[发明专利]一种船舶分布式配电监控网络和验证方法

权利要求书

1.一种船舶分布式配电监控网络，其特征在于：包括上层网络和下层网络；

上层网络为交换式工业以太网，上层网络的网关为电力监控台，用于收集和控制处理全系统的综合信息；

下层网络为分布式现场总线通信网络；一个区域的下层网络包括一个网关与若干个节点，网关为区域监控模块，节点为现场终端采集设备；区域监控模块与现场终端采集设备通过双向通信信号端连接，区域监控模块从所在物理位置按最短距离接入现场总线通信网络，并通过现场总线通信网络与电力监控台连接；区域监控模块用于采集和处理所在区域网络的局部信息并传输至电力监控台，同时承担上层网络和下层网络的协议转换功能；

下层网络按配电网络的干馈级别划分为一次配电网络和二次配电网络，分别采取不同的采样周期和与采样周期相匹配的网络传输率，用于调整监测数据的发送频率和降低网络数据的传输速率以保证网络通信质量。

2.根据权利要求1所述的一种船舶分布式配电监控网络，其特征在于：提高下层网络的网关数与节点数的比例，减少单位节点的网络通信长度，用于减少电磁干扰，提高通信质量。

3.根据权利要求2所述的一种船舶分布式配电监控网络，其特征在于：增加下层网络的网关数量，用于提高下层网络的网关数与节点数的比例。

4.根据权利要求2所述的一种船舶分布式配电监控网络，其特征在于：减少下层网络的节点数量，用于提高下层网络的网关数与节点数的比例。

5.根据权利要求4所述的一种船舶分布式配电监控网络，其特征在于：下层网络的节点数量不超过32个。

6.根据权利要求2所述的一种船舶分布式配电监控网络，其特征在于：减少下层网络的网络通信长度，用于减少单位节点的网络通信长度。

7.根据权利要求1所述的一种船舶分布式配电监控网络，其特征在于：下层网络为双冗余CAN总线网络，包括互相独立、并行，且分别在船舶的左右舷远离布置的CAN1网络和CAN2网络；CAN1网络为主网络，CAN2网络为热备用网络，CAN2网络用于在CAN1网络出现故障时实现无缝切换。

8.根据权利要求7所述的一种船舶分布式配电监控网络，其特征在于：CAN总线网络的终端电阻两端分别设有阻值与传输电缆的特性阻抗相当的通信网络终端电阻R1和R2用于消除反射信号，保障CAN通信网络的正常通信。

9.基于权利要求1至8中任意一项所述的一种船舶分布式配电监控网络的验证方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在设备研制阶段，将一个区域监控模块与一个现场终端采集设备连接为小系统，验证小系统的包括网络接口、系统功能和报文协议一致性的性能指标；

S2：步骤S1验证通过后，将一个区域监控模块与多个现场终端采集设备连接为配电板级通信系统，验证配电板级通信系统的包括通信功能、数据有效性、实时性和可靠性的性能指标；

S3：步骤S2验证通过后，取网络通信长度最长、节点最多的区域组建区域级CAN网络，验证区域级CAN网络的包括通信性能、设备匹配性的性能指标；

S4：步骤S3验证通过后，对步骤S3选取的区域级CAN网络，选取若干区域监控模块发送模拟网络测点量级的数据包，检查被监测点的数量及采样周期，验证系统的功能和运行可靠性。

10.根据权利要求9所述的验证方法，其特征在于：所述的步骤S3中，具体验证步骤为：

S31：根据通信接口协议，逐个检查被监测点的数量、数据和数据显示功能；

S32：使各节点模块发送模拟的数据报到CAN网络，利用试验监控工装模拟电力监控台检查发送数据和显示数据的一致性。