据通信和控制,开发环境数据通信程序和报警检测程序,驱动系统核心硬件,通过CAN总线网络协议,以报文的形式传递中央控制指令,实现风险报警。实验数据表明,该风险报警系统,常态驱动下运行负荷同比下降了42%左右,风险驱动下运行负荷降低了47%,可以有效降低报警系统运行负荷。     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。     

应用于船舶机舱监控系统的CAN总线节点设计

介绍应用于船舶机舱监控系统的CAN总线节点功能和软、硬件设计,提出CAN现场总线在机舱监控系统的设计方案,并以微处理器、CAN控制器、隔离CAN收发器为基础设计了节点的基本模式及数据采集与传送模块,通过与CAN节点整合,实现了船舶机舱监控。     

基于关联规则的船舶故障数据自动分类方法

为了提高船舶故障诊断能力,需要进行故障数据的自动分类设计,提出基于关联规则的船舶故障数据自动分类方法。构建船舶故障数据的数据信息流模型,采用高维特征分组方法进行船舶故障数据的分组重构,采用分段线性检验方法进行船舶故障数据的统计特征分析,提取反映船舶故障类别属性的关联规则向量集,根据特征提取结果进行模糊聚类处理,实现船舶故障信息融合,结合自适应分组检测方法,实现船舶故障数据关联规则的自动分类。仿真结果表明,采用该方法进行船舶故障数据自动分类的自适应性较强,误分率较低,提高了船舶故障的诊断检测能力。     

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。     

喷水推进自动化监控系统故障自诊断技术研究

阐述了喷水推进技术和故障自诊断技术,参考基于CAN（控制器局域网络）总线技术的船舶自动化监控系统,结合喷水推进故障类型的特点,设计出喷水推进双体船的故障自诊断系统。     

基于嵌入式技术的船舶故障诊断控制器设计

船舶故障诊断是船舶运输航行的重要技术支持,为了有效提高船舶故障诊断效果,基于嵌入式技术设计新型船舶故障诊断控制器。该控制器从故障异常数据入手,首先建立故障训练样本,用于表示船舶正常航行以及多类型故障时的数据标数,根据训练样本,提取当前故障信号诊断特征,并利用最小二乘法对上述建立的训练样本数据进行直接限制,完成诊断特征分类,将分类后的数据进行信号去噪,消除无用数据,确定信号标度因子值,通过数据清洗,重新划分定位故障数据,实现故障诊断。实验数据表明,应用该故障诊断控制器,故障诊断率提高了22%,故障误判率降低了30%,有效提高船舶故障诊断控制效果。     

基于MC9S12的船舶机舱远程监测系统研究

根据船舶机舱监测系统的分析和检测要求,采用具有CAN总线功能的单片机控制系统进行船舶机舱各信号的检测与处理,设计相应的硬件控制电路,并通过GPRS进行远程通信,实现信号数据的无线传输。     

分布式总线通信模块在船舶防火监控与报警系统的应用

船舶火灾自动监控与报警是船舶自动化系统的重要组成部分,也是一个国家造船水平的体现。分布式总线在船舶防火监控中应用非常普遍。CAN总线能够实现不同节点之间的通信,并且具有传输速度快、可靠性高等特点。本文提出了一种基于CAN总线的船舶防火监控与报警系统,对CAN总线的原理进行分析,设计系统的整体结构,研究了CAN协议的2种报文结构,最后对CAN总线通信模块进行了设计和测试,测试结果表明,CAN总线通信模块具有良好的准确性和稳定性,本文的研究结果可以为其他研究人员提供一些借鉴。     

大型船舶轴系故障非接触式监测方法

大型船舶轴系故障具有多变性,导致当前故障识别方法无法有效对各种类型的大型船舶轴系故障进行准确识别,为了提高大型船舶轴系故障识别的效果,设计一种新型的大型船舶轴系故障非接触式监测方法。首先采集大型船舶轴系故障识别信号,采用小波对其进行去噪,然后换提取大型船舶轴系故障识别信号特征,最后采用最小二乘支持向量机设计大型船舶轴系故障识别的分类器,并进行了具体的大型船舶轴系故障识别模拟实验。与其他大型船舶轴系故障识别方法相比,本文方法通过小波抑制了大型船舶轴系故障识别信号中的噪声干扰,提高了大型船舶轴系故障识别成功率,加快了大型船舶轴系故障识别的训练时间,建立更高效率的大型船舶轴系故障识别分类器。     

船舶航行数据的远程集成采集方式

通过对船舶航行数据的远程集成采集,实现对船舶航行的状态监测,提出基于浮点DSP集成控制的船舶航行数据的远程集成采集系统设计方法,构建船舶航行数据采集的总体结构模型,数据采集系统的功能模块组成包括VXI全局总线模块、采集触发模块、数据传输模块、数据波束形成模块等,采用浮点DSP作为核心控制器,进行船舶航行数据的多重通道采集和信号输出设计,在波束形成器中输出采集的集成船舶航行数据。仿真测试表明,设计的数据采集系统能有效实现船舶航行数据采集,数据波束输出的响应能力较强。     

基于Wifi的船舶状态数据采集系统设计

受采集结构和网络配线的局限,传统船舶状态数据采集系统的数据采集延迟性较高。为了解决这一问题,基于WiFi传输技术,设计船舶状态数据分布式采集系统。制备船舶状态数据采集器,作为采集系统终端二阶控制终端,利用内置传感器,实时采集当前船舶状态数据,通过3类不同传输端口,进行数据传导,利用无线网络相关技术,基于802.15无线标准传输协议,制备的一体化无线传输模块,连接采集器和局域网,作为传输通路,设计局域网入网协议,通过对无线数据信号的傅里叶变换,确定并保证数据信号伪随机码和当前局域网的载波同步,将无线网络传输的数据连入局域网,传输到控制区,实现数据采集。实验数据表明,应用设计系统后,船舶状态数据读取和输出延迟分别缩减了31%和27%,可以证明,该系统具有缩减船舶数据采集延迟的效果。     

船舶起重设备异步电机故障维修方法

传统的异步电机故障维修方法存在着维修效率低的缺陷,为此提出船舶起重设备异步电机故障维修方法。采用传感器、采集卡等设备对异步电机的振动信号和电流信号进行采集,通过时域特征方法在采集的信号中提取故障特征量,将其导入故障识别算法实现了异步电机故障的识别。以得到的故障识别数据为依据,建立异步电机故障维修模型,将故障数据导入模型中,实现异步电机故障的维修。通过实验得到,提出的异步电机故障维修方法的维修效率比传统方法高出23.9%,说明提出的异步电机故障维修方法具备极高的有效性。     

船舶强噪声电子电力设备微弱故障信号获取系统

故障信号获取在船舶电子电力设备故障检测中具有重要作用,获取的故障信号质量越高,检测结果越好。为此,针对传统故障信号获取系统在面对强噪声干扰下,采集到的信号质量较差的问题,研究一种强噪声下船舶电子电力设备微弱故障信号获取系统。该系统在软件程序指导下,利用传感设备、通信设备以及DSP实现信号采集、处理、传输、分析、显示等功能。经测试,面对强噪声干扰,本系统采集到电子电力设备微弱故障信号信噪比要大于传统系统,由此说明本系统获取的信号质量更高,更有利于设备故障检测。     

船舶嵌入式CAN总线控制系统设计

随着船舶工业的进步,计算机通信技术和自动化控制技术已经被广泛应用在船舶的航行控制和机舱监控系统中。而目前最有应用前途的就是基于CAN的现场总线控制技术,其优异的性能尤其适用于船舶的机舱监控领域。本文重点研究CAN总线技术的组成原理和应用前景,并基于此设计船舶用机舱智能控制系统。从系统的整体设计,到重要电路单元的元器件选择,最终实现了基于嵌入式CAN总线的船舶机舱监控系统。系统采用的微处理器为性能强大的嵌入式C8051F040单片机,最后给出CAN总线控制程序的界面设计。     

基于机器学习算法的船舶电气故障分类与诊断方法

为实现船舶电气故障的早发现、早解决,设计基于机器学习算法的船舶电气故障分类与诊断方法。采用Trager能量算子增强传感器采集到的船舶电气设备振动信号,利用小波包分析方法提取增强后的电气设备振动信号特征,将电气设备振动信号特征输入卷积神经网络中进行训练,得出最佳的故障分类与诊断模型,并利用该模型实现船舶电气设备的故障分类与诊断。实验表明：采用Teager能量算子可以快速准确地将传感器采集的信号放大,且放大过程没有信息损失。训练后卷积神经网络的故障分类与诊断正确率接近100%,可能够准确诊断出船舶电气设备是否存在故障,并获取对应的电气故障类型。     

基于CAN总线的船舶电站自动调频调载控制器的研制

本文介绍了一种基于CAN总线和数字信号处理器DSP的船舶电站自动调频调载控制器的研制方法。首先介绍了控制器的信号采集电路,并给出了自动并车及调频调载功能的实现方法;然后对现场总线CAN通信接口进行硬件的设计,软件的设计则包括了CAN控制器的初始化,报文的发送和接收,最后介绍了本系统所采用的通信协议。     

综合船舶监控系统设计

综合应用电子海图技术、CAN总线技术、计算机网络技术、Windows编程技术及控制工程的最新理论成果实现了综合船舶监控系统，具有船舶自动控制、信息综合显示、处理及报警功能。通过CAN总线和485串行通讯技术接收船舶机舱各检测点及各种航海仪器数据；将各种数据处理后送到服务器的数据库中，然后送到综合船舶信息显示及处理系统进行数据显示、处理及报警等；电子海图系统接收雷达及GPS定位信息，进行船位的图形显示及海况信息显示，同时将导航信息送到船舶自动舵，进行航迹或航向控制。