[发明专利]一种船舶电力推进装置遥控系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种船舶电力推进装置遥控系统，由指挥显控台、直流配电板、交流配电板、UPS、变频器、蓄电池巡检仪、冷却水循环系统、380V逆变电源、电力推进设备以及以太网、网关和CAN总线构成，还公开了其控制方法。本发明系统在现有遥控系统使用交流配电板作为信息转换处理设备基础上，进一步利用其他空闲的具有信息转换处理能力的电力推进设备如直流配电板、UPS和变频器辅助交流配电板转换和处理信息，此外还具有根据船舶的工作状态、传输信息的数量确定信息转换处理设备的组合和根据船舶工作状态、信息类型优先级在设备间分配信息转换处理任务的能力。

技术领域

本发明属船舶推进装置自动化控制领域，具体涉及一种船舶电力推进装置遥控系统，以及其控制方法。

背景技术

船舶电力推进装置是一种通过电动机带动螺旋桨驱动船舶前进的船舶动力系统。一套典型的船舶电力推进装置包括指挥显控台和若干电力推进设备，例如直流配电板、交流配电板、变频器、UPS、380V逆变电源、蓄电池巡检仪、冷却水循环系统等。

船舶电力推进装置遥控系统（以下简称遥控系统）是人员在驾控室内控制位于机舱的船舶电力推进设备和监控设备运行状态的重要系统。遥控系统中指挥显控台向各电力推进设备发送控制指令，同时接收来自各电力推进设备的指令执行反馈和运行状态信息。

现有技术中的遥控系统为了兼顾信息传输的距离、数量与抗干扰性能，使用以太网和CAN总线作为信息传输线路，因此遥控系统在工作时需要进行大量以太网数据包和CAN数据帧之间的转换处理。选择交流配电板承担系统内部所有的信息转换任务。

现有遥控系统存在以下不足：

1，需要转换处理的信息数量很大时交流配电板的硬件性能不足会导致信息转换处理延时或丢失。交流配电板选用高等级处理器或采取双路冗余设计提高遥控系统信息处理能力将提高设备成本和遥控系统的设计复杂性。

2，在船舶不同工作状态下，遥控系统中需要转换处理的信息数量和类型存在着较大差别。例如系泊状态下，电力推进设备中有交流配电板和380V逆变电源、UPS、冷却水循环系统工作，遥控系统中只有上述设备的控制指令信息、指令反馈和状态信息，信息数量相对较少；蓄电池充电状态和蓄电池供电航行状态下，船舶启用蓄电池或变频器，蓄电池巡检仪和变频器会发出大量蓄电池单体和电机的状态信息，此时交流配电板转换处理的信息大部分为如蓄电池单体和电机的状态信息等实时性要求相对较低的信息，系统中重要信息如设备控制指令不能得到及时处理。

发明内容

针对现有船舶电力推进装置遥控系统中存在的技术问题，本发明的目的之一是提出一种船舶电力推进装置遥控系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船舶电力推进装置遥控系统，包括位于驾控室的指挥显控台以及通过以太网连接指挥显控台的网关，所述的网关通过以太网连接位于机舱的交流配电板，交流配电板上通过以太网连接CAN总线，所述的CAN总线上连接电力推进设备，所述的网关和CAN总线之间还通过以太网并联有直流配电板、UPS或/和变频器，所述的交流配电板、直流配电板、UPS或/和变频器分别含有第一处理器、第二处理器、第三处理器和第四处理器，所述的第一处理器、第二处理器、第三处理器和第四处理器均为具有信息转换处理能力的DSP控制板或ARM控制板或PLC；第一处理器至第四处理器的信息转换处理性能依次降低；所述的CAN总线上还并联有蓄电池巡检仪、冷却水循环系统和380V逆变电源。

所述的一种船舶电力推进装置遥控系统，其CAN总线采用CANOpen2.0 B协议。

所述的一种船舶电力推进装置遥控系统，其交流配电板、直流配电板、UPS或/和变频器通过UDP协议与指挥显控台连接。