[发明专利]可扩展式船舶电站数据采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶电站管理系统的数据采集装置，用于采集船舶电站管理系统中发电机的电力参数。

背景技术

船舶电站管理系统的数据采集工作是管理系统中至关重要的环节，直接关系着管理系统是否能够正确有效地控制发电机组。随着现代船舶规模的扩大，其发电机组数目也在增加，这就要求数据采集装置能方便可靠地采集所有运行机组的电力参数。

我国船舶种类较多，规模大小不一，船舶上的机组数目也不尽相同，目前，数据采集装置是根据船舶的发电机组数来设计的，单个单片机完成所有发电机组电力参数采集及控制，因此，该数据采集装置只适用于某一特定的船舶，通用性不高，一旦发生故障导致整个系统瘫痪。另一方面，电网的电压、电流信号经过普通电流互感器和微电流互感器后接入装置，使用的器件较多，装置体积大，占用较大的机舱空间，船舶上的机组数目越多，数据采集装置会占用更多的空间。

发明内容

本发明的目的是针对以上现有技术的不足，提供一种可扩展、通用性好、精度高的船舶电站数据采集装置，满足各类发电机组数的船舶电站数据采集的需求。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可扩展式船舶电站数据采集装置，包括电压采样电路和电流采样电路，电压采样电路和电流采样电路的输出分别连接电能计量芯片，电能计量芯片的输出连接单片机，单片机的输出分别连接232通信模块、485通信模块和CAN通信模块，电能计量芯片连接第一电源模块，单片机连接第二电源模块，第二电源模块分别连接232通信模块、485通信模块和CAN通信模块。

本发明的一种可扩展式船舶电站数据采集装置有益效果是：

(1)采用一台数据采集装置只对一个发电机组的电力参数进行采集，可灵活运用于各类发电机组数的船舶电站中，可根据船舶的发电机组数目选择个数，具有较大的灵活性和扩展性，且集成度高，有效地节约了船舶空间。

(2)采用电能芯片完成单个发电机组的数据采集与初步处理，单片机完成数据的进一步处理以及与管理系统的通讯，任务简单，稳定性和可靠性高。

(3)具有错误报告功能，使管理系统能够合理地根据错误报告管理电站系统，即使某一个发生故障也不会影响其它装置的正常工作，使整个系统具有较好的容错性；一旦某一发电机组的数据采集装置发生故障，只需用新的数据采集装置替换即可，维护方便。

(4)电流信号直接接入数据采集装置，有效避免了因微电流互感器引起的相位偏移，数据测量准确。

附图说明

图1是本发明的结构连接示意图。

图2是本发明应用系统结构框图。

图3是图1中电压采样电路3的电气原理图。

图中：1.电源模块；2.电源模块；3.电压采样电路；4.电流采样电路；5.电能计量芯片；6.单片机；7.232通信模块；8.485通信模块；9.和CAN通信模块。

具体实施方式

如图1所示，本发明主要由第一电源模块1、电压采样电路3、电流采样电路4、电能计量芯片5及外围扩展电路、单片机6及外围扩展电路和与外界通信的通信电路等部分组成。母排电压输入直接连接电压采样电路3，母排电流输入直接连接电流采样电路4。电压采样电路3和电流采样电路4的输出分别连接电能计量芯片5，电能计量芯片5完成电参数的采集。电能计量芯片5的输出连接单片机6，电能计量芯片5与单片机6之间通过SPI接口通信。单片机6的输出分别连接232通信模块7、485通信模块8和CAN通信模块9，针对接口不一的嵌入式管理系统，提供这三种常用通信接口，可方便可靠地使用于嵌入式管理系统中。电能计量芯片5连接第一电源模块1，由第一电源模块1单独为电能计量芯片5提供电源。单片机6连接第二电源模块2，第二电源模块2还分别连接232通信模块7、485通信模块8和CAN通信模块9，由第二电源模块2单独向单片机6和通信电路供电。单片机6不断读取电能计量芯片5采集的电参数，并经过初步处理后通过上述通信电路提供给电站管理系统。