本發(fā)明涉及船舶電站技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種高效智能化船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

眾所周知，船舶是最為重要的水上運(yùn)輸工具。然而，這些年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)的創(chuàng)新、全球航海運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展、海洋研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展、人們生活以及安全性要求的不斷提高等等，使船舶綜合性能的可靠性面臨巨大挑戰(zhàn)。比如豪華游艇、綜合船橋系統(tǒng)、船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)等，都對(duì)船舶電站有特別高的要求。人類(lèi)需要更安全、更環(huán)保、更舒適的先進(jìn)性船舶，而船舶先進(jìn)性最重要的指標(biāo)之一便是船舶電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的先進(jìn)性。同時(shí)，它也是船舶現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高效智能化船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)，用于解決對(duì)船舶電站智能監(jiān)控的技術(shù)問(wèn)題，以達(dá)到安全、高效、可靠的技術(shù)效果。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種高效智能化船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述的發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)至少設(shè)有兩個(gè)，所述的檢測(cè)系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)組檢測(cè)子系統(tǒng)和配電檢測(cè)子系統(tǒng)；所述的控制系統(tǒng)分別與所述的發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)電連接。

本發(fā)明還可以采用以下技術(shù)方案。

進(jìn)一步的，所述發(fā)電機(jī)組檢測(cè)子系統(tǒng)包括滑油壓力檢測(cè)傳感器、溫度檢測(cè)傳感器、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、功率檢測(cè)模塊、轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊和短路檢測(cè)模塊。

進(jìn)一步的，所述的發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)組機(jī)旁控制箱，所述發(fā)電機(jī)組機(jī)旁控制箱內(nèi)集成安裝有自動(dòng)調(diào)速器、電動(dòng)調(diào)壓器、分級(jí)卸載斷路器、負(fù)載開(kāi)關(guān)斷路器、逆功率繼電器和自動(dòng)負(fù)荷分配器。

進(jìn)一步的，所述的配電系統(tǒng)包括、主配電柜、應(yīng)急配電柜、岸電箱、分電箱和變頻柜，所述分電箱和變頻柜分別設(shè)有多個(gè)；所述主配電柜、應(yīng)急配電柜和岸電箱并聯(lián)；所述分電箱上分別設(shè)有所述的變頻柜。

進(jìn)一步的，所述的控制系統(tǒng)包括操控臺(tái)、plc、ppu模塊和profibus-dp總線；所述的操控臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)線和交換機(jī)與plc連接，所述plc通過(guò)profibus-dp總線分別與所述的ppu連接；所述的ppu安裝在所述的機(jī)旁控制箱內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述的控制系統(tǒng)包括操控臺(tái)、plc、ppu模塊、zigbee模塊和zigbee協(xié)調(diào)器，所述的ppu模塊、plc控制器上均設(shè)置所述的zigbee模塊，以實(shí)現(xiàn)ppu模塊與所述plc控制器的無(wú)線連接；所述的zigbee模塊與所述的zigbee協(xié)調(diào)器無(wú)線連接，所述的zigbee協(xié)調(diào)器與所述的操控臺(tái)電連接。

本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：

(1)本發(fā)明實(shí)施例1中，利用發(fā)電機(jī)組檢測(cè)子系統(tǒng)和配電檢測(cè)子系統(tǒng)，能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)組系統(tǒng)和配電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可利用控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，保證系統(tǒng)運(yùn)行的正常。本發(fā)明控制系統(tǒng)中采用profibus-dp總線，能夠提高可靠性，并具有優(yōu)異抗噪性能和兼容性、成本低、方便接線的優(yōu)點(diǎn)。

(2)本發(fā)明實(shí)施例2中，采用無(wú)線連接方式，一方面可以節(jié)省船舶空間，另一方便可以減少線路布局，減輕后期維修費(fèi)用和工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的技術(shù)方案中控制系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖；

圖2為本發(fā)明的技術(shù)方案中控制系統(tǒng)與配電系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖；

圖中：1.操控臺(tái)；2.報(bào)警裝置；3.打印機(jī)；4.以太網(wǎng)；5.交換機(jī)；6.profibus-dp總線；7.plc控制器；8.ppu模塊；9.終端電阻；10.機(jī)旁控制箱；11.發(fā)電機(jī)組；12.主配電柜；13.應(yīng)急配電柜；14.岸電箱；15.分電箱；16.變頻柜；17.穩(wěn)壓穩(wěn)流電柜；18.蓄電池。

具體實(shí)施方式

如圖1至2所示，一種高效智能化船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)組檢測(cè)子系統(tǒng)和配電檢測(cè)子系統(tǒng)，所述的發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)主要作為動(dòng)力源，配電系統(tǒng)用于將電源分配到各用電設(shè)備，所述的檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)和配電系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，并將參數(shù)傳遞傳遞至控制系統(tǒng)，進(jìn)而控制系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)和配電系統(tǒng)做出及時(shí)調(diào)整。

所述的發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)組11、發(fā)電機(jī)組機(jī)旁控制箱10，發(fā)電機(jī)組11包括原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，原動(dòng)機(jī)采用柴油機(jī)，所述發(fā)電機(jī)組檢測(cè)子系統(tǒng)包括滑油壓力檢測(cè)傳感器、溫度檢測(cè)傳感器、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、功率檢測(cè)模塊、轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊和短路檢測(cè)模塊，所述發(fā)電機(jī)組機(jī)旁控制箱10內(nèi)集成安裝有自動(dòng)調(diào)速器、電動(dòng)調(diào)壓器、分級(jí)卸載斷路器、負(fù)載開(kāi)關(guān)斷路器、逆功率繼電器和自動(dòng)負(fù)荷分配器；所述發(fā)電機(jī)組機(jī)旁控制箱10設(shè)有操控板，所述的操控板設(shè)有供現(xiàn)場(chǎng)操作的按鈕開(kāi)關(guān)。所述的原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)設(shè)有3組，在不同負(fù)載功率要求下，可單獨(dú)使用也可并聯(lián)使用，所述的原動(dòng)機(jī)采用柴油機(jī)，原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出端與發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入端連接。

所述的滑油壓力檢測(cè)傳感器安裝在所述的原動(dòng)機(jī)上，用于檢測(cè)原動(dòng)機(jī)各部分潤(rùn)滑系統(tǒng)的滑油壓力，滑油壓力大小直接影響零部件工作時(shí)的發(fā)熱及磨損程度，必須準(zhǔn)確測(cè)量滑油壓力，當(dāng)滑油壓力出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)；所述的溫度檢測(cè)傳感器安裝在原動(dòng)機(jī)的冷卻水箱上，用于檢測(cè)冷卻水箱內(nèi)冷卻水的溫度，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，可以進(jìn)行停機(jī)或者采取輔助降溫措施；所述的轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊安裝在所述的原動(dòng)機(jī)上，用于檢測(cè)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是否發(fā)生異常。所述的電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、功率檢測(cè)模塊、短路檢測(cè)模塊分別安裝在所述的發(fā)電機(jī)上，分別用于檢測(cè)發(fā)電機(jī)的電壓、電流、功率以及是否出現(xiàn)短路情況。

所述的自動(dòng)調(diào)速器與所述的原動(dòng)機(jī)電連接，當(dāng)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊檢測(cè)到原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生異常時(shí)，自動(dòng)調(diào)速器可根據(jù)負(fù)荷的變化，自動(dòng)增減噴油泵的供油量，使原動(dòng)機(jī)能夠以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。所述的電動(dòng)調(diào)壓器與發(fā)電機(jī)的電源輸出端連接，用于調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓。所述的分級(jí)卸載斷路器與所述發(fā)電機(jī)的電源輸出端電連接，當(dāng)發(fā)電機(jī)過(guò)載達(dá)到一定值時(shí)，自動(dòng)地逐次分級(jí)卸去次要負(fù)載，以保證發(fā)電機(jī)向重要負(fù)載連續(xù)供電的保護(hù)。所述的負(fù)載開(kāi)關(guān)斷路器與所述發(fā)電機(jī)的電源輸出端電連接；當(dāng)發(fā)電機(jī)導(dǎo)線的絕緣層老化、機(jī)械損傷情況下，可能會(huì)引起外部短路，或者是發(fā)電機(jī)調(diào)壓器失靈或者發(fā)生嚴(yán)重欠頻情況下，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)電壓嚴(yán)重下降；可通過(guò)負(fù)載開(kāi)關(guān)斷路器斷開(kāi)負(fù)載。所述逆功率繼電器與所述發(fā)電機(jī)的電源輸出端電連接；在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的情況下，有可能出現(xiàn)某臺(tái)原動(dòng)機(jī)故障而不能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的情況，此時(shí)這臺(tái)發(fā)電機(jī)就會(huì)變成一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，在電網(wǎng)吸收功率而不是貢獻(xiàn)功率；由于并車(chē)時(shí)會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)的逆功率，因此逆功率的保護(hù)需要延時(shí)保護(hù)；其逆功為4％-8％額定功率時(shí)，延時(shí)2-10s，由逆功率繼電器動(dòng)作，達(dá)到保護(hù)的作用。自動(dòng)負(fù)荷分配器與所述的發(fā)電機(jī)電連接，當(dāng)船舶電站發(fā)電機(jī)組11并車(chē)，或者解列以及需要單機(jī)交替運(yùn)行的時(shí)候，都需要負(fù)荷轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的動(dòng)態(tài)調(diào)整；自動(dòng)負(fù)荷分配器能夠?qū)ω?fù)荷進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整以及功率自動(dòng)分配。

所述的配電系統(tǒng)包括主配電柜12、應(yīng)急配電柜13、岸電箱14、分電箱15、變頻柜16和配電檢測(cè)子系統(tǒng)，所述的主配電柜12用于對(duì)各用電設(shè)備進(jìn)行配電使用，主配電柜12與各用電設(shè)備之間分別連接所述的分電箱15，每個(gè)分電箱15上連接有所述的變頻柜16，根據(jù)各用電設(shè)備的不同，所述的變頻柜16可以提供不同頻率的電源。所述的主配電柜12內(nèi)集成安裝了多種智能配電開(kāi)關(guān)。所述的應(yīng)急配電柜13與所述的主配電柜12并聯(lián)連接，當(dāng)主配電柜12發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)所述的應(yīng)急配電柜13對(duì)設(shè)備供電。所述的岸電箱14分別與所述的主配電柜12和應(yīng)急配電柜13并聯(lián)連接，當(dāng)船舶靠岸時(shí)，岸電箱14用于連接陸地電源；所述岸電箱14設(shè)有手動(dòng)岸電箱14和自動(dòng)岸電箱14。所述發(fā)電機(jī)的電源輸出端連接有穩(wěn)壓穩(wěn)流電柜17，穩(wěn)壓穩(wěn)流電柜17的電源輸出端分別通過(guò)開(kāi)關(guān)與所述的主配電柜12和應(yīng)急配電柜13串聯(lián)。進(jìn)一步的，穩(wěn)壓穩(wěn)流電柜17的電源輸出端連接有蓄電池18，所述的蓄電池18分別通過(guò)開(kāi)關(guān)與所述的主配電柜12和應(yīng)急配電柜13串聯(lián)，蓄電池18用于緊急情況下供電使用。所述的配電檢測(cè)子系統(tǒng)包括配電柜電壓檢測(cè)模塊和配電柜電流檢測(cè)模塊，所述的配電柜電壓檢測(cè)模塊和配電柜電流檢測(cè)模塊設(shè)有多個(gè)，分別安裝在所述的主配電柜12、應(yīng)急配電柜13、岸電箱14以及分電箱15內(nèi)。

所述的控制系統(tǒng)包括操控臺(tái)1(上位機(jī))、plc控制器7、ppu(并車(chē)與保護(hù)單元)模塊8、profibus-dp總線6(用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式i/o的通信)、報(bào)警裝置2、工業(yè)以太網(wǎng)4和moxa交換機(jī)5，所述的plc控制器7與ppu模塊8是此系統(tǒng)的控制核心，plc控制器7做控制主站，ppu模塊8做控制從站。所述操控臺(tái)1上集成安裝有顯示器和操作面板，所述的顯示器用于顯示系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，操作面板用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控；所述的plc控制器7通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)4和moxa交換機(jī)5與所述的操控臺(tái)1電連接。所述的ppu模塊8分別安裝在所述的發(fā)電機(jī)組11機(jī)旁控制箱10，ppu模塊8通過(guò)profibus-dp總線6與所述的plc控制器7電連接，profibus-dp總線6的末端設(shè)有終端電阻9。ppu模塊8負(fù)責(zé)采集各發(fā)電機(jī)組11以及電網(wǎng)的各種參數(shù)，通過(guò)profibus-dp總線6把數(shù)據(jù)信息傳遞給plc控制器7，同時(shí)接收來(lái)自plc控制器7的控制命令，把指令傳遞給機(jī)旁控制箱10，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同步合閘并車(chē)的控制以及各機(jī)組與電網(wǎng)各運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)等功能。所述的報(bào)警裝置2與所述的操控臺(tái)1電連接，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警；所述操控臺(tái)1連接有打印機(jī)3，可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行打印觀察。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于：

本發(fā)明利用發(fā)電機(jī)組檢測(cè)子系統(tǒng)和配電檢測(cè)子系統(tǒng)，能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)組系統(tǒng)和配電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可利用控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，保證系統(tǒng)運(yùn)行的正常。本發(fā)明控制系統(tǒng)中采用profibus-dp總線6，能夠提高可靠性，并具有優(yōu)異抗噪性能和兼容性、成本低、方便接線的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例2

本發(fā)明的監(jiān)控，可以采用無(wú)線通信方式。所述的控制系統(tǒng)包括zigbee模塊(短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù))和zigbee協(xié)調(diào)器，所述的ppu模塊8、plc控制器7上均設(shè)置所述的zigbee模塊，以實(shí)現(xiàn)ppu模塊8與所述plc控制器7的無(wú)線連接；所述的zigbee模塊與所述的zigbee協(xié)調(diào)器無(wú)線連接，所述的zigbee協(xié)調(diào)器與所述的操控臺(tái)1電連接。

采用無(wú)線連接方式，一方面可以節(jié)省船舶空間，另一方便可以減少線路布局，減輕后期維修費(fèi)用和工作。

除說(shuō)明書(shū)所述的技術(shù)特征外，均為本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。