船舶电站管理装置的设计

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1、船舶电站管理装置的设计第３７卷第２期２００８年４月文章编号：１６７１—７９５３（２００８）０２－０１２７—０４船海工程ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏＬ３７Ｎ０．２Ａｐｒ．２００８王春波，邓勇，柘江（中船重工集团７２３研究所，江苏扬州２２５００９）摘要：船舶电站管理系统是保证船舶正常航行的重要设备之一，随着船舶自动化要求的日益提高，设计船舶电站的自动化和智能化管理系统成为必然趋势，在实际应用中具有重大现实意义。文中介绍了基于嵌入式的电站管理装置的基本原理和船舶电站基本功能的实现方法。关键词：船舶；电站；嵌入式中图分

2、类号：Ｕ６６５．１２文献标志码：ＡＴｈｅＤｅｓｉｇｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＰｌａｎｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍＷＡＮＧＣｈｕｎ－Ｉｍ，ＤＥＮＧＹｏｎｇ，ＺＨＥＪｉａｎｇ———————————————————————————————————————————————（ＣＳＩＣ－Ｎｏ．７２３Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＹａｎｇｚｈｏｕＪｉａｎｇｓｕ２２５００９。Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｈｉｐｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｓｔｏｍａｔｉｏｎｒｅｑｕｅｓｔｂ

3、ｅｉｎｇｅｎｈａｎｃｅｄ，ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｅｒｎｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｅｖｉｃｅｏｎｓｈｉｐ．Ａｓｔｈｅａｕ—ａｕｔｏｍａｔｉｃａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｚｅｄｓｈｉｐｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓ—ｉｓａｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｎｆｕｔｕｒｅ．Ｉｔｉｓｏｆｇｒｅａ———————————————————————————————————————————————ｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｔｉｖｅｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎＩＴＩＤｎ

4、－ｂａｓｅｄｏｎａｇｅｍｅｎｔＫｅｙｅｍｂｅｄｄｅｄｄｅｖｉｃｅｓａｎｄＳｈｉｐＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎｂａｓｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄ．ｗｏｒｄｓ：Ｓｈｉｐ；Ｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎ；ｅｍｂｅｄｄｅｄｄｅｖｉｃｅｓ体积小，资源丰富，使ＣＰＵ的外围电路大大减少，且具有低功耗，实时性好的优点。系统由电源模块、同步脉冲发生器模块、数据采集模块、电站管理模块４部分组成，系统结构见图１。‘电源模块的主要功能是将汇流排上电降压整流为１３（２５船舶电站是船舶的主要动力源，是船舶电力系统的核心。现在国内一般采用国外的电站管理模

5、块和自行研发的基于ＰＩ￡的电站管理系统。使用国外的电站管理模块的优势是安装方便，可靠性强。缺点是价格比较昂贵，其调速频率比较快，只适应电子调速的发电机组，不适应国内普通发电机机组。自行研发的基于ＰＩ￡的电站管理系统优点是：有一定自己的技术，能够适应各种发电机组的调速装置。缺———————————————————————————————————————————————点是构造比较复杂，需要较多的外围电路。根据这种情况，本文介绍了一种基于嵌入式的电站管理系统，具有体积小，外围电路简单，能够适应各种发电机组的调速装置。１Ｖ，供系统使用

6、，一旦汇流排上失电，就使用应急电源，汇流排恢复后，仍就使用汇流排上的电，即以汇流排上的电为主电源，电源之间切换实现无间隙切换。同步脉冲发生器模块的主要功能是比较输入端的两路电源的电压、频率、相位，当两路输入的电压、频率、相位基本一致时，发出并车合闸信号。数据采集模块主要功能是采集发电机的电压、电流、频率、功率因素等参数。这是该系统的数据源，管理模块完全依靠该模块采集的数并车信号系统构成本装置采用嵌入式设计，主ＣＰＵ采用飞利浦的ｆｉｒｍ７芯片，该芯片是３２位控制芯片，具有收稿日期：２００８—０１—１５修回日期：２００８－０２－１８

7、作者简介：王春波（１９７６一），男，硕士，工程师。研究方向：直线加速器和放射模拟定位机研发。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｃｂ３２７＠ｇｍａｉＬｃｏｍ电压电流图１系统结构图１２７———————————————————————————————————————————————万方数据　据进行判断和管理，因此该模块至关重要，电站管理模块是该系统的心脏，所有的管理功能都是有该模块实现，根据各种工况，发出各种控制信号。２信号采集电路２．１电压信号采集电路发电机及电网电压信号分别经电压互感器隔离降压后，用二极管整流。这样将发电机及电网电压和控制器内部相互

8、隔离，提高控制器的稳定性，同时将发电机和电网电压互感器输出的１００Ｖ电压隔离该信号，经滤波后变成直流信号然后再将结果送到ａｒｍ７的模擞转换器（ＡＤＣ）中。其信号采集电路见图２。ＶＣＣＴＩ‰Ｒ。吓。，ｒ－ｃ１］———————————————————————————