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基于TTCAN的码头供电监控系统设计
| 论文题名： | 基于TTCAN的码头供电监控系统设计 |
| 关键词： | 船舶码头;供电监控;系统设计;通信协议 |
| 摘要： | 随着船舶运输在经济发展中发挥着越来越重要的作用,为了解决船舶到港停泊所产生的污染,船舶岸电技术已被广泛应用,但随着用电船舶的流动性越来越大,到港船舶使用岸电的管理越来越复杂,为了使这一问题得到有效解决,且同时为了满足监控系统中各信息的实时性,本课题提出了基于 TTCAN通信机制的码头供电监控管理方案。 码头供电监控系统的实时性取决于 TTCAN网络的实时性,所以可以通过优化TTCAN的系统矩阵(静态调度表)来提高监控系统的实时性,传统方式采用平均分配优化算法,这已无法满足系统各信息的实时性;传统的遗传优化算法的适应度函数也不能很好的反映优化目标。本课题通过构建 TTCAN系统矩阵的数学模型,详细分析了系统矩阵设计过程中的各参数,并给出了各参数的计算公式,为了更好的设计系统矩阵,提出了系统矩阵的三个约束条件,从而使系统矩阵的设计过程可以进行量化处理;并且提出了基于字母编码的改进遗传优化算法,把网络信息的系统矩阵转化成字母形式的矩阵,通过结合数学模型,将信息实时率作为遗传优化算法的适应度函数,通过实验仿真和现场调试,经过字母编码遗传算法优化后的静态调度表能满足系统各信息的实时性要求。 针对于到港船舶的用电特点,本课题设计了码头供电监控分站控制板的硬件和软件,以及具有远程监控管理功能的码头供电监控管理软件。在充分考虑了现场干扰的前提下,CAN总线的通信电路采用了数字隔离技术;码头供电监控分站使用了OLED显示屏和键盘,从而方便了用户用电操作;针对于系统各节点时钟步调不统一,通过软件设计使各节点具有统一的网络时间单元(NTU),从而保证了各节点的时间统一;针对于码头供电监控系统的数据信息复杂性,设计了基于SQL Sever2005的数据库,从而实现了对系统信息的有效管理。 通过福建三江口港口码头的应用,说明了上述方案的可靠性,系统的通信实时性到达预期效果。 |
| 作者： | 李运生 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 窦金生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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