水下接驳盒能源监控管理系统关键技术研究

发布时间：2017-04-24 00:12

  本文关键词：水下接驳盒能源监控管理系统关键技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水下接驳盒是海底观测网络系统的重要组成部分。海底观测网的海底观测传感器和各种仪器设备连接到水下接驳盒,通过海底电缆将电能输送到水下接驳盒中供其他设备使用。海底观测网的供电是长期和连续的,普通的电池电瓶供电只能作为备用电源,单靠它们远远不能满足能源供应要求。对电能供给系统的实时在线远程监控以及在线能源和备用电源的切换保护是海底观测网络长期工作的关键。为了提高海底电力系统的可靠性和利用效率,通过开展接驳盒内部电源监控设计、能源分配与控制等关键技术研究,设计用于水下接驳盒的海底能源管理系统。本文第一章综述了已有海底观测网络的建设情况,研究了已有海底观测网络的电能监控技术,提出水下接驳盒能源管理系统的设计思路、实现方法,通过分析实验结果,总结本设计的创新之处及不足,并为下一步研究指明了具体方向。第二章针对多节点海底观测网络在能源传输管理、传感器搭载以及数据采集传输的状态监控和预警等问题,开展了水下接驳盒能源监控管理系统关键技术研究,设计了能源监控管理系统的软硬件模块,规划出系统的性能指标,确定了下位单片机和上位计算机的功能实现方案,使得多节点接驳盒形成有效的工作网络。第三章进行了下位单片机系统及外围系统硬件模块的设计。下位机采用基于MSP430F2481的设计,选用12位的模数转换器(ADC12),拥有大容量的存储空间,便于数据的采集处理。本章对各个模块具体实现进行了简要说明,包括传感器的选择和实现,单片机采样转换、通信和数据处理。第四章为下位机软件系统的设计与实现。下位机软件系统采用成熟的VisualC++编写人机对话式操作界面,适用WinXP操作平台。通过光电交换机与水下接驳盒进行数据传输和指令交换。采集的数据经过处理后在上位机备份,上位机可随时显示、查询和打印。第五章中对本论文设计的水下接驳盒的海底能源管理系统进行了具体的试验,并对试验结果进行了分析。第六章对本论文的设计进行了整体的总结,并对下一步的研究给出了展望。
【关键词】：海底网 水下接驳盒 海底输电 能源管理 MSP430单片机
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P715.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-16
• 1.1 研究的目的和意义11-12
• 1.2 研究现状12-14
• 1.2.1 国内外海底观测网络12-13
• 1.2.2 能源监控系统13-14
• 1.2.3 MARS海底观测节点的能源管理系统14
• 1.3 研究内容14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 2 水下接驳盒能源管理系统总体方案设计16-27
• 2.1 引言16
• 2.2 海底网的组成及接驳盒设计16-18
• 2.2.1 海底网组成16
• 2.2.2 接驳盒的设计16-18
• 2.3 海底观测网络能源供应系统18-23
• 2.3.1 基站电源19-21
• 2.3.2 接驳盒电源21-22
• 2.3.3 接驳盒后备电源22-23
• 2.4 能源监控管理系统总体设计23-25
• 2.4.1 工作流程23
• 2.4.2 系统供电23-24
• 2.4.3 能源分配24-25
• 2.4.4 监测与控制25
• 2.5 通讯方式25-26
• 2.6 小结26-27
• 3 接驳盒能源监控管理系统硬件设计27-46
• 3.1 电源转换设计27-30
• 3.1.1 降压模块27-28
• 3.1.2 系统部件电源供应28-29
• 3.1.3 MSP430单片机主板供电29-30
• 3.1.4 逻辑芯片2.5V供电30
• 3.2 MSP430单片机外围电路设计30-32
• 3.2.1 MSP430单片机外围电路32
• 3.3 MSP430单片机中混合电压的逻辑接口电路32-34
• 3.3.1 问题分析32-34
• 3.4 信号采集34-40
• 3.4.1 电压检测34-36
• 3.4.2 电流检测36-37
• 3.4.3 温度监测37-40
• 3.4.4 漏水监测40
• 3.5 数据的传送40-41
• 3.6 电源切换管理41-43
• 3.6.1 二极管的选择41
• 3.6.2 电源切换41-43
• 3.7 串口和网络通信43-45
• 3.8 本章小结45-46
• 4 能源监控管理系统软件设计46-59
• 4.1 下位机系统46-53
• 4.1.1 软件流程47
• 4.1.2 单片机MSP430F2481编程中功能特点47-49
• 4.1.3 数据采集49-50
• 4.1.4 电压检测时上下限设定50-52
• 4.1.5 输出控制52
• 4.1.6 串口通信52-53
• 4.2 上位机系统53-58
• 4.2.1 总体结构53-54
• 4.2.2 人机界面54-55
• 4.2.3 数据曲线显示55
• 4.2.4 历史查询55-56
• 4.2.5 视频管理56
• 4.2.6 用户管理56
• 4.2.7 监控管理56-57
• 4.2.8 开发工具及运行环境57-58
• 4.3 本章小结58-59
• 5 实验调试59-63
• 5.1 实验室组装与测试59-60
• 5.2 水槽测试60-61
• 5.3 海底组网试验61-62
• 5.4 本章小结62-63
• 6 总结与展望63-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-70
• 个人简历70-71
• 在学期间发表的学术论文与研究成果71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 杨涛;;能源管理系统的应用[J];黑龙江科技信息;2009年17期

2 房梅华;;传感网应用——东部软件园能源管理系统[J];杭州科技;2010年01期

3 付新明;;基于总线网络的能源管理系统在烟草行业的应用[J];科技信息;2010年03期

4 黄华;;能源管理系统(EMS)在超市中的应用[J];今日科苑;2008年05期

5 陆闻玺;;EMS系统在宝钢中的应用[J];科技风;2011年22期

6 王珏;魏长军;;MVC设计模式在企业能源管理系统中的应用[J];科技资讯;2007年30期

7 许超;;浅谈智能建筑的节能与管理[J];黑龙江科技信息;2011年09期

8 韦斌;;工业建筑能源管理系统综述[J];大众科技;2012年04期

9 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 冯为民;丛力群;;冶金企业能源管理系统[A];05'中国自动化产业高峰会议暨中国企业自动化和信息化建设论坛论文集[C];2005年

2 谈春燕;;冶金企业能源管理系统的实现[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集（下册）[C];2009年

3 赵烽敏;;南钢全厂能源管理系统在节能降耗方面的作用[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年

4 谈春燕;;冶金企业能源管理系统的关键技术及系统实现[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年

5 赵烽敏;;南钢全厂能源管理系统在节能降耗方面的作用[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年

6 谈春燕;;冶金企业能源管理系统的关键技术及系统实现[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年

7 姚振国;朱珊娜;袁伟;张艳新;郭丽萍;;唐钢能源管理系统开发与应用[A];2011年河北省冶金信息化自动化年会论文集[C];2011年

8 ;冶金企业能源管理系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年

9 魏海明;;一钢能源管理系统对节能降耗的贡献[A];推进信息及自动化技术在钢铁工业节能降耗、改善环境、降低成本中的应用论文集[C];2005年

10 王乐之;李浩;于军林;廖佩;魏亮;;能源管理系统在钢铁厂的应用[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 通讯员 武佳敏 记者 王丹云;能源管理系统为宝钢创效4元/吨钢[N];中国冶金报;2007年

2 记者 吴永中 通讯员 刘霞;宝钢分公司能源管理系统在集团内推广应用[N];中国冶金报;2006年

3 本报记者 陈洪澜　通讯员 秦飞;常州宏大能源管理系统：低碳并不难[N];中国纺织报;2010年

4 中国钢铁工业协会信息统计部;打造节能型绿色钢企[N];中国冶金报;2008年

5 本报记者 刘超;EMS助力钢铁企业节能 进入快速增长期[N];中国电子报;2009年

6 兰志明;浅析新钢能源管理系统架构及功能[N];中国冶金报;2012年

7 王熙;长航集团加速节能管理信息化[N];中国交通报;2005年

8 记者 李伟锋　通讯员 欧柳;我省5项目入选工信部重点推进名单[N];湖南日报;2011年

9 本报实习记者 李晓君;两化融合：石化巨人添“数字神经”[N];中国石化报;2011年

10 本报记者 徐勇;从“服务”角度重新认识智慧城市[N];人民邮电;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 任俊亮;基于.NET的能源管理系统的研究[D];华南理工大学;2015年

2 张兴苗;钢铁联合企业能源管理系统优化[D];河北联合大学;2014年

3 陈师婕;大区域数字化能源管理系统的规划与设计[D];华南理工大学;2015年

4 李文;企业能源管理系统的研究与设计[D];华北电力大学;2015年

5 王英妹;基于WiFi/GPRS通讯的企业能源管理信息系统设计与实现[D];河北科技大学;2014年

6 侯自胜;井下能源管理系统的研究与应用[D];青岛科技大学;2015年

7 王美慧;氯碱企业能源管理系统的研究与实现[D];辽宁科技大学;2015年

8 吕奇奇;纯电动城市微型物流车能源与动力系统设计[D];太原理工大学;2016年

9 吴承璇;水下接驳盒能源监控管理系统关键技术研究[D];中国海洋大学;2015年

10 杨贵桂;高效能源管理系统的设计与实现[D];武汉科技大学;2010年

  本文关键词：水下接驳盒能源监控管理系统关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：323266