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        岸電連船數據通信監控系統設計

        前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了岸電連船數據通信監控系統設計范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

        岸電連船數據通信監控系統設計

        1當前岸電連船數據通信存在的問題

        隨著計算機技術、通信技術的發展,連船數據通信在技術上已不存在問題,在近幾年的實際連船過程中,由于船岸在物理空間上的分隔,使得船舶、岸電兩端數據無法實時共享,鮮見岸側與船進行數字通信平臺的建設,原因大致有以下幾個方面。

        1.1國內岸電建設方興未艾

        岸電設備及相關配套設施建設成本高昂,而其投資回報只能按售電的形式,投資回報周期長,加上設備使用過程中的維護費用很高,所以相關企業投資岸電的積極性不高。隨著《“十三五”節能減排綜合工作方案》的出臺,近幾年來通過國家和地方兩級財政補貼,國內岸電才逐漸開始建設。

        1.2岸電使用率偏低

        由于政府硬性政策的缺失,加上岸電連船需要船方和岸電方雙方配合,并且前期需要做大量的準備工作,導致岸電的使用頻率不高。

        1.3改造成本高

        由于船舶采用燃油發電機供電,早期設計的控制系統可能都未考慮到與岸側進行數字通信,在軟件或硬件上可能都沒有預留相應的功能,改造必然增加相應的設計費用,船方改造積極性不高,岸方也要相應地增加軟件和硬件的改造費用。另外,船舶靠岸時間短,調試時間緊迫,諸多因素導致船岸數字通信平臺建設的荒廢。

        1.4通信協議標準化的缺失

        IEC/IEEE等國際標準化組織在2016年才相關標準,因此船舶控制系統廠家協議不盡相同,普遍采用國際通用的Modbus協議,但早期船舶甚至有自定義協議的,即使采用通用協議,寄存器地址定義也不盡相同。

        2岸電連船數據監控系統設計方案

        2.1連船數據監控系統設計原理

        船側預留給岸側通信的接口通常為串口(如RS485、RS422)或網口,加上碼頭泊位與監控室的距離一般都有幾千米,所以宜采用光纖通信。在碼頭岸側預先布置光電轉換模塊,電信號側與船舶的通信接口連接,轉換為光信號經過光纜傳輸到監控室,監控室側經過光電轉換模塊再轉換成電信號,送到監控主機。監控系統采用一體化設計,應將岸電電源、PLC、綜保裝置、電能表、直流屏等設備及組件的關鍵數據采集、顯示、記錄等。船舶數據應設計為可以根據不同的船舶切換到相應的模塊。操作員站主機顯示包含輸出電源的頻率、三相電壓平均值、三相電流平均值、三相線(相)電壓、三相線電流、三相不平衡度、有功功率、無功功率、功率因數等參數顯示并對有功電度、無功電度進行統計計量。所有數據可以在顯示器上顯示,且具有連續供電參數(如頻率、電壓、電流)等記錄功能,隨時在計算機管理系統中查詢。工程師站主機具備操作員站的全部功能和更高的權限,同時充當了主備配置的角色,保證系統的正常運行;同時在2臺主機上寫入相同數據,保證數據的冗余,提高數據的安全性;同時預留通信端口供外網數據共享,滿足集團或遠程的展示功能。

        2.2監控系統設計功能設計

        (1)數據展示。監控系統具備輸出電源的頻率、三相電壓平均值、三相電流平均值、三相線(相)電壓、三相線電流、三相不平衡度、各功率單元直流電壓、有功功率、無功功率、功率因數、主回路開關狀態、安防信息、環境信息、船舶電系統狀態等基本參數顯示。(2)曲線功能。所有數據除了在顯示器上顯示,同時應該對數據的定時存儲,如電壓、電流、頻率、功率、電度、開關信號,隨時在電腦管理系統中查詢,并以曲線的方式展示,便于數據分析。(3)報表功能。監控系統通過采集相關船舶靜態信息、連船時的實時運行數據,并對采集的信息和數據按船名或MMSI組織加工、存儲、最后形成完成的業務統計數據。(4)日志記錄。監控系統應設置短路、過載、過壓、缺相、低頻、逆功率、三相不平衡和超溫保護等功能,并具備故障鎖定、聲光報警、故障顯示和故障查詢等功能。核心電源部件帶故障自診斷功能,能對所發生的故障類型及故障位置提供指示,能就地顯示并遠方報警,便于運行檢修人員能辨別和解決所出現的問題。(5)連船流程控制。連船控制是一項高度配合和可靠性要求極高的操作,連船前需對保護控制回路校驗,船舶岸電電源輸送到船上后,先送到船側岸電甲板開關柜上端。該開關位于主配電板岸電并網開關上端,船方操作人員通過船側開關柜檢查確認岸電電源的相序,電壓、頻率是否滿足船上電源要求。這些都需要監控系統上每一步操作流程設置確認信號,收到對方確認后的狀態信號方能進行下一步。

        3結束語

        岸電連船就地通信系統的設計應用大大提高了岸電連船的效率,為系統建立船岸之間的信息一體化奠定了基礎,可以促進岸電建設的進一步發展。

        作者:李曉峰 單位:山東·日照港股份動力公司

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