曹红京[1]2006年在《基于CAN总线的T50A船机舱自动化系统应用研究》文中提出本文首先分析了国内外船舶机舱自动化系统的结构特点和发展趋势，并在对现场总线技术进行分析研究之后，提出了以现场总线为基础来构造船舶机舱自动化控制网络系统的设计思路。继而，本文深入探讨了一种典型现场总线技术——CAN(Controller Area Network)的发展历史、性能特点、技术规范以及应用实现等问题，并且对CAN总线智能节点的设计进行了深入的设计分析。最后，对这套智能节点系统在T50A训练船上的实船应用做了详细描述与分析，主要是针对船舶机舱自动化系统的两大重要组成部分：电站监控系统和主机监控系统。组建基于CAN总线的机舱监控系统，对提高电站的安全、可靠、连续供电能力及提高主机的运行可靠性方面起到了重要作用。研究实践证明，CAN总线技术具有突出的可靠性、实时性和灵活性，非常适用于船舶机舱自动化系统的构建。这种研究方向也是符合国际发展趋势的。
王师[2]2011年在《基于CAN总线的船舶机舱智能监控系统的研究》文中认为近年来，随着计算机、通信、网络、控制等技术的发展，现场总线技术越来越多地被应用在船舶自动化控制系统中，船舶机舱监控系统正经历着一场从集散式分布系统到现场总线控制系统转变的技术改革。本文研究的出发点正是基于探索国内外船舶机舱监控系统的最新发展趋势，研究了基于CAN总线的船舶机舱智能监控系统。论文首先在前人的基础上，分析了船舶机舱监控系统的发展趋势和现状，介绍了现场总线技术在船舶机舱自动化系统中的应用。在介绍了几种典型的现场总线技术之后，总结了CAN总线的优势，并分析了CAN总线通信协议。根据船舶机舱监控系统的功能要求，提出了一种基于CAN总线的监控系统的设计方案，并对其特点进行了说明。论文设计了基于CAN总线的数据测控节点，节点微处理器采用的是功能强大的C8051F040单片机，并详细介绍了节点硬件和软件的设计，尤其是CAN通信程序的设计。智能数据分析功能是船舶机舱监控系统向智能化方向发展的重要体现。针对船舶柴油机这一复杂系统的故障诊断，论文提出将改进的粒子群优化算法与模糊神经网络故障诊断模型相结合，对其参数进行优化训练。通过对船舶柴油机智能故障诊断系统的仿真研究，与传统的基于BP算法学习训练的模糊神经网络相比较，论文得到了更为准确的故障诊断结果，提高了故障诊断的泛化能力，克服了BP算法的不足，表明了论文工作的有效性和可行性。论文最后利用Visual C++设计了一套基于数据库的多形态监控软件，详细介绍了权限管理、实时监控、数据库管理等模块，并创造性地把基于粒子群优化算法的智能数据处理方法集成在系统上位机监控软件中，实现了船舶柴油机燃烧系统的在线故障诊断功能。基于CAN总线的船舶机舱智能监控系统功能强大，可靠性高，有利于船舶自动化水平的提高，可以大幅度降低系统设计难度和成本，有效降低船员的劳动的强度，具有很好的应用潜力和市场前景。
邹玉兵[3]2003年在《基于Internet的船舶机舱远程监测系统的研究》文中研究表明本文首先分析了国内外船舶机舱监控系统的发展与现状。然后，对基于Internt的分布式网络控制系统及其相关技术、船岸通信技术进行了详细深入的探讨。最后，以现场总线技术、Internet技术和海上卫星通信技术等为基础，将船载测控网络与岸基数据网络融为一体，设计开发出一套基于Internet的船舶机舱远程监测系统。该系统由船载机舱监控系统、船岸通讯子系统和岸基机舱远程监测系统组成。 系统以CAN现场总线和船舶以太网为基础，构建船载系统的通讯网络，在MCGS 5.10 WWW网络版组态软件和Visual Basic 6.0的软件开发平台下，设计开发了船载机舱监控系统，实现了船载机舱系统的管控一体化。 利用Visual C++6.0设计开发了基于Inmarsat-C E-mail业务的船载通讯子系统和基于Internet E-mail服务的岸基通讯子系统，实现了船岸系统的数据共享。 借助Visual Basic 6.0、Visual Inter Dev 6.0等软件开发工具，以Microsoft SQL Server 2000为岸基监测系统的网络数据库平台，利用ASP、ADO和ActiveX等Internet技术，设计开发了岸基机舱远程监测系统。该系统使远程专家和船舶设备厂商可以通过Internet对船舶设备的运行工况进行分析，提出维护指导意见，以及实现机务人员的异地办公。同时，本系统为远程故障诊断与专家系统的开发提供了数据和网络平台，为船岸管控一体化的实现奠定了坚实的基础。 理论与实践证明，构建基于Internet的船舶机舱远程监测系统，紧跟现代船舶技术发展步伐，进行船载监控系统同岸基管理系统的互连与数据共享的研究，符合船岸管控一体化的发展趋势。
杨家龙[4]2006年在《基于网络环境的舰船机舱动力装置监控系统技术研究》文中研究指明本文以“211”重点建设项目之一“网络式舰船机舱动力装置监控”和海军装备发展中提出的‘三化’要求为背景，对网络环境下舰船机舱监控系统进行了深入研究，针对我国船舶动力装置的技术现状，提出并研究了基于设备网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)和以太网(EtherNet)的三层网络体系的监控系统，并对相关技术进行了深入研究，并结合国防科工委“动力专项”研究项目“燃气轮机化学回热实验台”进行实物仿真研究(正在进行中)。论文的主要工作有以下几个方面： 首先，系统地描述了现场总线的基本原理、技术特点、发展方向及应用前景，结合舰船机舱动力装置自动化监控的发展历程及适应全数字现场控制和信息化的要求，提出了网络环境下的舰船机舱及动力装置监控必要性及技术特点。阐明了应用以现场总线控制系统(Field-Bus Control System，FCS)为基础的基于三层网络架构(设备层、控制层、管理层)的舰船机舱动力装置监控系统的思想。在此网络架构下，将使舰船动力装置监控设备(其他设备也如此)构成具有开放性、分散性和数字通讯为特征的网络体系结构，具有全数字化通讯、抗干扰能力强、测量及控制精度高、可扩展能力强的优点。 其次，采用Netlinx(由Net网络和Linux开放式接口组成的结构)开放式现场总线网络在底层设备和管理层之间提供连接，有效地实现系统组态、数据采集和控制，将高速离散控制、过程控制、协调传动控制、批次控制和安全控制等融合于一个控制引擎(Logix控制平台)上，采用过程控制对象链接与嵌入(OPC)技术，使得实时数据平台可以通过此标准接口实现控制系统对现场设备与过程管理级进行信息交互，建立现场设备动态对象链接与嵌入，并给出实
韩小东[5]2016年在《基于CAN总线的船舶机舱监控报警系统的研究》文中认为船舶机舱监控报警系统是轮机自动化的一个重要组成部分,它能准确可靠地监测船舶机舱内各种机械设备的状态及参数,若有故障发生,系统会自动发出声光报警。近年来,随着计算机技术、网络通信技术、自动控制技术等的不断发展,机舱监控报警系统在智能化、信息化、集成化方面的要求也越来越高。本文主要是针对现有轮机模拟器监控报警系统数据采集卡通信不稳定、采集点数量有限,若采用通用采集卡,势必会增加采集卡数量,增加成本等问题,结合网络技术与嵌入式技术,自主设计开发了基于Cortex-M3内核处理器与CAN总线通信的船舶机舱监控报警系统。该系统主要由两部分组成:(1)硬件数据采集卡的开发硬件数据采集卡采用基于Cortex-M3内核处理器的LPC1788处理器作为控制核心,设计相关外围电路,通过模拟量、开关量输入、输出模块实现机舱设备状态数据的实时更新,通过自定义CAN总线通信应用层协议实现数据实时收发。硬件数据采集卡程序的编写则是在Keil MDK编程软件下完成,借助AK100仿真器将程序烧录到LPC1788的内部FLASH中,并利用上位机CANtest调试软件和测试板进行系统调试。考虑到在实际应用环境中,电磁干扰比较严重的特点,为了保证系统运行的稳定性,提高系统的可靠性,开发的硬件数据采集卡采用了TLP521-4 光电隔离、HCNR201 线性光耦隔离、ADUM1250I2C 隔离、CTM8251T CAN总线通信隔离以及电源隔离等抗干扰隔离措施。(2)上位机机舱监控报警系统利用VC++6.0开发软件完成了上位机机舱监控报警系统界面设计和数据处理模块的程序设计,开发出基于CAN总线的船舶机舱监控报警仿真系统,建立报警处理数据库、显示数据库等关系数据库,实现了多样化的参数、报警状态显示功能、报警打印功能以及延伸报警功能等。最后,通过CAN总线建立硬件数据采集卡与上位机监控报警系统之间的通信。测试结果表明,本文设计开发的机舱监控报警系统可靠性高、实时性强,功能全面,能够满足实际工程的应用要求。
王玉姣[6]2012年在《船舶机舱监控报警系统的研究与设计》文中指出随着计算机网络技术、通信技术的发展,现代化船舶机务管理也向数字化、网络化技术方向快速的发展,船舶机舱监控报警系统从早期的集中型监控系统到后来的集散型监控系统发展到如今的分布式现场总线监控系统,已逐步形成了自动化,网络化,数字化的监控模式。船舶机舱监控报警系统是对机舱中重要设备的运行状态和报警参数进行监测,当系统监测到机舱设备工作异常时,系统就会发出声光报警,提示操作人员及时处理报警故障,并对相关设备进行控制。介绍了船舶机舱监控报警系统的发展以及国内外一些成熟的产品,该系统设计过程中涉及到的主要技术：PLC技术、现场总线技术、局域网通信协议、数据采集技术等,其中分析了PLC在船舶应用方面的优势；介绍了几种常用现场总线,即CAN总线,PROFIBUS总线和LONWORKS总线,并对比其性能特点以及使用范围,最终选择适合船舶机舱环境应用的总线；分析、对比并选择适合本系统局域网以及其通信协议；阐述了机舱设备获取采集数据的原理。深入分析了系统的层次关系,并对系统设计原理进行介绍,包括硬件原理和软件原理,同时对系统的功能与基本要求以及系统报警原理和主要特点分别进行了阐述。针对系统功能与要求对测点与报警点按类型进行编码,建立与设计数据库。在Visual Studio.NET2008平台上利用C#语言设计开发了船舶机舱监控报警系统,完成了整个系统的设计与实现。结果表明,在满足船舶行业相关规范与要求的情况下,本文设计的船舶机舱监控报警系统能够满足系统基本功能与要求,对实现船舶机舱的数字化和网络化管理有参考价值。
许晶[7]2008年在《网络型船舶机舱监控系统的研究与设计》文中提出近年来,随着计算机技术、自动控制技术和信息技术的发展,现代化船舶的自动化程度越来越高。而机舱监控系统是船舶自动化的主要组成部分,它能使轮机员及时的掌握了解机舱中的主、辅机等各种设备和各系统的运行状况,并对各系统运行参数进行实时控制。对船舶的安全航运起着重要的作用。鉴于目前我国建造的大部分船舶中的自动监控系统采用国外产品的情况,因此,开展先进的网络型机舱监控系统的研究具有非常重要的意义。本文在分析国内外船舶机舱监控系统的结构特点和发展趋势的基础上,研究设计了网络型机舱监控系统和船舶综合管理局域网络,该网络系统现场级采用了PROFIBUS现场总线技术,实现了对机舱各种重要设备运行状态的监测、报警和控制;网络的管理级采用局域网技术,实现了全船各种控制系统的信息集成和资源共享。本文对机舱监测报警系统的各种功能,包括报警设定、报警闭锁、延伸报警、报警延时等进行了深入的分析研究,并对现场总线技术进行深入研究,提出了以现场总线为基础来构造船舶机舱监测报警系统的设计思路。探讨了采用PROFIBUS现场总线技术的具体方式,重点研究了其中的PROFIBUS-DP协议及其报文结构。此外,还论述了基于集散型结构的多级分布式船舶机舱综合管理系统,介绍了船舶综合管理局域网的设计依据,包括船舶局域网的特定环境、通信介质的选取、网络的拓扑结构及船舶局域网的组网配置等问题。在完成网络型机舱监控系统设计的基础上,采用MCGS组态软件平台,进行了机舱监测报警系统各项功能实现的仿真,在上位计算机完成了数据采集处理、数据集中显示和图形显示等各种功能的软件编程。本文进行的研究对实现我国船舶自动控制系统的国产化做了有益的探索。
崔萌[8]2000年在《基于CAN总线的船舶机舱监控网络系统的研究》文中进行了进一步梳理本文首先分析了国内外船舶机舱计算机监控系统的结构特点和发展趋势，并在对现场总线技术进行深入研究之后，提出了以现场总线为基础来构造船舶网络系统的设计思路。继而，本文深入的探讨了一种典型现场总线技术—CAN(Controller Area Network)的发展历史、性能特点、技术规范以及应用实现等问题。最后，结合交通部“通达计划”子项目研制出一套基于CAN的船舶机舱监控网络系统，并对模型系统的设计与实现方法作了详细的描述。 研究实践证明，CAN的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，非常适用于船舶机舱监控系统的构建。这种研究方向是符合国际发展趋势的。
王晶[9]2008年在《船舶机舱集中监控系统的设计与研究》文中研究指明随着计算机技术、通信技术、网络技术的发展,现代化船舶也向自动化和数字化技术的方向快速发展。机舱集中监控系统从早期的模拟式到数字式、分布式,现在已经逐步形成以网络集成自动化系统为主体的网络型结构。这为船舶适应日益严格的安全要求和高度自动化奠定了基础,同时也给船舶机舱自动化的发展带来一次飞跃。本文首先对几种现场总线和局域网各自的功能和特点进行深入的介绍,对机舱监测报警系统的各种功能:报警设定、报警闭锁、延伸报警、报警延时等进行了深入的分析研究。根据机舱监控系统的功能结构和发展趋势,设计了由MCGS组态软件、西门子300的PLC、PROFIBUS现场总线以及以太局域网构成的船舶集中监控系统。先对系统进行硬件设计,然后在软件STEP 7环境中和MCGS平台下实现底层PLC子站对船舶机舱内数据的采集、控制和报警功能,PLC子站与上位机的数据通信以及整个系统监控画面所实现的各项功能的软件设计和仿真。设计的船舶机舱集中监控系统紧密结合现代化船舶发展的趋势,实现了船舶机舱的网络化监控和全船数据资源共享,从而能最大程度地提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。经过对系统的功能测试证明,本文设计的船舶机舱集中监控系统适合应用于目前的大部分船舶,是一种可靠实用的监控系统。
邵巍[10]2008年在《基于异构网络的船舶设备远程监测系统研究》文中进行了进一步梳理本文首先分析了国内外船舶设备监控系统的发展与现状。然后,对基于异构网络的船舶设备监测系统及其相关技术进行了详细深入的探讨。最后,以CAN总线技术、WEB技术为基础,将船载监测网络与岸基数据网络融为一体,设计开发出一套基于异构网络的船舶设备远程监测系统。该系统由船载机舱监测系统、岸基通讯子系统和岸基机舱远程监测系统组成。系统以CAN现场总线和船舶以太网为基础,构建船载系统的通讯网络,在Visual Basic.NET的软件开发平台下,设计开发了船载机舱监控系统,实现了船载机舱系统的管控一体化。利用JSP及WEB技术设计开发了基于GT800数字集群通讯业务的船载通讯子系统,实现了船舶局域网与Internet及船公司局域网的无缝互联。设计开发了基于CAN总线的数据采集模块,并加入抗干扰设计,很好的完成数据采集与通信任务,并降低了系统成本。借助Dreamweaver软件开发工具,以SQL Server为岸基监测系统的网络数据库平台,利用JSP,JDBC和EJB等J2EE技术,设计开发了岸基机舱远程监测系统。该系统使远程专家和船舶设备厂商可以通过Internet对船舶设备的运行工况进行分析,提出维护指导意见,以及实现机务人员的异地办公。同时,本系统为远程故障诊断与专家系统的开发提供了数据和网络平台,为船岸管控一体化的实现奠定了坚实的基础。理论与实践证明,构建基于异构网络的船舶机舱远程监测系统,紧跟现代船舶技术发展步伐,进行船载监控系统同岸基管理系统的互连与数据共享的研究,符合船岸管控一体化的发展趋势。
参考文献：
[1]. 基于CAN总线的T50A船机舱自动化系统应用研究[D]. 曹红京. 哈尔滨工程大学. 2006
[2]. 基于CAN总线的船舶机舱智能监控系统的研究[D]. 王师. 江苏科技大学. 2011
[3]. 基于Internet的船舶机舱远程监测系统的研究[D]. 邹玉兵. 大连海事大学. 2003
[4]. 基于网络环境的舰船机舱动力装置监控系统技术研究[D]. 杨家龙. 哈尔滨工程大学. 2006
[5]. 基于CAN总线的船舶机舱监控报警系统的研究[D]. 韩小东. 大连海事大学. 2016
[6]. 船舶机舱监控报警系统的研究与设计[D]. 王玉姣. 武汉理工大学. 2012
[7]. 网络型船舶机舱监控系统的研究与设计[D]. 许晶. 大连海事大学. 2008
[8]. 基于CAN总线的船舶机舱监控网络系统的研究[D]. 崔萌. 大连海事大学. 2000
[9]. 船舶机舱集中监控系统的设计与研究[D]. 王晶. 大连海事大学. 2008
[10]. 基于异构网络的船舶设备远程监测系统研究[D]. 邵巍. 武汉理工大学. 2008
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