(19)中华人民共和国国家知识产权局
| (12)发明专利说明书 | |
| (10)申请公布号 CN 102662365 A (43)申请公布日 2012.09.12 |
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(21)申请号 CN201210125912.2
(22)申请日 2012.04.26
(71)申请人 中国人民解放军海军工程大学
地址 430033 湖北省武汉市硚口区解放大道717号
(72)发明人 王征 邵英 卜乐平 杨宣访 侯新国
(74)专利代理机构 武汉楚天专利事务所
代理人 孔敏
(51)Int.CI
G05B19/418
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提供一种船舶电力监控网络的状态监测方法及系统，用于对船舶电力监控网络的状态进行监测。船舶电力监控网络中多功能工作站和数据库服务器分别与交换机连接形成上层高速交换式工业以太网，交换机通过OPC供电网关、OPC配电网关、卸载网关接入下层CAN现场总线网络，维修保障计算机与电力监控网络中的交换机连接，维修保障计算机包括控制模块及与控制模块连接的网络监测模块、交换机信息获取模块、流量曲线绘制模块、数据收发模块及数据库存取模块。本发明能实时显示以太网及CAN网中设备的状态信息、可全面获取各交换机的状态信息、报警信息，显著降低船员发现网络故障的劳动强度，缩短维修保障时间，提高船舶保障水平。 | |
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法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种船舶电力监控网络的状态监测系统，用于对船舶电力监 控网络的状态进行监测，所述船舶电力监控网络中多功能工作站(2) 和数据库服务器(3)分别与交换机(4)连接形成上层高速交换式工 业以太网，交换机(4)通过OPC供电网关(5)、OPC配电网关(6)、 卸载网关接入下层CAN现场总线网络，其特征在于：还包括维修保障 计算机(1)，所述维修保障计算机(1)与电力监控网络中的交换机 (4)连接，所述维修保障计算机(1)包括控制模块(11)、网络监 测模块(12)、交换机信息获取模块(13)、流量曲线绘制模块(14)、 数据收发模块(15)及数据库存取模块(16)，网络监测模块(12)、 交换机信息获取模块(13)、流量曲线绘制模块(14)、数据收发模块 (15)及数据库存取模块(16)分别与控制模块(11)连接。
2.如权利要求1所述的船舶电力监控网络的状态监测系统，其 特征在于：所述网络监测模块(12)用于通过SNMP协议对网关、工 作站及交换机进行网络信息数据采集，根据获取的网络信息显示上层 高速交换式工业以太网和下层CAN现场总线网络的状态；所述交换机 信息获取模块(13)用于获取交换机的配置、端口流量、报警数据； 所述流量曲线绘制模块(14)用于显示测点实时和历史曲线，并进行 流量曲线的显示和打印；所述数据收发模块(15)用于收发网关数据； 所述数据库存取模块(16)用于对前述获得的网络监测信息、交换机 信息进行数据存储，方便进行数据分析和处理。
3.一种船舶电力监控网络的状态监测方法，其应用维修保障计 算机(1)对船舶电力监控网络的状态进行监测，所述维修保障计算 机(1)与船舶电力监控网络中的交换机(4)连接，所述维修保障计 算机(1)包括控制模块(11)及与所述控制模块(11)连接的网络 监测模块(12)、交换机信息获取模块(13)、流量曲线绘制模块(14)、 数据收发模块(15)及数据库存取模块(16)，其中所述数据收发模 块15用于收发网关数据，所述状态监测方法包括如下步骤：
A、所述网络监测模块(12)通过SNMP协议对网关、工作站及交 换机进行网络信息数据采集，根据获取的网络信息显示上层高速交换 式工业以太网和下层CAN现场总线网络的状态；
B、所述交换机信息获取模块(13)获取交换机的配置、端口流 量、报警数据；
C、所述流量曲线绘制模块(14)显示测点实时和历史曲线，并 进行流量曲线的显示和打印；
D、所述数据库存取模块(16)对前述获得的网络监测信息、交 换机信息进行数据存储。
说 明 书
<p>技术领域
本发明涉及船舶电力监控系统技术领域，具体是一种船舶电力监 控网络的状态监测方法及系统。
背景技术
电力监控系统是船舶电力系统信息化的核心设备，如何保障该系 统电力监控网络安全可靠运行，是实现船舶电力系统信息化的关键。
电力系统监控系统的主要任务是监控整个舰船电力系统的运行 状态，对发电、配电、变电及耗电这四个环节进行实时测量、集中监 管和指令遥控，并进行必要的协调、限制和保护，使之无论在正常情 况或事故情况下，都能稳定、安全、经济和高质量地运行。
船舶电力系统监控系统基于开放式网络框架结构，拓扑结构为两 层。上层网络采用冗余的高速交换式工业以太网，网络的拓扑结构采 用环形方式，工作站提供系统应用服务和人机交互操控界面。下层网 络采用冗余的CAN现场总线网，按系统或按区域分成26个相对独立 的子网，另有5个RS422通信链路。下层网完成数据采集和实时控制 任务。两层网络之间由OPC智能网关连接。网关实现通讯协议转换和 提供数据服务。
上层网络分布在机电集控及损管中心、备用机电集控及损管中心 和五个主配电板室。下
层网络按供电系统、配电系统和卸载装置分别 组网。供电系统按5个电站组成5个独立的子网。配电系统按24个 配电区和5个主配电板分别组成21个独立子网。每个CAN子网区域 内的区域配电板、专用配电板、照明配电模块、直流管理装置都接在 双冗余的CAN网上。5个卸载装置通过RS422与网关联接。
下层网与上层网的信息交换通过网关实现。上层建筑配电区域的 1个区域配电网关布置在备用电力集控台内，主船体的15个区域配 电网关、主配电板室的5个主配电网关、5个供电网关和5个卸载网 关分别布置在五个电站监控台内。电力监控网络承担了全舰电力系统 信息数据的汇聚与交互。
在半自动和自动控制方式下，可以通过控制台上有控制权的工作 站显示屏或操作面板发送操作控制指令。工作站发送的指令，通过两 层网络传递给电站控制装置，由电站控制装置实施控制过程。电站控 制装置发送控制指令执行的结果，通过两层网络传递给工作站。操作 面板发送的指令，通过双冗余的下层CAN网络传递给电站控制装置， 由电站控制装置实施控制过程。电站控制装置发送控制指令执行的结 果，通过双冗余的下层CAN网络传递给操作面板。工作站显示屏和操 作面板是相互独立的，运行在两个不同
的网络层面。操作面板是工作 站遥控操作功能的备份。当同一操作部位的工作站显示屏无法发送遥 控指令时，系统可以降级使用操作面板对本电站进行指令遥控。
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