船舶电站多种发电方式联合运行仿真探讨

随着航运事业的发展，在能源匮乏的今天，对船舶电站系统航行安全、船舶节能和降低运行成本的研究提出了更高的要求。本论文的工作顺应了把上海建设成为国际航运中心的宏伟目标，结合上海市教委重点学科研究项目“船舶电站多种发电方式联合运行的仿真研究”进行的。船舶电站多种发电方式联合运行以达到最佳节能目的，提高经济效益，其通常有这三种发电方式：独立的重油柴油机发电机组发电方式、轴带发电机组发电方式、废气透平发电机组发电方式。在理想情况下，主机功率较大、废气锅炉蒸汽量大，假如船舶用气量不大时，透平发电量足，这时轴带发电机可作为电动机运行，帮助主机推进船舶。在主机功率较小，透平发电量不足时轴带发电机供电给电网以满足用电设备的需要。停航时，由柴油发电机组提供。船舶电站多种发电方式联合运行的仿真系统包括OFFLINE的纯软件仿真和ONLINE的物理数学仿真，其主要功能是为了满足STCW公约要求，对海船船员和学生进行教学、考核和评估。可替代船员的一部分海上经历，快速培养现代高级轮机管理职员，提高在校学生的实操水平和应变能力，对拓宽现职船员对自动化船舶的适应能力，特别对培养机电合一的新一代船员有着巨大的社会意义和经济效益。本论文主要进行了以下几个方面的研究：第一．数据库方面；船舶电站仿真系统一般采用参数传递数据。在教学、考核和评估的时候，它使得各个学生站数据很难达到一致性，并且数据变量难于处理。譬如，培训教学时一个客户端占有主机控制权---控制监视电站设备，这时，其他客户端难以获得主控客户真个|教学论文范文|操纵情况和电站设备的工作状况。另外，随着科学技术，特别是Internet技术的飞速发展及其广泛应用，基于WEB的电站仿真技术、分布交互式电站仿真、基于WEB的分布交互式电站仿真已经成为电站仿真热门。主要鉴于这两方面考虑，项目中选用VisualBasic、SQLServer和ADO技术来完成数据库，使得船舶电站仿真系统通讯数据轻易管理、满足客户端数据一致性，便于以后发展的电站仿真系统轻易改进；第二．嵌入式实时系统方面；船舶电站系统仿真程序很大，很多电站物理仿真设备是集中式管理，在操纵运行的时候，其不可避免地带来了延迟，导致监视控制的实时性较差，主控机的负担较重。并且在研华PC-LabCard上连接的信号线不能太长，这对于设备的安装配置有了一定的限制。其整个系统完全依靠于PC一LabCard，其可靠性差。假如它出现异常情况，整个系统就可能瘫痪，不能很好地进行分布式控制。因此本项目采用TMS320LF2407DSP完成分布式电站仿真系统。嵌入式实时系统的引用使电站仿真设备能进行分布式控制，其管理得以完善，实时性好，可靠性高。通过对以上的研究，完善了船舶电站多种发电方式联合运行的仿真研究，有很高的现实意义。【关键词】：仿真船舶电站数据库TMS320LF2407DSP嵌入式系统
【论文提纲】：第1章绪论10-181.1课题来源与意义10-111.2国内外研究现状11-121.3船舶电站多种发电方式联合运行仿真系统概述12-161.3.1船舶电站仿真系统的基本结构12-131.3.2船舶电站仿真系统的基本组成13-161.4本论文的主要研究内容与结构安排16-18第2章船舶电站多种发电方式联合运行仿真系统数据库的建立18-372.1船舶电站仿真系统数据库的引入18-202.1.1为什么要引入数据库?18-192.1.2为什么选取SQLServer2000及其简介19-202.2船舶电站仿真系统数据库的建立20-352.2.1船舶电站仿真系统数据库设计20-242.2.2船舶电站仿真系统数据库建立实现24-352.3总结35-37第3章船舶电站多种发电方式联合运行仿真系统的数据交互37-503.1基于发布／订阅的数据交互37-393.2基于WINSOCK的数据交互39-493.2.1工控机端42-443.2.2培训客户端44-463.2.3连库以及一般窗体46-493.3总结49-50第4章船舶电站多种发电方式联合运行仿真嵌入式系统硬件设计50-694.1船舶电站仿真嵌入式系统的引入50-514.2嵌入式系统的系统设计51-544.3TMS320LF2407最小系统设计54-594.3.1TMS320LF2407简介54-564.3.2TMS320LF2407最小系统56-594.4嵌入式实时系统显示与键盘接口59-624.4.1船舶电站嵌入式实时系统的液晶显示59-614.4.2船舶电站嵌入式实时系统的小键盘接口61-624.5嵌入式实时系统I／O接口62-664.5.1DAC7625模拟输出62-644.5.2SCI与工控机串行通讯64-664.6船舶电站多种发电方式联合运行嵌入式系统的PCB设计66-684.7总结68-69第5章船舶电站多种发电方式联合运行仿真嵌入式系统的软件设计69-885.1集成开发环境IDE69-735.2嵌入式DSP系统软件设计73-865.2.1功能描述74-775.2.2主要软件模块的划分与设计77-865.2.3优化、调试与集成865.3总结86-88第6章结论与展望88-93