一種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)的目標(biāo)是開發(fā)一種具有自動化測量、智能分析、數(shù)字通訊等功能為體的船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)；本發(fā)明一種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)主要具有以下功能：在配電網(wǎng)絡(luò)正常運行情況下,監(jiān)測配電網(wǎng)絡(luò)運行工況,實時顯示船舶配電網(wǎng)絡(luò)信息(包括電流、電壓、功率、頻率、開關(guān)狀態(tài))以及交流一次網(wǎng)絕緣狀況；在配電網(wǎng)絡(luò)異常運行情況下,能迅速準(zhǔn)確定位故障位置從而及時處理事故,保證用電設(shè)備的供電并盡量縮短對用電設(shè)備的斷電時間和斷電范圍，此系統(tǒng)有利于對電力系統(tǒng)運行參數(shù)的采集和分析,同時便于指揮人員對配電狀態(tài)的掌握,便于管理和維護,減輕日常檢測工作量,從而提高現(xiàn)代船舶的管理水平。
【專利說明】—種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶配電系統(tǒng)是船舶電力系統(tǒng)的重要組成部分，主要由電站、配電裝置、電力網(wǎng)和用電設(shè)備組成"船舶配電系統(tǒng)是用來接收和分配船舶電能，并對發(fā)電機和電網(wǎng)進行保護、測量和調(diào)整等工作的設(shè)備。它是由各種開關(guān)、保護電器、測量儀表、調(diào)節(jié)和信號裝置等電器設(shè)備按一定要求組合而成的，對保證船舶安全經(jīng)濟航行具有重要意義。目前，船舶負(fù)荷用電需求量的不斷擴大，但現(xiàn)有配電監(jiān)測系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的分散監(jiān)測和故障處理方法，導(dǎo)致配電系統(tǒng)電量參數(shù)的測量不能實時體現(xiàn)全船的用電分布情況，致使指揮人員不能對船舶電能分配做出及時的調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明一種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)的目標(biāo)是開發(fā)一種具有自動化測量、智能分析、數(shù)字通訊等功能為體的船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明一種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)主要具有以下功能:
(I)在配電網(wǎng)絡(luò)正常運行情況下，監(jiān)測配電網(wǎng)絡(luò)運行工況，實時顯示船舶配電網(wǎng)絡(luò)信息(包括電流、電壓、功率、頻率、開關(guān)狀態(tài))以及交流一次網(wǎng)絕緣狀況。
[0005](2)在配電網(wǎng)絡(luò)異常運行情況下，能迅速準(zhǔn)確定位故障位置從而及時處理事故，保證用電設(shè)備的供電并盡量縮短對用電設(shè)備的斷電時間和斷電范圍，此系統(tǒng)有利于對電力系統(tǒng)運行參數(shù)的采集和分析，同時便于指揮人員對配電狀態(tài)的掌握，便于管理和維護，減輕日常檢測工作量，從而提高現(xiàn)代船舶的管理水平。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)由一臺上位機單元I (主站)、多臺現(xiàn)場電量監(jiān)測單元2和多臺現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元3組成。
[0007]上位機單元I安裝在集控室，可以實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中主要配電設(shè)備運行狀況和故障報警信息，并存儲各種歷史數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場電量監(jiān)測單元2安裝在各被監(jiān)控配電板處，用來采集各支路的電壓電流信號和斷路器通斷情況，并對采樣的數(shù)據(jù)進行計算處理，再將數(shù)據(jù)通過CAN總線發(fā)送到上位機單元，由上位機單元將發(fā)送的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析和處理，并在界面中顯示；現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元3能通過對漏電流的監(jiān)測，實時的在線監(jiān)測交流380V電網(wǎng)的絕緣情況和離線測量發(fā)電機組的絕緣電阻，從而，在集控室就可實現(xiàn)對全船配電設(shè)備所有支路的電量參數(shù)進行實時集中監(jiān)測和遠(yuǎn)程故障檢測。
[0008]本發(fā)明一種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理是:
監(jiān)測系統(tǒng)基于CAN總線構(gòu)建通訊系統(tǒng)，實時監(jiān)測配電設(shè)備的工況和狀態(tài)。當(dāng)現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元3監(jiān)測到配電網(wǎng)絡(luò)絕緣電阻發(fā)生異常時，驅(qū)動聲光報警盒進行報警，同時將報警信息上傳到上位機單元。當(dāng)上位機單元接收到現(xiàn)場電量監(jiān)測單元2上傳的電壓、電流或交流絕緣電阻異常時，會自動進行故障判斷并定位故障位置，同時驅(qū)動上位機單元的報警單元進行報警，并將報警信息記錄到數(shù)據(jù)庫中，提供故障診斷和分析，從而實現(xiàn)配電設(shè)備的自動監(jiān)測與報警。
[0009]上位機屏幕上顯示如下信息:在微機屏幕上顯示交流配電網(wǎng)絡(luò)的工作情況，并對網(wǎng)絡(luò)的運行情況進行記錄；在微機屏幕上，用單線圖顯示主配電板的負(fù)載屏上各支路斷路器的分合狀態(tài)及電壓、電流、功率等參數(shù)信息，按時間序列將主配電板的負(fù)載屏各支路斷路器變化數(shù)據(jù)信息，以報表形式顯示，實現(xiàn)事件記錄功能，支路自工作開始后的電量統(tǒng)計，實時監(jiān)測支路通信工作狀態(tài)，對主配電板的負(fù)載屏各支路斷路器出現(xiàn)的故障和通信故障進行報警，并能在微機屏幕上對故障支路進行定位和自動顯示。
[0010]現(xiàn)場電量監(jiān)測單元2由采樣電路、信號調(diào)理電路、信號處理器等組成。裝置通過電壓互感器和霍爾電流傳感器采集各支路的電壓和電流信號，取一路電壓信號經(jīng)過零比較器生成頻率相同的方波，送給DSP信號處理器測頻，同時此信號經(jīng)過鎖相環(huán)來控制采樣定時和速率，然后把產(chǎn)生128倍頻率的采樣信號送給采樣電路，AD轉(zhuǎn)換器把采集到的電流電壓信號發(fā)送給DSP進行運算，實現(xiàn)對電流、電壓有效值、功率等電量參數(shù)的測量"開關(guān)量采集模塊監(jiān)測斷路器的開關(guān)狀態(tài)，采集數(shù)字量輸入信號，并可以輸出數(shù)字量信號，控制開關(guān)等〃最后將數(shù)據(jù)通過CAN接口傳給上位機。
[0011]現(xiàn)場電量監(jiān)測單元2能完成實時采集主配電板負(fù)載屏內(nèi)各支路的三相電壓！電流！斷路器通斷狀態(tài)，完成信息本地處理，將采集到的三相電壓、電流數(shù)據(jù)通過軟件算法計算有效電流、有效電壓、頻率、功率等電量參數(shù)；通過CAN總線接口，將處理后的各種信息通過CAN總線上傳至上位機單元I。上傳信息如下:狀態(tài)變化上報，報文包括斷路器編號、變化狀態(tài)、故障發(fā)生時間等信息。參數(shù)傳遞包括電壓、電流、功率、頻率等信息，采用定時發(fā)送的方式發(fā)送。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果是:船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)最終達到預(yù)期目標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的實時集中監(jiān)測，隨時掌握網(wǎng)絡(luò)中主要配電設(shè)備信息，當(dāng)支路發(fā)生故障時，能迅速可靠地定位故障線路并報警，而且還能對配電信息進行各種處理、存儲及分析計算等，同時系統(tǒng)還有豐富的查詢！統(tǒng)計功能，從而實現(xiàn)對全船配電信息的監(jiān)測管理。采用模塊化、通用化的設(shè)計思想，采用VC++開發(fā)配電監(jiān)測系統(tǒng)軟件平臺，根據(jù)軟件功能，主要完成了啟動界面模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、報表功能模塊、報警模塊、數(shù)據(jù)采集和控制模塊等軟件設(shè)計。在Mierosoft Access數(shù)據(jù)庫平臺上，完成監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲、查詢和刪除等功能。圖1是本發(fā)明一種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖中:1上位機單元、，2現(xiàn)場電量監(jiān)測單元、，3、現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶配電監(jiān)測系統(tǒng)由一臺上位機單元I (主站)、多臺現(xiàn)場電量監(jiān)測單元2和多臺現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元3組成；上位機單元I安裝在集控室，可以實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中主要配電設(shè)備運行狀況和故障報警信息，并存儲各種歷史數(shù)據(jù)；現(xiàn)場電量監(jiān)測單元2安裝在各被監(jiān)控配電板處，用來采集各支路的電壓電流信號和斷路器通斷情況，并對采樣的數(shù)據(jù)進行計算處理，再將數(shù)據(jù)通過CAN總線發(fā)送到上位機單元，由上位機單元將發(fā)送的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析和處理，并在界面中顯示；現(xiàn)場絕緣監(jiān)測單元3能通過對漏電流的監(jiān)測，實時的在線監(jiān)測交流380V電網(wǎng)的絕緣情況和離線測量發(fā)電機組的絕緣電阻，從而，在集控室就可實現(xiàn)對全船配電設(shè)備所有支路的電量參數(shù)進行實時集中監(jiān)測和遠(yuǎn)程故障檢測。
【文檔編號】G01R31/08GK103675527SQ201310592935
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】劉雨 申請人:大連海聯(lián)自動控制有限公司