CN110389555B - 一种船用变压器的监控系统及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种船用变压器的监控系统及监控方法，包括：船舶监控装置以及设置在船舶上的船用变压器和船用控制柜，船舶电处理终端采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；船舶监控装置获取船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；监测数据偏差，对船舶电数据功率因数进行分析统计，记录每个预设时长内功率因数越限时间；还用于向船舶电处理终端发送数据通信时间校时报文，使船舶监控装置的监控时间与船舶电处理终端时间统一；对获取的船舶数据进行基于用途和设备种类进行分类、统计和分析，并提供用户的终端信息查询，通过定制报表以及船舶数据分析报告形成进行展现；还用于船舶数据出现超阈值时，进行实时报警。

Description

一种船用变压器的监控系统及监控方法

技术领域

本发明涉及船用变压器技术领域，尤其涉及一种船用变压器的监控系统及监控方法。

背景技术

船用变压器是船舶使用的电力设备。船用变压器对整个船只起着重要的作用。为整个船只供电稳定性起着关键作用。随着船舶大型化和电力推进的应用，船电系统的变压器状况发生率很大的变化。船舶通常采用交流高压电力装置，其中船舶采用交流高压变压器，电压为3-15kv。如有特殊需要，采用更高的电压。

随着船舶大型化和电力推进的应用，船舶的变压器状况需要实时监控，而且船舶的变压器对船舶稳定运行起着至关重要的作用。目前船用变压器的监控方式主要在变压器设备上设置传感器进行运行状态的监控。有的需要就地监控。有的将传感器数据连接到船舶驾驶室进行监控，但是需要驾驶人员，或者监控人员自行监控状态，缺乏监控的实时性。有些监控方式采用远程监控船舶的变压器状况信息，远程监控是与地面服务器进行通信连接，使地面服务器的监控人员了解船舶变压器状况，进而了解船舶的运行状态。但是由于船舶行驶在江面，或河道，或海面，有时信号无法实时传输，导致信号中断，无法及时的使地面了解船舶变压器状况，进而了解船舶的运行状态。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种船用变压器的监控系统，包括：船舶监控装置以及设置在船舶上的船用变压器和船用控制柜，船用控制柜内设有船舶电处理终端，船用供电主回路开关，船用供电控制开关以及无线通信模块；

船舶电处理终端用于采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；采集高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，还采集设置变压器和船用控制柜室内的视频信息，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，船用控制柜内部开关量信息；

船舶电处理终端通过无线通信模块与船舶监控装置通信连接，将上述信息上传至船舶监控装置；

船舶监控装置用于获取船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；监测数据偏差，对船舶电数据功率因数进行分析统计，记录每个预设时长内功率因数越限时间；还用于向船舶电处理终端发送数据通信时间校时报文，使船舶监控装置的监控时间与船舶电处理终端时间统一；

还用于设置船用变压器各个参数的阈值，以及船用控制柜各个参数的阈值；

还用于对获取的船舶数据进行基于用途和设备种类进行分类、统计和分析，并提供用户的终端信息查询，通过定制报表以及船舶数据分析报告形成进行展现；还用于船舶数据出现超阈值时，进行实时报警。

进一步需要说明的是，船舶监控装置还用于配置船舶电处理终端的网络ID；船舶监控装置建立船舶电处理终端的网络ID列表，并根据预设的次序，每经一预设时长后，逐一确认网络ID列表中每个船舶电处理终端的通信信息以及船舶状态信息；

船舶电处理终端还用于接收船舶监控装置发送的船舶信息获取指令，并根据船舶信息获取指令，在预设的上传时长内，向船舶监控装置发送通信信息以及船舶状态信息；

船舶监控装置还用于当向某个船舶电处理终端发送船舶信息获取指令后，经过预设的上传时长后，未收到所述船舶电处理终端上传的通信信息以及船舶状态信息时，将与所述船舶电处理终端临近的船舶电处理终端作为中转通信端，并配置中转通信端的船舶通信覆盖范围以及被搜索船舶电处理终端的网络ID；

作为中转通信端的船舶电处理终端船舶通信覆盖范围内搜索被搜索船舶电处理终端的船舶通信信息；

当收到被搜索船舶电处理终端的船舶通信信息时，作为中转通信端的船舶电处理终端将所述船舶通信信息上传至船舶监控装置；

船舶监控装置获取被搜索船舶电处理终端的网络ID，提示地面监控人员与被搜索船舶电处理终端通信故障，同时通过中转通信端的船舶电处理终端接收被搜索船舶电处理终端的通信信息以及船舶状态信息。

进一步需要说明的是，在船舶运行的航道上设置多个通信路由端；

船舶监控装置配置每个通信路由端的定位编号；

每个船舶至少与三个通信路由端进行通信定位，每个通信路由端与至少两个通信路由端进行交互通信；

通信路由端发送自身的位置编码给其所在区域附近的通信路由端，通信路由端将接收到的定位编号传送给下一个通信路由端；

船舶监控装置实时获取每个通信路由端传输的定位在位信息；

船舶监控装置选取能量值高于预设阈值，或高于其他任一通信路由端的三个通信路由端，分别获取船舶电处理终端距离三个通信路由端的直线距离；再分别以所述三个通信路由端为圆心，以船舶电处理终端距离三个通信路由端的直线距离为半径画圆，三个圆交点位置即为船舶电处理终端的位置。

进一步需要说明的是，作为中转通信端的船舶电处理终端还用于在船舶通信覆盖范围内分别通过三个通信路由端获取被搜索船舶电处理终端的网络ID；

当任一通信路由端收到被搜索船舶电处理终端的船舶通信信息时，作为中转通信端的船舶电处理终端将所述船舶通信信息上传至船舶监控装置。

进一步需要说明的是，船舶监控装置还用于获取船舶电处理终端的定位信息以及船舶电处理终端与通信路由端的距离信息，以及在预设航道内每个船舶的位置信息，并在系统中；

船舶监控装置还用于配置每个船舶电处理终端为船舶通信路由端，并在船舶通信路由端和通信路由端中选取能量值高于预设阈值，或高于其他任一通信路由端或船舶通信路由端的三个通信路由端或船舶通信路由端，分别获取船舶电处理终端距离三个通信路由端或船舶通信路由端的直线距离；再分别以所述三个通信路由端或船舶通信路由端为圆心，以船舶电处理终端距离三个通信路由端或船舶通信路由端的直线距离为半径画圆，三个圆交点位置即为船舶电处理终端的位置。

进一步需要说明的是，船舶电处理终端通过无线通信模块与船舶监控装置通过TCP方式通信连接；

当TCP方式通信断开在预设时长后，或经过预设的连接次数后，确定TCP方式断开通信，判断船舶电处理终端的NAT类型是否满足预设条件，如果是，则船舶监控装置通过P2P穿透的方式与船舶电处理终端再次建立通信连接；

否则，待发送数据船舶电处理终端接收由船舶监控装置传入的待接收船舶电处理终端网络ID，并根据待接收船舶电处理终端网络ID与待发送数据船舶电处理终端建立相应的备用通信连接；

待发送数据船舶电处理终端在通过通信连接将通信信息以及船舶状态信息上传至待接收船舶电处理终端之后，当上传成功的通信信息以及船舶状态信息的数量或数据包大小达到预设阈值时，待接收船舶电处理终端将接收的通信信息以及船舶状态信息上传至船舶监控装置。

本发明还提供一种船用变压器的监控方法，方法包括：

船舶电处理终端通过无线通信模块与船舶监控装置通信连接，注册并登录船舶监控装置；

船舶电处理终端根据船舶监控装置的控制指令，设置变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息的同步时钟；

船舶电处理终端采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息，将上述船舶信息以船舶状态数据包的形式上传至船舶监控装置；

船舶监控装置向船舶电处理终端发送每个船舶状态数据包的船舶状态设置项；船舶状态设置项包括：需要采集的船舶信息，船舶信息的采集周期、船舶信息的采集优先级；

船舶电处理终端根据每个船舶状态数据包的船舶状态设置项，采集数据信息，对采集的船舶信息进行实时监控，并对异常船舶信息进行实时报警，同时对船舶信息以日志的方式进行记录。

进一步需要说明的是，船舶电处理终端实时同步的采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；实时获取船舶上变压器的运行状态信息，船用控制柜运行状态信息、无线通信模块运行状态信息以及各采集传感器的运行状态信息；

优先采集高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，还采集设置变压器和船用控制柜室内的视频信息，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，船用控制柜内部开关量信息，采用冗余方式配置。

进一步需要说明的是，船舶电处理终端获取各采集数据的采集周期，对采集到的数据进行实时监控，将采集到的信息进行储存同时根据发送的预设条件，发送至船舶监控装置；

若某时段或某几个采集船舶信息传输至船舶监控装置失败，则将传输失败的数据信息发送到数据缓存器缓存；

数据缓存器将未发送数据进行缓存并备注为第一缓存时间；经过预设时长后再次发送，或经过预设发送次数后仍未发送成功则报警提示；

若船舶电处理终端在当前数据采集周期采集异常时，则在下一个采集周期，采集异常信息配置为优选采集状态；分别以高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，开关量信息为主要关键字进行排序优先采集，还将采集异常的采集任务并结合上述关键词任务作为优先采集；

若连续多个采集周期采集失败，则按照高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，开关量信息的顺序将采集任务配置到备份采集传感器上进行采集；

将采集到的数据时间与预设采集周期进行对比，若实际采集时间超出设置的采集周期；

将采集到的数据时间不满足采集周期要求的信息，在下一采集周期，根据下一采集周期内，采集不满足采集周期要求的船舶信息作为冗余信息，将该采集信息移至上一周期；

当下一采集周期的数据采集时间不满足采集周期要求的信息，则报警进行记录。

进一步需要说明的是，船舶电处理终端与通信路由端通信连接；

船舶电处理终端之间通信连接；

船舶电处理终端根据船舶监控装置的控制指令，配置为中转通信端的船舶电处理终端，在船舶通信覆盖范围内分别通过三个通信路由端获取被搜索船舶电处理终端的网络ID；当任一通信路由端收到被搜索船舶电处理终端的船舶通信信息时，作为中转通信端的船舶电处理终端将所述船舶通信信息上传至船舶监控装置。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明通过船舶电处理终端采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息。可以在控制室内进行显示供驾驶人员监控。船舶电处理终端通过无线通信模块与船舶监控装置通信连接，将上述信息上传至船舶监控装置；

船舶监控装置获取船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；监测数据偏差，对船舶电数据功率因数进行分析统计，记录每个预设时长内功率因数越限时间；还用于向船舶电处理终端发送数据通信时间校时报文，使船舶监控装置的监控时间与船舶电处理终端时间统一；

船舶监控装置对获取的船舶数据进行基于用途和设备种类进行分类、统计和分析，并提供用户的终端信息查询，通过定制报表以及船舶数据分析报告形成进行展现；还用于船舶数据出现超阈值时，进行实时报警。

这样起到了远程监控船舶变压器数据信息和船用控制柜数据信息，当然也不仅仅局限于上述信息，还可以监控船舶的其他运行信息。使得地面上的监控人员实时获取船舶信息，并对船舶进行定位跟踪。

本发明还以最大程度的提高通信连接的效率，提供了不同方式的通信，能够避免通信传输所带来的时间耗费，提高通信连接的效率。

本发明还避免了如果某一船舶失去连接，或失去通信方式，可以基于周边的船舶建立通信，来获取数据。还可以实现船舶与船舶之间的通信，并且可以基于船舶自身的路由转换功能，扩大通信信息的通畅。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为船用变压器的监控系统示意图；

图2为船用变压器的监控系统实施例示意图；

图3为船用变压器的监控方法流程图。

具体实施方式

本发明涉及的船舶运行在江、河或者海上。海上为常规的航道。船舶不限于货船，客船等等。

本发明的实施例提供一种船用变压器2的监控系统，如图1所示，包括：船舶监控装置1以及设置在船舶上的船用变压器2和船用控制柜，船用控制柜内设有船舶电处理终端3，船用供电主回路开关4，船用供电控制开关5以及无线通信模块6；

当然船舶不仅仅具有于设置船用变压器2和船用控制柜，还包括与船用变压器2和船用控制柜想配备的电气设备。船用的发电，或供电设备可以是太阳能发电，发电机发电等等。船用供电主回路开关4也就是设置控制柜中的断路器，通断开关等等。是控制电气元件供电主回路的电气开关。船用供电控制开关5是基于控制回路的开关。

船舶电处理终端3用于采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；采集高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，还采集设置变压器和船用控制柜室内的视频信息，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，船用控制柜内部开关量信息；船舶电处理终端3通过无线通信模块6与船舶监控装置1通信连接，将上述信息上传至船舶监控装置1；船舶监控装置1用于获取船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；监测数据偏差，对船舶电数据功率因数进行分析统计，记录每个预设时长内功率因数越限时间；还用于向船舶电处理终端3发送数据通信时间校时报文，使船舶监控装置1的监控时间与船舶电处理终端3时间统一；

还用于设置船用变压器2各个参数的阈值，以及船用控制柜各个参数的阈值；还用于对获取的船舶数据进行基于用途和设备种类进行分类、统计和分析，并提供用户的终端信息查询，通过定制报表以及船舶数据分析报告形成进行展现；还用于船舶数据出现超阈值时，进行实时报警。

船舶电处理终端3可以是软件和/或固件由处理电路包括一个或多个处理器执行，如一个或多个数字信号处理器(DSP)，通用微处理器，特定应用集成电路(ASICs)，现场可编程门阵列(FPGA)，或者其它等价物把集成电路或离散逻辑电路。因此，术语“处理器，”由于在用于本文时可以指任何前述结构或任何其它的结构更适于实现的这里所描述的技术。另外，在一些方面，本公开中所描述的功能可以提供在软件模块和硬件模块。

船舶电处理终端3还包括了可读介质。可读介质可以包括计算机存储介质，诸如随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，非易失性随机存取存储器(NVRAM)，电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，闪存，磁或光学数据存储介质，和类似物。在一些实施例中，一种制造产品可包括一个或多个计算机可读存储媒体。

船舶电处理终端3可以实现在硬件，软件，固件或它们的任何组合。所述的各种特征为模块，单元或组件可以一起实现在集成逻辑装置或分开作为离散的但可互操作的逻辑器件或其他硬件设备。在一些情况下，电子电路的各种特征可以被实现为一个或多个集成电路器件，诸如集成电路芯片或芯片组。

作为一种优选的实施方式，船舶监控装置1还用于配置船舶电处理终端3的网络ID；船舶监控装置1建立船舶电处理终端3的网络ID列表，并根据预设的次序，每经一预设时长后，逐一确认网络ID列表中每个船舶电处理终端3的通信信息以及船舶状态信息；船舶监控装置1可以监控预设数量的船舶状态，也可以监控预设条件的船舶状态，也可以监控基于用户需求的船舶状态。将被监控的船舶配置到网络ID列表。

船舶电处理终端3还用于接收船舶监控装置1发送的船舶信息获取指令，并根据船舶信息获取指令，在预设的上传时长内，向船舶监控装置1发送通信信息以及船舶状态信息；

船舶监控装置1还用于当向某个船舶电处理终端3发送船舶信息获取指令后，经过预设的上传时长后，未收到所述船舶电处理终端3上传的通信信息以及船舶状态信息时，将与所述船舶电处理终端3临近的船舶电处理终端3作为中转通信端，并配置中转通信端的船舶通信覆盖范围以及被搜索船舶电处理终端3的网络ID；

作为中转通信端的船舶电处理终端3船舶通信覆盖范围内搜索被搜索船舶电处理终端3的船舶通信信息；

当收到被搜索船舶电处理终端3的船舶通信信息时，作为中转通信端的船舶电处理终端3将所述船舶通信信息上传至船舶监控装置1；

船舶监控装置1获取被搜索船舶电处理终端3的网络ID，提示地面监控人员与被搜索船舶电处理终端3通信故障，同时通过中转通信端的船舶电处理终端3接收被搜索船舶电处理终端3的通信信息以及船舶状态信息。

作为一种优选的实施方式，如图2所示，在船舶8运行的航道9上设置多个通信路由端7；船舶监控装置1配置每个通信路由端7的定位编号；

每个船舶8至少与三个通信路由端7进行通信定位，每个通信路由端7与至少两个通信路由端7进行交互通信；

通信路由端7发送自身的位置编码给其所在区域附近的通信路由端7，通信路由端7将接收到的定位编号传送给下一个通信路由端7；

船舶监控装置1实时获取每个通信路由端传输的定位在位信息；

船舶监控装置1选取能量值高于预设阈值，或高于其他任一通信路由端的三个通信路由端，分别获取船舶电处理终端3距离三个通信路由端的直线距离；再分别以所述三个通信路由端为圆心，以船舶电处理终端3距离三个通信路由端的直线距离为半径画圆，三个圆交点位置即为船舶电处理终端3的位置。随着船舶的行驶，在船舶运行的航道上选取能量值高于预设阈值，或高于其他任一通信路由端的三个通信路由端实时与船舶通信定位。还可以使船舶通过通信路由端与船舶监控装置1通信连接，或者使船舶与船舶之间通信连接。

作为一种优选的实施方式，作为中转通信端的船舶电处理终端3还用于在船舶通信覆盖范围内分别通过三个通信路由端获取被搜索船舶电处理终端3的网络ID；当任一通信路由端收到被搜索船舶电处理终端3的船舶通信信息时，作为中转通信端的船舶电处理终端3将所述船舶通信信息上传至船舶监控装置1。

作为一种优选的实施方式，船舶监控装置1还用于获取船舶电处理终端3的定位信息以及船舶电处理终端3与通信路由端的距离信息，以及在预设航道内每个船舶的位置信息，并在系统中；船舶监控装置1还用于配置每个船舶电处理终端3为船舶通信路由端，并在船舶通信路由端和通信路由端中选取能量值高于预设阈值，或高于其他任一通信路由端或船舶通信路由端的三个通信路由端或船舶通信路由端，分别获取船舶电处理终端3距离三个通信路由端或船舶通信路由端的直线距离；再分别以所述三个通信路由端或船舶通信路由端为圆心，以船舶电处理终端3距离三个通信路由端或船舶通信路由端的直线距离为半径画圆，三个圆交点位置即为船舶电处理终端3的位置。

本实施方式中，船舶电处理终端3通过无线通信模块6与船舶监控装置1通过TCP方式通信连接；根据船舶电处理终端3之间建立通信连接，以最大程度的提高通信连接的效率。作为一种优选的实施方式，上述通信可以基于NAT类型以及P2P通信传输方式。

NAT类型主要分为NAT传输方式，地址限制NAT传输方式、端口限制传输方式以及对称型NAT传输方式；

P2P通信传输方式是船舶电处理终端3与船舶监控装置1通过P2P通信传输方式，P2P通信是建立船舶电处理终端3与船舶监控装置1之间对数据包的直接传输关系，能够避免通信传输所带来的时间耗费。

采取TCP通信方式建立船舶电处理终端3与船舶监控装置1之间的通信关系，以及船舶电处理终端3之间的通信方式，能够实现NAT对地址进行转换以及路由器寻址转发的操作，提高通信连接的效率。

当TCP方式通信断开在预设时长后，或经过预设的连接次数后，确定TCP方式断开通信，判断船舶电处理终端3的NAT类型是否满足预设条件，如果是，则船舶监控装置1通过P2P穿透的方式与船舶电处理终端3再次建立通信连接；

否则，待发送数据船舶电处理终端3接收由船舶监控装置1传入的待接收船舶电处理终端3网络ID，并根据待接收船舶电处理终端3网络ID与待发送数据船舶电处理终端3建立相应的备用通信连接；

也就是，当TCP方式断开通信，说明船舶电处理终端3与船舶监控装置1之间无法通过TCP连接。为了确保船舶电处理终端3与船舶监控装置1之间能够建立通信连接的基础上，尽可能提高所建立通信连接的通信效率，进一步根据预设条件对NAT类型以及P2P通信方式进行判定，并根据NAT类型以及P2P通信方式是否满足预设条件决定后续通信连接的建立方式。

反过来讲，如果NAT类型以及P2P通信方式无法满足预设条件，则采取TCP通信的方式，通过路由器寻址并转发数据包以建立船舶电处理终端3与船舶监控装置1之间通信传输关系，以最大程度确保船舶电处理终端3与船舶监控装置1之间的通信畅通。以及船舶电处理终端3之间的通信畅通。

作为一种优选的实施方式，待发送数据船舶电处理终端3在通过通信连接将通信信息以及船舶状态信息上传至待接收船舶电处理终端3之后，当上传成功的通信信息以及船舶状态信息的数量或数据包大小达到预设阈值时，待接收船舶电处理终端3将接收的通信信息以及船舶状态信息上传至船舶监控装置1。

基于上述系统本发明还提供一种船用变压器的监控方法，如图3所示，方法包括：

船舶电处理终端通过无线通信模块与船舶监控装置通信连接，注册并登录船舶监控装置；

船舶电处理终端根据船舶监控装置的控制指令，设置变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息的同步时钟；

船舶电处理终端采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息，将上述船舶信息以船舶状态数据包的形式上传至船舶监控装置；

船舶监控装置向船舶电处理终端发送每个船舶状态数据包的船舶状态设置项；船舶状态设置项包括：需要采集的船舶信息，船舶信息的采集周期、船舶信息的采集优先级；

船舶电处理终端根据每个船舶状态数据包的船舶状态设置项，采集数据信息，对采集的船舶信息进行实时监控，并对异常船舶信息进行实时报警，同时对船舶信息以日志的方式进行记录。

作为一种优选的实施方式，船舶电处理终端实时同步的采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；实时获取船舶上变压器的运行状态信息，船用控制柜运行状态信息、无线通信模块运行状态信息以及各采集传感器的运行状态信息；

优先采集高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，还采集设置变压器和船用控制柜室内的视频信息，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，船用控制柜内部开关量信息，采用冗余方式配置。

作为一种优选的实施方式，船舶电处理终端获取各采集数据的采集周期，对采集到的数据进行实时监控，将采集到的信息进行储存同时根据发送的预设条件，发送至船舶监控装置；

若某时段或某几个采集船舶信息传输至船舶监控装置失败，则将传输失败的数据信息发送到数据缓存器缓存；

数据缓存器将未发送数据进行缓存并备注为第一缓存时间；经过预设时长后再次发送，或经过预设发送次数后仍未发送成功则报警提示；

若船舶电处理终端在当前数据采集周期采集异常时，则在下一个采集周期，采集异常信息配置为优选采集状态；分别以高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，开关量信息为主要关键字进行排序优先采集，还将采集异常的采集任务并结合上述关键词任务作为优先采集；

若连续多个采集周期采集失败，则按照高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，开关量信息的顺序将采集任务配置到备份采集传感器上进行采集；

将采集到的数据时间与预设采集周期进行对比，若实际采集时间超出设置的采集周期；

将采集到的数据时间不满足采集周期要求的信息，在下一采集周期，根据下一采集周期内，采集不满足采集周期要求的船舶信息作为冗余信息，将该采集信息移至上一周期；

当下一采集周期的数据采集时间不满足采集周期要求的信息，则报警进行记录。

作为一种优选的实施方式，船舶电处理终端与通信路由端通信连接；

船舶电处理终端之间通信连接；

船舶电处理终端根据船舶监控装置的控制指令，配置为中转通信端的船舶电处理终端，在船舶通信覆盖范围内分别通过三个通信路由端获取被搜索船舶电处理终端的网络ID；当任一通信路由端收到被搜索船舶电处理终端的船舶通信信息时，作为中转通信端的船舶电处理终端将所述船舶通信信息上传至船舶监控装置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种船用变压器的监控系统，其特征在于，包括：船舶监控装置以及设置在船舶上的船用变压器和船用控制柜，船用控制柜内设有船舶电处理终端，船用供电主回路开关，船用供电控制开关以及无线通信模块；

船舶电处理终端用于采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；采集高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，还采集设置变压器和船用控制柜室内的视频信息，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，船用控制柜内部开关量信息；

船舶电处理终端通过无线通信模块与船舶监控装置通信连接，将上述信息上传至船舶监控装置；

船舶监控装置用于获取船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；监测数据偏差，对船舶电数据功率因数进行分析统计，记录每个预设时长内功率因数越限时间；还用于向船舶电处理终端发送数据通信时间校时报文，使船舶监控装置的监控时间与船舶电处理终端时间统一；

还用于设置船用变压器各个参数的阈值，以及船用控制柜各个参数的阈值；

还用于对获取的船舶数据进行基于用途和设备种类进行分类、统计和分析，并提供用户的终端信息查询，通过定制报表以及船舶数据分析报告形成进行展现；还用于船舶数据出现超阈值时，进行实时报警；

船舶监控装置还用于配置船舶电处理终端的网络ID；船舶监控装置建立船舶电处理终端的网络ID列表，并根据预设的次序，每经一预设时长后，逐一确认网络ID列表中每个船舶电处理终端的通信信息以及船舶状态信息；

船舶电处理终端还用于接收船舶监控装置发送的船舶信息获取指令，并根据船舶信息获取指令，在预设的上传时长内，向船舶监控装置发送通信信息以及船舶状态信息；

船舶监控装置还用于当向某个船舶电处理终端发送船舶信息获取指令后，经过预设的上传时长后，未收到所述船舶电处理终端上传的通信信息以及船舶状态信息时，将与所述船舶电处理终端临近的船舶电处理终端作为中转通信端，并配置中转通信端的船舶通信覆盖范围以及被搜索船舶电处理终端的网络ID；

作为中转通信端的船舶电处理终端船舶通信覆盖范围内搜索被搜索船舶电处理终端的船舶通信信息；

当收到被搜索船舶电处理终端的船舶通信信息时，作为中转通信端的船舶电处理终端将所述船舶通信信息上传至船舶监控装置；

船舶监控装置获取被搜索船舶电处理终端的网络ID，提示地面监控人员与被搜索船舶电处理终端通信故障，同时通过中转通信端的船舶电处理终端接收被搜索船舶电处理终端的通信信息以及船舶状态信息；

在船舶运行的航道上设置多个通信路由端；

船舶监控装置配置每个通信路由端的定位编号；

每个船舶至少与三个通信路由端进行通信定位，每个通信路由端与至少两个通信路由端进行交互通信；

通信路由端发送自身的位置编码给其所在区域附近的通信路由端，通信路由端将接收到的定位编号传送给下一个通信路由端；

船舶监控装置实时获取每个通信路由端传输的定位在位信息；

船舶监控装置选取能量值高于预设阈值，或高于其他任一通信路由端的三个通信路由端，分别获取船舶电处理终端距离三个通信路由端的直线距离；再分别以所述三个通信路由端为圆心，以船舶电处理终端距离三个通信路由端的直线距离为半径画圆，三个圆交点位置即为船舶电处理终端的位置；

船舶电处理终端通过无线通信模块与船舶监控装置通过TCP方式通信连接；

当TCP方式通信断开在预设时长后，或经过预设的连接次数后，确定TCP方式断开通信，判断船舶电处理终端的NAT类型是否满足预设条件，如果是，则船舶监控装置通过P2P穿透的方式与船舶电处理终端再次建立通信连接；

否则，待发送数据船舶电处理终端接收由船舶监控装置传入的待接收船舶电处理终端网络ID，并根据待接收船舶电处理终端网络ID与待发送数据船舶电处理终端建立相应的备用通信连接；

待发送数据船舶电处理终端在通过通信连接将通信信息以及船舶状态信息上传至待接收船舶电处理终端之后，当上传成功的通信信息以及船舶状态信息的数量或数据包大小达到预设阈值时，待接收船舶电处理终端将接收的通信信息以及船舶状态信息上传至船舶监控装置。

2.根据权利要求1所述的船用变压器的监控系统，其特征在于，

作为中转通信端的船舶电处理终端还用于在船舶通信覆盖范围内分别通过三个通信路由端获取被搜索船舶电处理终端的网络ID；

当任一通信路由端收到被搜索船舶电处理终端的船舶通信信息时，作为中转通信端的船舶电处理终端将所述船舶通信信息上传至船舶监控装置。

3.根据权利要求1所述的船用变压器的监控系统，其特征在于，

船舶监控装置还用于获取船舶电处理终端的定位信息以及船舶电处理终端与通信路由端的距离信息，以及在预设航道内每个船舶的位置信息，并在系统中；

船舶监控装置还用于配置每个船舶电处理终端为船舶通信路由端，并在船舶通信路由端和通信路由端中选取能量值高于预设阈值，或高于其他任一通信路由端或船舶通信路由端的三个通信路由端或船舶通信路由端，分别获取船舶电处理终端距离三个通信路由端或船舶通信路由端的直线距离；再分别以所述三个通信路由端或船舶通信路由端为圆心，以船舶电处理终端距离三个通信路由端或船舶通信路由端的直线距离为半径画圆，三个圆交点位置即为船舶电处理终端的位置。

4.一种船用变压器的监控方法，其特征在于，方法采用如权利要求1至3任意一项所述的船用变压器的监控系统；

方法包括：

船舶电处理终端通过无线通信模块与船舶监控装置通信连接，注册并登录船舶监控装置；

船舶电处理终端根据船舶监控装置的控制指令，设置变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息的同步时钟；

船舶电处理终端采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息，将上述船舶信息以船舶状态数据包的形式上传至船舶监控装置；

船舶监控装置向船舶电处理终端发送每个船舶状态数据包的船舶状态设置项；船舶状态设置项包括：需要采集的船舶信息，船舶信息的采集周期、船舶信息的采集优先级；

船舶电处理终端根据每个船舶状态数据包的船舶状态设置项，采集数据信息，对采集的船舶信息进行实时监控，并对异常船舶信息进行实时报警，同时对船舶信息以日志的方式进行记录。

5.根据权利要求4所述的船用变压器的监控方法，其特征在于，方法还包括：

船舶电处理终端实时同步的采集船舶上变压器的数据信息和船用控制柜的数据信息；实时获取船舶上变压器的运行状态信息，船用控制柜运行状态信息、无线通信模块运行状态信息以及各采集传感器的运行状态信息；

优先采集高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，还采集设置变压器和船用控制柜室内的视频信息，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，船用控制柜内部开关量信息，采用冗余方式配置。

6.根据权利要求4所述的船用变压器的监控方法，其特征在于，方法还包括：

船舶电处理终端获取各采集数据的采集周期，对采集到的数据进行实时监控，将采集到的信息进行储存同时根据发送的预设条件，发送至船舶监控装置；

若某时段或某几个采集船舶信息传输至船舶监控装置失败，则将传输失败的数据信息发送到数据缓存器缓存；

数据缓存器将未发送数据进行缓存并备注为第一缓存时间；经过预设时长后再次发送，或经过预设发送次数后仍未发送成功则报警提示；

若船舶电处理终端在当前数据采集周期采集异常时，则在下一个采集周期，采集异常信息配置为优选采集状态；分别以高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，开关量信息为主要关键字进行排序优先采集；

若连续多个采集周期采集失败，则按照高低压侧的电流、电压、有功功率、无功功率，还采集变压器的线圈温度、油温以及振动量，温度信息，湿度信息以及地面存水信息，开关量信息的顺序将采集任务配置到备份采集传感器上进行采集；

将采集到的数据时间与预设采集周期进行对比，若实际采集时间超出设置的采集周期；

将采集到的数据时间不满足采集周期要求的信息，在下一采集周期，根据下一采集周期内，采集不满足采集周期要求的船舶信息作为冗余信息，将该采集信息移至上一周期；

当下一采集周期的数据采集时间不满足采集周期要求的信息，则报警进行记录。

7.根据权利要求4所述的船用变压器的监控方法，其特征在于，方法还包括：

船舶电处理终端与通信路由端通信连接；

船舶电处理终端之间通信连接；

船舶电处理终端根据船舶监控装置的控制指令，配置为中转通信端的船舶电处理终端，在船舶通信覆盖范围内分别通过三个通信路由端获取被搜索船舶电处理终端的网络ID；当任一通信路由端收到被搜索船舶电处理终端的船舶通信信息时，作为中转通信端的船舶电处理终端将所述船舶通信信息上传至船舶监控装置。

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