全電力推進船舶嵌入式電站監控裝置的製作方法
2023-05-13 18:28:41 1
專利名稱：全電力推進船舶嵌入式電站監控裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種船隻是用電動機驅動的船舶電站，特別是一種該電站的監控裝置。
背景技術：
船舶電站監控技術隨通信技術、微處理器技術、控制技術的進步而不斷發展，早期 船舶電站監控採用分離器件控制方法，其後，分布式控制系統出現，並在後續的年代得到飛 速發展和廣泛應用，然而由於產品種類較多，不同船舶機艙自動化設備通用性差，模塊化程 度低，當設計指標變化時，其設計工作量大增，此外，這些產品是一對一連線單機集中控制， 或多機組成自封閉的集散式控制，在功能上、結構上各自獨立，其抗破壞能力差，一旦系統 部分受損，會造成整系統癱瘓，目前在船舶機艙自動化系統中，工控機、單片機、PLC的使用 非常普遍，其中工控機常採用工業級處理器，因其有較強抗震、三防性能及抗幹擾能力，適 合船用環境條件，但可靠性不高，綜合上述情況，在船舶監控系統控制單元均未採用嵌入式 控制器，因此控制單元需佔用很大的安裝空間，功耗很大，對環境條件要求很高，且容易造 成系統故障，這些問題在全電力推進船舶上更顯突出；此外，現有的全電力推進船舶的電站 監控裝置中，一般採用的監測顯示單元只能對電站的運行狀況作簡單的顯示，不能實時的、 動態的、全面的、直觀的對電站進行監測，且其顯示單元的外殼和前擋板設計上也未做到加 固處理；現有的全電力推進船舶的電站監控裝置中，均未自帶獨立的不間斷電源，當全船失 電的情況下，電站監控系統無法自啟動備用柴油發電機組，從而產生些油發電機組無法啟 動而造成的全船長期失電。現有嵌入式作業系統是根據應用的要求，將作業系統和功能軟體集成在計算機硬 件系統中，實現軟、硬體一體化的計算機系統，其特點是可靠性高、實時性強，為其在船舶動 力管理系統中的應用提供了良好的技術條件。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種全電力推進船舶嵌入式電站監控裝置，它 能提高船舶電站監控系統的安全性、可靠性和實時性，確保全電力推進船舶正常運行。本發明解決上述技術問題採用的技術方案是全電力推進船舶嵌入式電站監控裝置包括有發電機組、電站監控裝置、主配電板 和推進操縱系統，電站監控裝置分別連接有發電機組、主配電板和推進操縱系統，其特點 是電站監控裝置具有嵌入式電站控制器，該嵌入式電站控制器分別連接有接口擴展單元， 操作單元和監測單元，該嵌入式電站控制器連接有發電機組，該嵌入式電站控制器經接口 擴展單元連接有主配電板，該嵌入式電站控制還連接有推進操縱控制系統，電站監控裝置 實現發電機組自動控制、有功功率分配、無功功率分配、負載管理及系統的監測報警。監測單元具有工業級別的15寸顯示屏幕，電站監控裝置具有獨立電源。本發明在電站監控裝置中採用嵌入式電站控制器，充分利用其具有極高可靠性與實時性的特點，在船舶特殊環境條件下，尤其是在全電力推進船舶中，嵌入式技術的應用是 保證船舶航行安全的重要措施，同時嵌入式電站控制器的控制單元佔用空間小，功耗低，對 環境條件適應性強，能更加適應全電力推進船舶的特殊需求，因而為嵌入式電站控制器在 全電力推進船舶的應用開拓新途徑，具有良好經濟性和社會效益，此外，其控制單元的超大 顯示屏幕能實時、動態、全面、直觀地對電站進行監控，大大提高電站控制裝置的實用性，其 獨立電源的設置，能為全電力推進船舶安全航行進一步提供安全保證。
圖1是本發明全力推進船舶嵌入式電站監控裝置結構框圖。
具體實施例方式參照圖1，全電力推進船舶嵌入式電站監控裝置包括有發電機組1、電站監控裝置 2、主配電板3和推進操縱控制系統4.發電機組1可為柴油發電機組或其他原動機發電機組，其數量可為1個或多個機 組，圖1示為2個機組的結構，通常發電機組1和電站監控裝置呈雙向電連接。電站監控裝置2，如圖1所示，包括有嵌入式電站控制器21、接口擴展單元22、操作 單元23、監測單元M和獨立電源25，其中嵌入式電站控制器21是本發明採用現有嵌入式技術的關鍵組件，可採用 IPC-6608型嵌入式電站控制器，該嵌入式電站控制器21分別連接有接口擴展單元22、操作 單元23、監測單元M和獨立電池25，共同構成電站監控裝置2 ；該嵌入式電站控制器21還 分別連接有發電機組1和推進操縱控制系統4，並通過接口擴展單元連接有主配電板3 ；接口擴展單元22，為現有技術，用以連接嵌入式電站控制器21和主配電板，其雙 向電連接可實現嵌入式電站控制器21和主配電板3之間的信號轉換和保護；操作單元23，為現有技術，操作單元23和嵌入式電站控制器21的連接可實現各種 信號的應答和控制方式(自動或手動)的轉換；監測單元對，可採用現有的FPM-3150型監測單元，包括有工業級別15寸顯屏幕的 顯示單元，該顯示單元的外殼和前擋板均設置有加固結構，以適應船用條件，該監測單元M 能實時的、動態的、全面的、直觀的對全電力推進船舶的電站系統進行監測；獨立電源25，可採用CIKS型電源，該獨立電源25分別連接嵌入式電站控制器21、 接口擴展單元22和監測單元24，當全船失電時，利用獨立電源25的供電，電站監控裝置2 可以自啟動備用柴油發電機組，從而控制發電機組1啟動並為全船供電，以保船舶電力系 統正常運行，在全電力推進船舶中，獨立電源25的設置更顯重要，它直接關係船舶航行的 安全。電站監控裝置2的嵌入式電站控制器21和發電機組1呈雙向電連接，可控制發電 機組1的啟動、停機、加速、減速和應急停車等動作，又可採集發電機組1的相應參數，如電 壓、電流、頻率、有功功率等，即電站監控裝置2可實現發電機組1自動控制、有功功率分配、 無功功率分配、負載管理及系統的監測報警。電站監控裝置2的嵌入式電站控制器21和推進操縱控制系統4的電連接，用以傳 遞發電機組1和電網的相關參數以及故障報警等情況，向船舶管理操作人員及時提供全船電力系統信號，以確保全電力推進船舶作業安全。
權利要求
1.一種全電力推進船舶嵌入式電站監控裝置，包括有發電機組、電站監控裝置，主配電 板和推進操縱系統，電站監控裝置分別連接有發電機組、主配電板和推進操縱系統，其特徵 在於電站監控裝置( 具有嵌入式電站控制器(21)，該嵌入式電站控制器分別連 接有接口擴展單元(22)、操作單元和監測單元(M)，該嵌入式電站控制器連接 有發電機組(1)，該嵌入式電站控制器經接口擴展單元0 連接有主配電板(3)，該 嵌入式電站控制器還連接有推進操縱控制系統G)，電站監控裝置( 實現發電機組 (1)自動控制、有功功率分配、無功功率分配、負載管理及系統的監測報警。
2.根據權利要求1所述的全電力推進船舶嵌入式電站監控裝置，其特徵是所述的監測 單元04)具有一工業級別的15寸顯示屏幕。
3.根據權利要求1所述的全電力推進船舶嵌入式電站監控裝置，其特徵是所述的電站 監控裝置⑵具有獨立電源(25)，該獨立電源05)分別連接有嵌入式電站控制器(21)、接 口擴展單元0 和監測單元(M)，在全船失電時保持為電站監控裝置供電。
全文摘要
一種全電力推進船舶嵌入式電站監控裝置，主要解決提高船舶電站監控系統控制的實時性、可靠性、安全性等技術問題，其採用技術方案是電站監控裝置具有嵌入式電站控制器，該嵌入式電站控制器分別連接有接口擴展單元、操作單元、監測單元，該嵌入式電站控制器連接有發電機組，該嵌入式電站控制器經接口擴展單元連接有主配電板，該嵌入式電站控制器還連接有推進操縱控制系統，電站監控裝置實現發電機組自動控制、有功功率分配、無功功率分配、負載管理及系統的監測報警，適用於各類全電力推進船舶的電站監控。
文檔編號H02J9/00GK102142683SQ20101057821
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年12月8日
發明者殷非, 王碩豐, 管洋, 詹韜 申請人:中國船舶重工集團公司第七〇四研究所