CN116600261B - 一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，首先S1设计采信数据装置结构，具体的，在船舶左舷侧设置船舶岸电装置左舷断路器和左舷受电接口侧电量电能计量模块、在船舶右舷侧设置船舶岸电装置右舷断路器和右舷受电接口侧电量电能计量模块；其次，S2利用各舷侧电量电能计量模块传输的电压数据判断连接岸电的舷侧，实现了只采集左舷或右舷受电接口的岸电装置工况实时数据，不用同时采集左舷受电接口和右舷受电接口的工况参数。第三，S3利用电流数据判断是否正在使用陆基供电，将采集到的连接岸电的舷侧的工况实时数据全部通过无线网络传送到岸端服务器。上述步骤使本发明传回的岸电装置工况实时数据为一舷侧的数据，没有无效数据，不会造成无线通讯费用的浪费。

Description

一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法
技术领域
本发明属于船舶岸电船岸通讯网关技术领域，特别涉及一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法。
背景技术
船舶岸电装置安装于船端，用于在船舶停靠港口作业期间，通过电缆连接至岸端供电接口，在关停船上自带发电设备后，转用陆基电能为船端供电维持船上生产生活用电需求，直至船舶离港前，再次启动船上自带发电机设备，断开岸端供电接口。由于船舶靠码头的不确定性，可能是左舷靠泊，也可能是右舷靠泊，因此，船舶岸电装置通常包含左舷受电接口和右舷受电接口，如附图1所示，靠码头接用岸电只会使用到一个舷侧的受电接口。
船舶岸电船岸通讯网关是一种用于实时监测船舶岸电装置工况参数，主要是电压、电流、功率、功率因数、电能等实时数据，并通过蜂窝电话、卫星通讯等无线网络将船舶岸电工况参数传送到岸端服务器的装置。船舶岸电船岸通讯网关的主要作用是统计船舶使用岸电的电能电度数据，用于岸电缴费对账、统计节能减排效用，此外，回传至岸端服务器的岸电装置其它工况参数数据还可供大数据挖掘应用。为了节省无线网络通讯费用，必须确保经由无线网络传输的船舶岸电数据的有效性和精简性。
船舶岸电船岸通讯网关通过现场总线通信(RS485、CAN、以太网等)方式，连接到船舶岸电装置左舷受电接口侧和右舷受电接口侧的具有电量电能计量功能的模块(以下简称为电量电能计量模块)上，如附图2所示，电量电能计量模块可以是继电保护装置(单侧)、智能电表、电量电能数字变送器等等。
现有技术中，已有的类似船岸通讯网关功能的设备，对于船舶岸电装置的工况参数监测，不判断是左舷受电还是右舷受电，同时采集左舷受电接口和右舷受电接口的工况参数，将采集到的左舷受电接口和右舷受电接口的工况实时数据全部通过无线网络传送到岸端服务器。已有方案传回的岸电装置工况实时数据有一半是无效数据，造成无线通讯费用的浪费。
发明内容
为了解决现有技术中，船岸通讯网关功能的设备采集的左舷受电接口和右舷受电接口的工况实时数据全部通过无线网络传送到岸端服务器、造成无线通讯费用的浪费的问题，提出了一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法。
具体方案如下所述：
一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，
S1：采信装置结构设计：在船舶岸电装置左舷和右舷受电接口侧分别配备一个船舶岸电装置断路器，分别是船舶岸电装置左舷断路器和船舶岸电装置右舷断路器；在所述的船舶岸电装置左舷受电接口侧和船舶岸电装置左舷断路器之间及船舶岸电装置右舷受电接口侧和船舶岸电装置右舷断路器之间分别配备一个该侧电量电能计量模块即左舷受电接口侧电量电能计量模块和右舷受电接口侧电量电能计量模块，每个电量电能计量模块对应一个ID识别号；所述左舷或右舷受电接口侧电量电能计量模块的电量信号取自船舶岸电装置左舷或右舷受电接口侧的船舶岸电装置断路器和船舶岸电装置左舷/右舷受电接口之间；船舶岸电船岸通讯网关通过总线分别与所述左舷受电接口侧电量电能计量模块和右舷受电接口侧电量电能计量模块连接并接收所述电量电能计量模块采集的岸电装置工况实时数据；
S2：利用电压数据判断连接岸电的舷侧：船舶岸电船岸通讯网关接收并分析来自左舷受电接口侧电量电能计量模块和右舷受电接口侧电量电能计量模块的电压数据，自动判断左舷和右舷哪一舷侧的受电接口正在连接岸电，只采信在左舷受电接口侧电量电能计量模块或右舷受电接口侧电量电能计量模块中、来自正在连接岸电一舷侧的岸电装置工况实时数据；
S3：利用电流数据判断是否正在使用陆基供电：所述船舶岸电船岸通讯网关分析S2判断后的连接岸电一舷侧的电量电能计量模块的电流数据，自动判断是否在使用陆基供电，只在确认为正在使用陆基供电的时候才会启动数据传输，通过无线网络回传至岸端服务器；
S4：对S2中所述连接岸电一舷侧的岸电装置工况实时数据将继续保持进行采信，直到下一次船舶岸电连接另一舷受电接口重复S2-S3步骤。
优选的，在高电流或高压的场景下，在所述的船舶岸电装置左舷受电接口侧和船舶岸电装置左舷断路器之间及船舶岸电装置右舷受电接口侧和船舶岸电装置右舷断路器之间的节点处可以先对应配置电流互感器或电压互感器，再与所述左舷受电接口侧电量电能计量模块或右舷受电接口侧电量电能计量模块连接，所述电流互感器或电压互感器分别用于降低电流或电压信号到电量电能计量模块电流输入接口和电压信号输入接口标称允许的范围之内。
优选的，船舶岸电船岸通讯网关接收来自左舷和右舷受电接口侧电量电能计量模块的电量电能实时数据，包括：电压、电流、功率、功率因数、电能。
优选的，S1所述的ID识别号的设定方法为：将左舷受电接口侧电量电能计量模块ID识别号设定为1，右舷受电接口侧电量电能计量模块ID识别号设定为2；船舶岸电船岸通讯网关通过现场总线物理接口或现场总线通信协议，能够区分来自ID识别号为1的电量电能计量模块和ID识别号为2的电量电能计量模块的两组岸电装置工况实时数据。
优选的，船舶岸电船岸通讯网关首次上电，默认采信ID识别号为1的电量电能计量模块的电压和电流数据。
优选的，S2中利用所述电压数据自动判断左舷和右舷哪一舷侧的受电接口正在连接岸电并进行采信的方法为：如果来自ID识别号为1的电量电能计量模块的多相电压数值的平均值，变化到高于三分之一的岸端供电电压，则保持采信ID识别号为1的电量电能计量模块数据；若不高于三分之一的岸端供电电压，则判断来自ID识别号为2的电量电能计量模块的多相电压数值的平均值，是否变化到高于三分之一的岸端供电电压，若是，则变更为采信ID识别号为2的电量电能计量模块数据。
优选的，S2中利用所述电流数据自动判断是否在使用陆基供电、通过无线网络将船舶岸电装置工况参数回传至岸端服务器的方法为：被采信的ID识别号为1或2的电量电能计量模块的某一相电流数值的大于一个设定阈值，则开始执行将船舶岸电装置工况参数通过通过无线网络将船舶岸电装置工况参数回传至岸端服务器的工作；如果被采信的ID识别号为1或2的电量电能计量模块的各相电流数值的均小于另一个设定阈值，则停止执行船舶岸电装置工况参数通过通过无线网络将船舶岸电装置工况参数回传至岸端服务器的工作。
本发明提出了一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，首先S1设计采信数据装置结构，具体的，在船舶左舷侧设置船舶岸电装置左舷断路器和左舷受电接口侧电量电能计量模块、在船舶右舷侧设置船舶岸电装置右舷断路器和右舷受电接口侧电量电能计量模块；其次，S2利用各舷侧电量电能计量模块传输的电压数据判断连接岸电的舷侧，实现了只采集左舷或右舷受电接口的岸电装置工况实时数据，不用同时采集左舷受电接口和右舷受电接口的工况参数。第三，S3利用电流数据判断是否正在使用陆基供电，将采集到的连接岸电的舷侧的工况实时数据全部通过无线网络传送到岸端服务器。上述步骤使本发明传回的岸电装置工况实时数据为一舷侧的数据，没有无效数据，不会造成无线通讯费用的浪费。
同时，为了容错由于多相电缆及接口中的某一相由于断线或接触不良故障，导致压数值为零，本发明针对电量电能计量模块采集到的多相电压数值取平均值，并与三分之一的岸端供电电压相比较解决了该问题。
附图说明
图1一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法流程图。
图2一种船舶岸电装置应用场景示意图。
图3一种船舶岸电船岸通讯网关设计的采信装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，
S1：采信装置结构设计：在船舶岸电装置左舷和右舷受电接口侧分别配备一个船舶岸电装置断路器，分别是船舶岸电装置左舷断路器和船舶岸电装置右舷断路器；在所述的船舶岸电装置左舷受电接口侧和船舶岸电装置左舷断路器之间及船舶岸电装置右舷受电接口侧和船舶岸电装置右舷断路器之间分别配备一个该侧电量电能计量模块即左舷受电接口侧电量电能计量模块和右舷受电接口侧电量电能计量模块，每个电量电能计量模块对应一个ID识别号；所述左舷或右舷受电接口侧电量电能计量模块的电量信号取自船舶岸电装置左舷或右舷受电接口侧的船舶岸电装置断路器和船舶岸电装置左舷/右舷受电接口之间；船舶岸电船岸通讯网关通过总线分别与所述左舷受电接口侧电量电能计量模块和右舷受电接口侧电量电能计量模块连接并接收所述电量电能计量模块采集的岸电装置工况实时数据；
S2：利用电压数据判断连接岸电的舷侧：船舶岸电船岸通讯网关接收并分析来自左舷受电接口侧电量电能计量模块和右舷受电接口侧电量电能计量模块的电压数据，自动判断左舷和右舷哪一舷侧的受电接口正在连接岸电，只采信在左舷受电接口侧电量电能计量模块或右舷受电接口侧电量电能计量模块中、来自正在连接岸电一舷侧的岸电装置工况实时数据；
S3：利用电流数据判断是否正在使用陆基供电：所述船舶岸电船岸通讯网关分析S2判断后的连接岸电一舷侧的电量电能计量模块的电流数据，自动判断是否在使用陆基供电，只在确认为正在使用陆基供电的时候才会启动数据传输，通过无线网络回传至岸端服务器；
S4：对S2中所述连接岸电一舷侧的岸电装置工况实时数据将继续保持进行采信，直到下一次船舶岸电连接另一舷受电接口重复S2-S3步骤。
优选的，在高电流或高压的场景下，在所述的船舶岸电装置左舷受电接口侧和船舶岸电装置左舷断路器之间及船舶岸电装置右舷受电接口侧和船舶岸电装置右舷断路器之间的节点处可以先对应配置电流互感器或电压互感器，再与所述左舷受电接口侧电量电能计量模块或右舷受电接口侧电量电能计量模块连接，所述电流互感器或电压互感器分别用于降低电流或电压信号到电量电能计量模块电流输入接口和电压信号输入接口标称允许的范围之内。
优选的，船舶岸电船岸通讯网关接收来自左舷和右舷受电接口侧电量电能计量模块的电量电能实时数据，包括：电压、电流、功率、功率因数、电能。
优选的，S1所述的ID识别号的设定方法为：将左舷受电接口侧电量电能计量模块ID识别号设定为1，右舷受电接口侧电量电能计量模块ID识别号设定为2；船舶岸电船岸通讯网关通过现场总线物理接口或现场总线通信协议，能够区分来自ID识别号为1的电量电能计量模块和ID识别号为2的电量电能计量模块的两组岸电装置工况实时数据。
优选的，船舶岸电船岸通讯网关首次上电，默认采信ID识别号为1的电量电能计量模块的电压和电流数据。
优选的，S2中利用所述电压数据自动判断左舷和右舷哪一舷侧的受电接口正在连接岸电并进行采信的方法为：如果来自ID识别号为1的电量电能计量模块的多相电压数值的平均值，变化到高于三分之一的岸端供电电压，则保持采信ID识别号为1的电量电能计量模块数据；若不高于三分之一的岸端供电电压，则判断来自ID识别号为2的电量电能计量模块的多相电压数值的平均值，是否变化到高于三分之一的岸端供电电压，若是，则变更为采信ID识别号为2的电量电能计量模块数据。
优选的，S2中利用所述电流数据自动判断是否在使用陆基供电、通过无线网络将船舶岸电装置工况参数回传至岸端服务器的方法为：被采信的ID识别号为1或2的电量电能计量模块的某一相电流数值的大于一个设定阈值，则开始执行将船舶岸电装置工况参数通过通过无线网络将船舶岸电装置工况参数回传至岸端服务器的工作；如果被采信的ID识别号为1或2的电量电能计量模块的各相电流数值的均小于另一个设定阈值，则停止执行船舶岸电装置工况参数通过通过无线网络将船舶岸电装置工况参数回传至岸端服务器的工作。
上述实施例仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动，仍处于本发明的范围之内。

Claims (7)

1.一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，其特征在于，
S1：采信装置结构设计：在船舶岸电装置左舷和右舷受电接口侧分别配备一个船舶岸电装置断路器，分别是船舶岸电装置左舷断路器和船舶岸电装置右舷断路器；在所述的船舶岸电装置左舷受电接口侧和船舶岸电装置左舷断路器之间及船舶岸电装置右舷受电接口侧和船舶岸电装置右舷断路器之间分别配备一个该侧电量电能计量模块即左舷受电接口侧电量电能计量模块和右舷受电接口侧电量电能计量模块，每个电量电能计量模块对应一个不同的ID识别号；所述左舷或右舷受电接口侧电量电能计量模块的电量信号取自船舶岸电装置左舷或右舷受电接口侧的船舶岸电装置断路器和船舶岸电装置左舷/右舷受电接口之间；船舶岸电船岸通讯网关通过总线分别与所述左舷受电接口侧电量电能计量模块和右舷受电接口侧电量电能计量模块连接并接收所述电量电能计量模块采集的岸电装置工况实时数据；
S2：利用电压数据判断连接岸电的舷侧：船舶岸电船岸通讯网关接收并分析来自左舷受电接口侧电量电能计量模块和右舷受电接口侧电量电能计量模块的电压数据，自动判断左舷和右舷哪一舷侧的受电接口正在连接岸电，只采信在左舷受电接口侧电量电能计量模块或右舷受电接口侧电量电能计量模块中、来自正在连接岸电一舷侧的岸电装置工况实时数据；
S3：利用电流数据判断是否正在使用陆基供电：所述船舶岸电船岸通讯网关分析S2判断后的连接岸电一舷侧的电量电能计量模块的电流数据，自动判断是否在使用陆基供电，只在确认为正在使用陆基供电的时候才会启动数据传输，通过无线网络回传至岸端服务器；
S4：对S2中所述连接岸电一舷侧的岸电装置工况实时数据将继续保持进行采信，直到下一次船舶岸电连接另一舷受电接口重复S2-S3步骤。
2.由权利要求1所述的一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，其特征在于，在高电流或高压的场景下，在所述的船舶岸电装置左舷受电接口侧和船舶岸电装置左舷断路器之间及船舶岸电装置右舷受电接口侧和船舶岸电装置右舷断路器之间的节点处先对应配置电流互感器或电压互感器，再与所述左舷受电接口侧电量电能计量模块或右舷受电接口侧电量电能计量模块连接，所述电流互感器或电压互感器分别用于降低电流或电压信号到电量电能计量模块电流输入接口和电压信号输入接口标称允许的范围之内。
3.由权利要求2所述的一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，其特征在于，船舶岸电船岸通讯网关接收来自左舷和右舷受电接口侧电量电能计量模块的电量电能实时数据，包括：电压、电流、功率、功率因数和电能。
4.由权利要求3所述的一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，其特征在于，S1所述的ID识别号的设定方法为：将左舷受电接口侧电量电能计量模块ID识别号设定为1，右舷受电接口侧电量电能计量模块ID识别号设定为2；船舶岸电船岸通讯网关通过现场总线物理接口或现场总线通信协议，能够区分来自ID识别号为1的电量电能计量模块和ID识别号为2的电量电能计量模块的两组岸电装置工况实时数据。
5.由权利要求4所述的一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，其特征在于，船舶岸电船岸通讯网关首次上电，默认采信ID识别号为1的电量电能计量模块的电压和电流数据。
6.由权利要求5所述的一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，其特征在于，S2中利用所述电压数据自动判断左舷和右舷哪一舷侧的受电接口正在连接岸电并进行采信的方法为：如果来自ID识别号为1的电量电能计量模块的多相电压数值的平均值，变化到高于三分之一的岸端供电电压，则保持采信ID识别号为1的电量电能计量模块数据；若不高于三分之一的岸端供电电压，则判断来自ID识别号为2的电量电能计量模块的多相电压数值的平均值，是否变化到高于三分之一的岸端供电电压，若是，则变更为采信ID识别号为2的电量电能计量模块数据。
7.由权利要求6所述的一种船舶岸电船岸通讯网关的有效数据采信方法，其特征在于，S2中利用所述电流数据自动判断是否在使用陆基供电、通过无线网络将船舶岸电装置工况参数回传至岸端服务器的方法为：被采信的ID识别号为1或2的电量电能计量模块的某一相电流数值的大于一个设定阈值，则开始执行将船舶岸电装置工况参数通过通过无线网络将船舶岸电装置工况参数回传至岸端服务器的工作；如果被采信的ID识别号为1或2的电量电能计量模块的各相电流数值的均小于另一个设定阈值，则停止执行船舶岸电装置工况参数通过无线网络将船舶岸电装置工况参数回传至岸端服务器的工作。
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