[发明专利]船舶配电监测信息采集系统

说明书

技术领域

本发明属于电力监测装置，具体涉及一种基于CAN总线分布式的船舶配电监测信息采集系统。

背景技术

随着船舶用电负荷需求量不断扩大，全船配电线路和配电设备分布点多、面广、分散，对于配电网络的故障检测和维护的要求越来越高。目前，国内船舶配电网络运行的监测手段和管理水平却相对落后，针对配电系统的运行管理大多数船舶仅在集控部位主要通过设模拟屏来实现，而采用的模拟屏仅仅只能反映了配用电系统极其少量的信息(重要配电支路合/分状态)。另外，若要获取具体下级负载的配电信息，则需要依靠人工测量和判断的手段。因而，普遍存在着数据采集不及时、统计数据不准确、数据在时间上离散性大、准确度低，无法实现配电网络的故障检测和集中管理、效率低、效果差等诸多弊端。这样既费时又费力，不能对故障情况作出快速反映，更不能完全满足现代新型船舶用电设备的需求。

此外，常规船舶配电监测普遍采用的是电量变送器或传感器，测量电力系统各种电量和非电量参数的方法。其存在着许多不可避免的缺点：如占地空间大，接线数量多、谐波分量对于变送器的精度影响较大、测量稳定性和精度、安装方式不灵活等问题。

目前，根据实际负荷需求，一般船舶负载中心配电板配有10路左右配电支路，对于这种配电板，小型的监测系统就能满足要求，但是对于主配电板负载屏，带有智能断路器的60路左右配电支路，则无法满足要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对带有智能断路器的多路配电支路，提供一种船舶配电监测信息采集系统。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：船舶配电监测信息采集系统，其特征在于：它由一个主控箱和N个分控箱组成，每个分控箱单独与主控箱联接，分控箱的数量N视所需监测的配电支路上智能断路器的数量而定；

所述的主控箱由现场采集通信模块、数据处理模块和网络通信模块组成；主控箱中的现场采集通信模块直接与所需监测的配电支路上智能断路器联接并采集数据；主控箱中的数据处理模块输入端与主控箱中的现场采集通信模块和分控箱联接，数据处理模块将主控箱和分控箱采集到的所有数据进行处理，并将结果交于网络通信模块通过双路CAN总线传输给上层监测网络；

所述的分控箱由现场采集通信模块和转发单元组成；现场采集通信模块与所需监测的配电支路上智能断路器联接，将采集到的数据由转发单元传给主控箱的数据处理模块。

按上述方案，所述的现场采集通信模块采用ModBus-RTU通信协议和RS-485通信方式，采用ActiveX EXE技术多任务异步采集四路串口上的所述的配电支路上智能断路器的数据；所述的数据包括实时电量数据、断路器状态、长延时脱扣、短延时脱扣、瞬时脱扣信息。

按上述方案，所述的现场采集通信模块与所述的配电支路上智能断路器的联接方式为：智能断路器串接成RS-485总线断路器支路，每2条RS-485总线断路器支路与一个现场采集通信模块联接，每条RS-485总线断路器支路上的智能断路器的个数最多为10个。

按上述方案，所述的主控箱的现场采集通信模块、数据处理模块和网络通信模块集成在箱式工控机中。

按上述方案，所述的分控箱的现场采集通信模块和转发单元集成在嵌入式工控机中。

按上述方案，它还包括显示器，显示器与所述主控箱的数据处理模块联接。

按上述方案，所述的数据处理模块将采集到的数据处理后形成负载屏单线图、通信状态系统图、电量累计数据表、事件日志和报警故障列表，并以人机界面形式显示在显示器上。

本发明的工作原理为：在配电网正常运行情况下，本发明监测配电网运行工况，实时显示显示三段负载屏单线图电量信息(包括电流、电压、功率、断路器状态、功率因数等)，可优化配电网运行方式。当配电网发生故障或异常运行情况下，本发明迅速定位出故障线路及故障类型，便于故障的及时处理和排除，提高配电系统的安全性。此外，并能通过网络上报到上级管理部位，使得上级部门及时调度，避免事故扩大；同时，减轻船员日常维护管理工作量，有利于精简人员。

本发明其数据传输采用网络形式，通过在全船配电设备内分布式安装此装置，其就近接入组建的各区域配电监测系统网络内，即可实现将各配电设备监测信息首先接入区域子网，然后通过网关接入上层电力监控网传输至配电监测主站。从而，在集控部位实现对全船各配电设备内所有支路的电力参数进行实时集中监测和远程故障检测。

本发明的有益效果为：