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对于基于全分布式网络船舶机舱监控系统和设计

收藏本文 2024-03-27 点赞:29664 浏览:133373 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:近年来,随着计算机技术、信息技术以及自动制约技术的进展,现代化船舶的自动化程度越来越高。而船舶机舱监控系统是轮机自动化的一个重要组成部分,它能准确可靠地监控机舱内各种动力设备的运转状态及其参数,对船舶的安全航运起着重要的作用。与传统的船舶机舱监控系统相比,基于全分布式网络船舶机舱监控系统优势更加显著。鉴于目前我国建造的大部分船舶中,自动监控系统采取国外产品繁多,由此,开展先进的全分布式网络船舶机舱监控系统的探讨具有相当重要的作用。本论文以实验室舟山轮机模拟器软件开发设计项目为依托,对船舶机舱监控系统进行了设计与探讨,具体探讨内容包括:(1)介绍了国内外机舱监控系统的进展近况,对现场总线技术进行了阐述,比较了几种典型的现场总线,说明了船用现场总线制约系统的优点。(2)对整个舰船分布式监控系统进行了介绍,其中包括分布式监控系统的概述、常用网络拓扑结构及其可靠性浅析比较、船舶机舱监控系统的组成及监控信号的分类、常用传感器及数据采集与处理策略介绍、机舱监控系统设计标准规范。(3)对舰船监控系统现场总线进行了探讨,由于现场总线种类繁多,对现场设备层网络节点的软、硬件开发均以DeviceNet,总线为例展开;依据总线选型要求,对船舶机舱监控系统多总线集成案例进行了优化。(4)对全分布式网络机舱监控系统进行了设计,先根据常规监测信号的分类、系统数据库选型、视频图像数据的存储以及网络拓扑和协议的选择来阐述监控系统的需求浅析;以数据流程、制约流程、功能流程方面阐述了整个系统的设计思路;描述了整个监控系统的总体结构,同时也对机舱监控软件和数据库的实现进行了探讨,之后对监控软件的主要界面进行了展示;此外,对海量数据的实时融合、视频图像传输的实时可靠性、远程数据传输的实时性等关键不足进行了探讨。关键词:船舶论文全分布式网络论文机舱监控论文实时性论文集成论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    第1章 绪论9-20

    1.1 引言9

    1.2 国内外船舶机舱监控系统的近况9-13

    1.2.1 国外船舶机舱监控系统的进展情况9-12

    1.2.2 国内船舶机舱监控系统的进展情况及不足12-13

    1.3 现场总线技术与船舶机舱自动化13-18

    1.3.1 现场总线技术概述13

    1.3.2 几种典型现场总线及其性能13-17

    1.3.3 船用现场总线制约系统(FCS)及其优点17-18

    1.4 论文主要的探讨工作18-20

    第2章 舰船分布式监控系统的综述20-32

    2.1 常见分布式监控系统的特点20-24

    2.1.1 分布式系统及分布式网络20

    2.1.2 常用的网络拓扑结构20-22

    2.1.3 不同拓扑结构的网络系统可靠性浅析22-24

    2.2 大型船舶机舱监控系统的结构及特点24-31

    2.2.1 船舶机舱监控系统的组成24-25

    2.2.2 机舱监控信号的种类25-28

    2.2.3 机舱中常用的传感器28-30

    2.2.4 数据采集与处理30-31

    2.3 机舱监控系统的设计标准及规范31-32

    第3章 舰船监控系统现场总线的探讨32-44

    3.1 现场设备层网络节点的开发32-37

    3.1.1 引言32

    3.1.2 典型现场总线——Devi ceNet网络节点总体设计32-33

    3.1.3 DeviceNet网络节点模块设计33-35

    3.1.4 软件设计35-37

    3.2 船舶机舱监控系统现场总线的选型37-39

    3.2.1 船舶机舱现场总线选择的依据37

    3.2.2 监控系统实时性的要求37-39

    3.3 船舶机舱监控系统现场总线的集成39-44

    3.3.1 常用多总线集成策略39-42

    3.3.2 多总线集成案例的改善42-44

    第4章 舰船分布式网络船舶机舱监控系统的设计44-75

    4.1 舰船分布式监控系统的需求浅析44-51

    4.1.1 舰船常规的监测信号分类44-46

    4.1.2 舰船监控系统的数据库选型46-47

    4.1.3 网络拓扑及协议的选择47-51

    4.2 舰船分布式监控系统的设计思路51-53

    4.2.1 监控系统的数据流程51-52

    4.2.2 监控系统的制约流程52

    4.2.3 监控系统的功能流程52-53

    4.3 舰船分布式监控系统的总体实现53-63

    4.3.1 全分布式网络船舶机舱监控的总体结构53-55

    4.3.2 监控软件的设计及数据库的实现55-59

    4.3.3 监控软件的主要界面展示59-63

    4.4 舰船监控系统的关键不足63-75

    4.4.1 海量数据的实时融合不足63-66

    4.4.2 视频图像传输的实时可靠性不足66-69

    4.4.3 远程数据传输的实时性不足69-75

    第5章 总结与展望75-77

    5.1 论文总结75-76

    5.2 课题展望76-77

    致谢77-78

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