基于ttcan码头供电监控系统设计

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1、分类号：TP29密级：公开学号：092030006工学硕士学位论文基于TTCAN的码头供电监控系统设计学生姓名李运生指导教师窦金生教授江苏科技大学二零一二年三月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTerminalpowersupplymonitoringsystemdesignbaseonTTCANSubmittedbyNameLiYunshengSupervisedbyProfessorNameDouJinshengJiangsu

2、UniversityofScienceandTechnologyMarch,2012江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学工学硕士学位论文江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部

3、门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月II摘要摘要随着船舶运输在经济发展中发挥着越来越重要的作用，为了解决船舶到港停泊所产生的污染，船舶岸电技术已被广泛应用，但随着用电船舶的流动性越来越大，到港船舶使用岸电的管理越来越复杂，为了使这一问题得到有效解决，且同时为了满足监控系统中各信息的实时性，本课

4、题提出了基于TTCAN通信机制的码头供电监控管理方案。码头供电监控系统的实时性取决于TTCAN网络的实时性，所以可以通过优化TTCAN的系统矩阵（静态调度表）来提高监控系统的实时性，传统方式采用平均分配优化算法，这已无法满足系统各信息的实时性；传统的遗传优化算法的适应度函数也不能很好的反映优化目标。本课题通过构建TTCAN系统矩阵的数学模型，详细分析了系统矩阵设计过程中的各参数，并给出了各参数的计算公式，为了更好的设计系统矩阵，提出了系统矩阵的三个约束条件，从而使系统矩阵的设计过程可以进行量化处理；并且提出了基于字母编码的改进遗传优化算法，把网络信息的

5、系统矩阵转化成字母形式的矩阵，通过结合数学模型，将信息实时率作为遗传优化算法的适应度函数，通过实验仿真和现场调试，经过字母编码遗传算法优化后的静态调度表能满足系统各信息的实时性要求。针对于到港船舶的用电特点，本课题设计了码头供电监控分站控制板的硬件和软件，以及具有远程监控管理功能的码头供电监控管理软件。在充分考虑了现场干扰的前提下，CAN总线的通信电路采用了数字隔离技术；码头供电监控分站使用了OLED显示屏和键盘，从而方便了用户用电操作；针对于系统各节点时钟步调不统一，通过软件设计使各节点具有统一的网络时间单元(NTU)，从而保证了各节点的时间统一；针

6、对于码头供电监控系统的数据信息复杂性，设计了基于SQLSever2005的数据库，从而实现了对系统信息的有效管理。通过福建三江口港口码头的应用，说明了上述方案的可靠性，系统的通信实时性到达预期效果。关键词：码头供电监控；C8051F040；TTCAN；实时性；系统矩阵；遗传算法I江苏科技大学工学硕士学位论文IIAbstractAbstractShippingineconomicdevelopmentisplayinganincreasinglyimportantrole,inordertosolvepollutionoftheshiptoberthin

7、portarising,shipshorepowertechnologyhasbeenwidelyused,butwiththeelectricityincreasingthemobilityoftheship,arrivingshipstouseshorepowermanagementmorecomplex,inordertoeffectivelysolvethisproblem,andalsothemonitoringsysteminordertomeetthereal-timeinformation,theissueTTCANcommunicat

8、ionmechanismisproposedbasedpowermonitoringandma