舰艇交流用电设备运行参数监测系统设计.pdf

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1、船电技术I应用研究舰艇交流用电设备运行参数监测系统设计李桂岩，姜海龙(海军潜艇学院，山东青岛266071)摘要：介绍了由工业级平板电脑与C8051F500单片机利用CAN总线组成的分布式监测系统，详细描述了系统硬件结构和软件结构。实现了舰艇交流用电设备运行参数的自动检测、记录、保存、导出等功能。实践证明该监测系统具有实时性好，工作稳定可靠，操作使用简便，图形界面友好等优点。完全真正达到了减轻艇员工作量、加强用电设备的监控、为日后设备维护维修提供参考数据的目的。关键词：平板电脑单片机CAN总线监测系统中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1003—4862

2、(2013)04-0001—03DesignofMonitoringSystemofOperatingParametersBasedonACEquipmentofWarshipsLiGuiyan，JiangHailong(NavySubmarineAcademy，Qingda0266071，Shandong，China)Abstract：DistributedmonitoringsystemcomposedofindustrialtabletPCandC8051F500SCMthroughCANbusareintroducedandhardwareandsoft

3、warearchitecturesaredescribedindetailThefunctionofautomaticalmonitoring,recording,savingandexploreforACequipmentofwarships．Thepracticeprovedthatthesystemhasadvantagesofreal—timeperformance，stability,simplemanipulationandfriendlyinterface．Keywords：TabletPc：SCM；CANbus；MonitoringSystem0

4、引言舰艇交流用电设备运行参数监测系统(简称监测系统)能实现舰艇交流用电设备的电流电压的自动检测，用电设备运行时间和启动次数的自动记录，定时保存检测结果和设备的工作状态，事后可通过导出记录文件，对用电设备的运行状态做进一步分析处理。该监测系统的应用不仅减少艇员检查、记录用电设备状态的工作量，加强用电设备运行状态的监控，保障艇员人身安全，也为日后维修用电设备提供更准确的参考数据。随着测控技术的发展，监测系统和监测仪器实现的方法和手段在不断更新。本文介绍的舰艇交流用电设备运行参数监测系统采用分布式结构。主机是一台平板电脑用于完成数据处理、检收稿日期：2012—08—2

5、4作者简介：李桂岩(1957一)，男，教授。研究方向：计算机应用。测结果和设备状态显示及人机交互等任务，从机为C8051F500单片机主要完成定时数据采集、数据滤波、数据传送等任务。1系统硬件设计1．1总体方案设计为保证舰艇环境下能可靠地工作运行，主机选用工业级平板电脑。具备坚固、防震、防潮、防尘、耐高温等特点。系统配置：最大内存2GB、板载于兆网卡、4个RS232串行口、2个USB2．0端口、7寸五线电阻触摸屏，是一款适用于测控领域的理想平板电脑。操作系统是WindowsXP,开发软件是LabWindows／CVI。从机采用C8051F500单片机，该单片机具

6、有高速8051微控制器内核、速度可达50MIPS，4352字节内部数据存储器，64KB的FLASH存储器，5个通用16位定时器，1路UART串行口，1路CAN2．0B总线，32通道的可编程12位分辨率船电技术l应用研究的ADC。在不需要增加外部器件的情况下能实现32路模拟量的数据采集，完全满足监测系统的要求。主机与从机之间采用CAN总线实现串行通信。舰艇交流用电设备运行参数监测系统具有如下功能：用电设备电流电压值采集、数据处理、数据传送、设备运行时间及启动次数计数、设备状态设置、人机界面显示等。系统结构示意图如图1所示。』qjj_oj触～ni摸USBCAl一■i

7、]爰悟墓州NI●刊琶l$}板}j调试器L三-j单l电～，1}脑机卜1号夜压泵I“2tJ-夜压泵“主疏水泵l●●——————“底舱泵li⋯——————一·●一空气加热器l图1舰艇交流用电设备运行参数监测系统结构示意图1．2数据采集功能设计监控系统的数据采集是由C8051F500单片机每隔10ms就分别对1号液压泵、2号液压泵、主疏水泵、舱底泵等十二项用电设备的电流、电压巡回检测。为了提高可靠性，每路电流或电压连续采集16次，用算术平均值作为本路测量值。电流检测采用FZ系列穿孔穿芯一体化交流电流变送器，它可以直接将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的DC4～20

8、mA，通过250Q精密电