CN102142683A

CN102142683A - 全电力推进船舶嵌入式电站监控装置

Info

Publication number: CN102142683A
Application number: CN2010105782168A
Authority: CN
Inventors: 王硕丰; 管洋; 殷非; 詹韬
Original assignee: 704th Research Institute of CSIC
Current assignee: 704th Research Institute of CSIC
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2011-08-03

Abstract

一种全电力推进船舶嵌入式电站监控装置，主要解决提高船舶电站监控系统控制的实时性、可靠性、安全性等技术问题，其采用技术方案是：电站监控装置具有嵌入式电站控制器，该嵌入式电站控制器分别连接有接口扩展单元、操作单元、监测单元，该嵌入式电站控制器连接有发电机组，该嵌入式电站控制器经接口扩展单元连接有主配电板，该嵌入式电站控制器还连接有推进操纵控制系统，电站监控装置实现发电机组自动控制、有功功率分配、无功功率分配、负载管理及系统的监测报警，适用于各类全电力推进船舶的电站监控。

Description

全电力推进船舶嵌入式电站监控装置

技术领域：

本发明涉及一种船只是用电动机驱动的船舶电站，特别是一种该电站的监控装置。

背景技术：

船舶电站监控技术随通信技术、微处理器技术、控制技术的进步而不断发展，早期船舶电站监控采用分离器件控制方法，其后，分布式控制系统出现，并在后续的年代得到飞速发展和广泛应用，然而由于产品种类较多，不同船舶机舱自动化设备通用性差，模块化程度低，当设计指标变化时，其设计工作量大增，此外，这些产品是一对一连线单机集中控制，或多机组成自封闭的集散式控制，在功能上、结构上各自独立，其抗破坏能力差，一旦系统部分受损，会造成整系统瘫痪，目前在船舶机舱自动化系统中，工控机、单片机、PLC的使用非常普遍，其中工控机常采用工业级处理器，因其有较强抗震、三防性能及抗干扰能力，适合船用环境条件，但可靠性不高，综合上述情况，在船舶监控系统控制单元均未采用嵌入式控制器，因此控制单元需占用很大的安装空间，功耗很大，对环境条件要求很高，且容易造成系统故障，这些问题在全电力推进船舶上更显突出；此外，现有的全电力推进船舶的电站监控装置中，一般采用的监测显示单元只能对电站的运行状况作简单的显示，不能实时的、动态的、全面的、直观的对电站进行监测，且其显示单元的外壳和前挡板设计上也未做到加固处理；现有的全电力推进船舶的电站监控装置中，均未自带独立的不间断电源，当全船失电的情况下，电站监控系统无法自启动备用柴油发电机组，从而产生些油发电机组无法启动而造成的全船长期失电。

现有嵌入式操作系统是根据应用的要求，将操作系统和功能软件集成在计算机硬件系统中，实现软、硬件一体化的计算机系统，其特点是可靠性高、实时性强，为其在船舶动力管理系统中的应用提供了良好的技术条件。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种全电力推进船舶嵌入式电站监控装置，它能提高船舶电站监控系统的安全性、可靠性和实时性，确保全电力推进船舶正常运行。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

全电力推进船舶嵌入式电站监控装置包括有发电机组、电站监控装置、主配电板和推进操纵系统，电站监控装置分别连接有发电机组、主配电板和推进操纵系统，其特点是：电站监控装置具有嵌入式电站控制器，该嵌入式电站控制器分别连接有接口扩展单元，操作单元和监测单元，该嵌入式电站控制器连接有发电机组，该嵌入式电站控制器经接口扩展单元连接有主配电板，该嵌入式电站控制还连接有推进操纵控制系统，电站监控装置实现发电机组自动控制、有功功率分配、无功功率分配、负载管理及系统的监测报警。

监测单元具有工业级别的15寸显示屏幕，电站监控装置具有独立电源。

本发明在电站监控装置中采用嵌入式电站控制器，充分利用其具有极高可靠性与实时性的特点，在船舶特殊环境条件下，尤其是在全电力推进船舶中，嵌入式技术的应用是保证船舶航行安全的重要措施，同时嵌入式电站控制器的控制单元占用空间小，功耗低，对环境条件适应性强，能更加适应全电力推进船舶的特殊需求，因而为嵌入式电站控制器在全电力推进船舶的应用开拓新途径，具有良好经济性和社会效益，此外，其控制单元的超大显示屏幕能实时、动态、全面、直观地对电站进行监控，大大提高电站控制装置的实用性，其独立电源的设置，能为全电力推进船舶安全航行进一步提供安全保证。

附图说明：

图1是本发明全力推进船舶嵌入式电站监控装置结构框图。

具体实施方式：

参照图1，全电力推进船舶嵌入式电站监控装置包括有发电机组1、电站监控装置2、主配电板3和推进操纵控制系统4.

发电机组1可为柴油发电机组或其他原动机发电机组，其数量可为1个或多个机组，图1示为2个机组的结构，通常发电机组1和电站监控装置呈双向电连接。

电站监控装置2，如图1所示，包括有嵌入式电站控制器21、接口扩展单元22、操作单元23、监测单元24和独立电源25，其中：

嵌入式电站控制器21是本发明采用现有嵌入式技术的关键组件，可采用IPC-6608型嵌入式电站控制器，该嵌入式电站控制器21分别连接有接口扩展单元22、操作单元23、监测单元24和独立电池25，共同构成电站监控装置2；该嵌入式电站控制器21还分别连接有发电机组1和推进操纵控制系统4，并通过接口扩展单元连接有主配电板3；

接口扩展单元22，为现有技术，用以连接嵌入式电站控制器21和主配电板，其双向电连接可实现嵌入式电站控制器21和主配电板3之间的信号转换和保护；

操作单元23，为现有技术，操作单元23和嵌入式电站控制器21的连接可实现各种信号的应答和控制方式(自动或手动)的转换；

监测单元24，可采用现有的FPM-3150型监测单元，包括有工业级别15寸显屏幕的显示单元，该显示单元的外壳和前挡板均设置有加固结构，以适应船用条件，该监测单元24能实时的、动态的、全面的、直观的对全电力推进船舶的电站系统进行监测；

独立电源25，可采用CIKS型电源，该独立电源25分别连接嵌入式电站控制器21、接口扩展单元22和监测单元24，当全船失电时，利用独立电源25的供电，电站监控装置2可以自启动备用柴油发电机组，从而控制发电机组1启动并为全船供电，以保船舶电力系统正常运行，在全电力推进船舶中，独立电源25的设置更显重要，它直接关系船舶航行的安全。

电站监控装置2的嵌入式电站控制器21和发电机组1呈双向电连接，可控制发电机组1的启动、停机、加速、减速和应急停车等动作，又可采集发电机组1的相应参数，如电压、电流、频率、有功功率等，即电站监控装置2可实现发电机组1自动控制、有功功率分配、无功功率分配、负载管理及系统的监测报警。

电站监控装置2的嵌入式电站控制器21和推进操纵控制系统4的电连接，用以传递发电机组1和电网的相关参数以及故障报警等情况，向船舶管理操作人员及时提供全船电力系统信号，以确保全电力推进船舶作业安全。

Claims

1.一种全电力推进船舶嵌入式电站监控装置，包括有发电机组、电站监控装置，主配电板和推进操纵系统，电站监控装置分别连接有发电机组、主配电板和推进操纵系统，其特征在于：电站监控装置(2)具有嵌入式电站控制器(21)，该嵌入式电站控制器(21)分别连接有接口扩展单元(22)、操作单元(23)和监测单元(24)，该嵌入式电站控制器(21)连接有发电机组(1)，该嵌入式电站控制器(21)经接口扩展单元(22)连接有主配电板(3)，该嵌入式电站控制器(21)还连接有推进操纵控制系统(4)，电站监控装置(2)实现发电机组(1)自动控制、有功功率分配、无功功率分配、负载管理及系统的监测报警。

2.根据权利要求1所述的全电力推进船舶嵌入式电站监控装置，其特征是所述的监测单元(24)具有一工业级别的15寸显示屏幕。

3.根据权利要求1所述的全电力推进船舶嵌入式电站监控装置，其特征是所述的电站监控装置(2)具有独立电源(25)，该独立电源(25)分别连接有嵌入式电站控制器(21)、接口扩展单元(22)和监测单元(24)，在全船失电时保持为电站监控装置供电。