一种高效智能化船舶电站监控系统的制作方法

本发明涉及船舶电站技术领域，具体地说是一种高效智能化船舶电站监控系统。

背景技术：

众所周知，船舶是最为重要的水上运输工具。然而，这些年来随着计算机技术、电子技术的创新、全球航海运输业的不断发展、海洋研究领域的不断扩展、人们生活以及安全性要求的不断提高等等，使船舶综合性能的可靠性面临巨大挑战。比如豪华游艇、综合船桥系统、船舶动力定位系统等，都对船舶电站有特别高的要求。人类需要更安全、更环保、更舒适的先进性船舶，而船舶先进性最重要的指标之一便是船舶电站自动监控系统的先进性。同时，它也是船舶现代化的重要标志之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高效智能化船舶电站监控系统，用于解决对船舶电站智能监控的技术问题，以达到安全、高效、可靠的技术效果。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种高效智能化船舶电站监控系统，包括发电机组系统、配电系统、检测系统和控制系统，所述的发电机组系统至少设有两个，所述的检测系统包括发电机组检测子系统和配电检测子系统；所述的控制系统分别与所述的发电机组系统、配电系统、检测系统电连接。

本发明还可以采用以下技术方案。

进一步的，所述发电机组检测子系统包括滑油压力检测传感器、温度检测传感器、电压检测模块、电流检测模块、功率检测模块、转速检测模块和短路检测模块。

进一步的，所述的发电机组系统包括发电机组机旁控制箱，所述发电机组机旁控制箱内集成安装有自动调速器、电动调压器、分级卸载断路器、负载开关断路器、逆功率继电器和自动负荷分配器。

进一步的，所述的配电系统包括、主配电柜、应急配电柜、岸电箱、分电箱和变频柜，所述分电箱和变频柜分别设有多个；所述主配电柜、应急配电柜和岸电箱并联；所述分电箱上分别设有所述的变频柜。

进一步的，所述的控制系统包括操控台、plc、ppu模块和profibus-dp总线；所述的操控台通过数据线和交换机与plc连接，所述plc通过profibus-dp总线分别与所述的ppu连接；所述的ppu安装在所述的机旁控制箱内。

进一步的，所述的控制系统包括操控台、plc、ppu模块、zigbee模块和zigbee协调器，所述的ppu模块、plc控制器上均设置所述的zigbee模块，以实现ppu模块与所述plc控制器的无线连接；所述的zigbee模块与所述的zigbee协调器无线连接，所述的zigbee协调器与所述的操控台电连接。

本发明技术方案的有益效果是：

(1)本发明实施例1中，利用发电机组检测子系统和配电检测子系统，能够对发电机组系统和配电系统进行实时监控，并可利用控制系统进行调控，保证系统运行的正常。本发明控制系统中采用profibus-dp总线，能够提高可靠性，并具有优异抗噪性能和兼容性、成本低、方便接线的优点。

(2)本发明实施例2中，采用无线连接方式，一方面可以节省船舶空间，另一方便可以减少线路布局，减轻后期维修费用和工作。

附图说明

图1为本发明的技术方案中控制系统与发电机组系统连接关系示意图；

图2为本发明的技术方案中控制系统与配电系统连接关系示意图；

图中：1.操控台；2.报警装置；3.打印机；4.以太网；5.交换机；6.profibus-dp总线；7.plc控制器；8.ppu模块；9.终端电阻；10.机旁控制箱；11.发电机组；12.主配电柜；13.应急配电柜；14.岸电箱；15.分电箱；16.变频柜；17.稳压稳流电柜；18.蓄电池。

具体实施方式

如图1至2所示，一种高效智能化船舶电站监控系统，包括发电机组系统、配电系统、检测系统和控制系统，所述检测系统包括发电机组检测子系统和配电检测子系统，所述的发电机组系统主要作为动力源，配电系统用于将电源分配到各用电设备，所述的检测系统用于检测发电机组系统和配电系统的各项参数，并将参数传递传递至控制系统，进而控制系统对发电机组系统和配电系统做出及时调整。

所述的发电机组系统包括发电机组11、发电机组机旁控制箱10，发电机组11包括原动机和发电机，原动机采用柴油机，所述发电机组检测子系统包括滑油压力检测传感器、温度检测传感器、电压检测模块、电流检测模块、功率检测模块、转速检测模块和短路检测模块，所述发电机组机旁控制箱10内集成安装有自动调速器、电动调压器、分级卸载断路器、负载开关断路器、逆功率继电器和自动负荷分配器；所述发电机组机旁控制箱10设有操控板，所述的操控板设有供现场操作的按钮开关。所述的原动机和发电机设有3组，在不同负载功率要求下，可单独使用也可并联使用，所述的原动机采用柴油机，原动机的动力输出端与发电机的动力输入端连接。

所述的滑油压力检测传感器安装在所述的原动机上，用于检测原动机各部分润滑系统的滑油压力，滑油压力大小直接影响零部件工作时的发热及磨损程度，必须准确测量滑油压力，当滑油压力出现异常时，及时进行维修养护；所述的温度检测传感器安装在原动机的冷却水箱上，用于检测冷却水箱内冷却水的温度，当温度过高时，可以进行停机或者采取辅助降温措施；所述的转速检测模块安装在所述的原动机上，用于检测原动机的转速是否发生异常。所述的电压检测模块、电流检测模块、功率检测模块、短路检测模块分别安装在所述的发电机上，分别用于检测发电机的电压、电流、功率以及是否出现短路情况。

所述的自动调速器与所述的原动机电连接，当转速检测模块检测到原动机转速发生异常时，自动调速器可根据负荷的变化，自动增减喷油泵的供油量，使原动机能够以稳定的转速运行。所述的电动调压器与发电机的电源输出端连接，用于调整发电机的输出电压。所述的分级卸载断路器与所述发电机的电源输出端电连接，当发电机过载达到一定值时，自动地逐次分级卸去次要负载，以保证发电机向重要负载连续供电的保护。所述的负载开关断路器与所述发电机的电源输出端电连接；当发电机导线的绝缘层老化、机械损伤情况下，可能会引起外部短路，或者是发电机调压器失灵或者发生严重欠频情况下，导致发电机电压严重下降；可通过负载开关断路器断开负载。所述逆功率继电器与所述发电机的电源输出端电连接；在发电机并联运行的情况下，有可能出现某台原动机故障而不能带动发电机发电的情况，此时这台发电机就会变成一台电动机，在电网吸收功率而不是贡献功率；由于并车时会出现瞬时的逆功率，因此逆功率的保护需要延时保护；其逆功为4％-8％额定功率时，延时2-10s，由逆功率继电器动作，达到保护的作用。自动负荷分配器与所述的发电机电连接，当船舶电站发电机组11并车，或者解列以及需要单机交替运行的时候，都需要负荷转移，实现负荷的动态调整；自动负荷分配器能够对负荷进行自动调整以及功率自动分配。

所述的配电系统包括主配电柜12、应急配电柜13、岸电箱14、分电箱15、变频柜16和配电检测子系统，所述的主配电柜12用于对各用电设备进行配电使用，主配电柜12与各用电设备之间分别连接所述的分电箱15，每个分电箱15上连接有所述的变频柜16，根据各用电设备的不同，所述的变频柜16可以提供不同频率的电源。所述的主配电柜12内集成安装了多种智能配电开关。所述的应急配电柜13与所述的主配电柜12并联连接，当主配电柜12发生故障时，通过所述的应急配电柜13对设备供电。所述的岸电箱14分别与所述的主配电柜12和应急配电柜13并联连接，当船舶靠岸时，岸电箱14用于连接陆地电源；所述岸电箱14设有手动岸电箱14和自动岸电箱14。所述发电机的电源输出端连接有稳压稳流电柜17，稳压稳流电柜17的电源输出端分别通过开关与所述的主配电柜12和应急配电柜13串联。进一步的，稳压稳流电柜17的电源输出端连接有蓄电池18，所述的蓄电池18分别通过开关与所述的主配电柜12和应急配电柜13串联，蓄电池18用于紧急情况下供电使用。所述的配电检测子系统包括配电柜电压检测模块和配电柜电流检测模块，所述的配电柜电压检测模块和配电柜电流检测模块设有多个，分别安装在所述的主配电柜12、应急配电柜13、岸电箱14以及分电箱15内。

所述的控制系统包括操控台1(上位机)、plc控制器7、ppu(并车与保护单元)模块8、profibus-dp总线6(用于设备级控制系统与分散式i/o的通信)、报警装置2、工业以太网4和moxa交换机5，所述的plc控制器7与ppu模块8是此系统的控制核心，plc控制器7做控制主站，ppu模块8做控制从站。所述操控台1上集成安装有显示器和操作面板，所述的显示器用于显示系统的各项参数，操作面板用于对系统进行调控；所述的plc控制器7通过工业以太网4和moxa交换机5与所述的操控台1电连接。所述的ppu模块8分别安装在所述的发电机组11机旁控制箱10，ppu模块8通过profibus-dp总线6与所述的plc控制器7电连接，profibus-dp总线6的末端设有终端电阻9。ppu模块8负责采集各发电机组11以及电网的各种参数，通过profibus-dp总线6把数据信息传递给plc控制器7，同时接收来自plc控制器7的控制命令，把指令传递给机旁控制箱10，以实现准同步合闸并车的控制以及各机组与电网各运行参数的监测等功能。所述的报警装置2与所述的操控台1电连接，当系统出现异常时进行报警；所述操控台1连接有打印机3，可以将数据进行打印观察。

本发明实施例的有益效果在于：

本发明利用发电机组检测子系统和配电检测子系统，能够对发电机组系统和配电系统进行实时监控，并可利用控制系统进行调控，保证系统运行的正常。本发明控制系统中采用profibus-dp总线6，能够提高可靠性，并具有优异抗噪性能和兼容性、成本低、方便接线的优点。

实施例2

本发明的监控，可以采用无线通信方式。所述的控制系统包括zigbee模块(短距离、低功耗的无线通信技术)和zigbee协调器，所述的ppu模块8、plc控制器7上均设置所述的zigbee模块，以实现ppu模块8与所述plc控制器7的无线连接；所述的zigbee模块与所述的zigbee协调器无线连接，所述的zigbee协调器与所述的操控台1电连接。

采用无线连接方式，一方面可以节省船舶空间，另一方便可以减少线路布局，减轻后期维修费用和工作。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。