基于TTCAN的碼頭供電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著船舶運輸在經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用,為了解決船舶到港停泊所產(chǎn)生的污染,船舶岸電技術(shù)已被廣泛應用,但隨著用電船舶的流動性越來越大,到港船舶使用岸電的管理越來越復雜,為了使這一問題得到有效解決,且同時為了滿足監(jiān)控系統(tǒng)中各信息的實時性,本課題提出了基于 TTCAN通信機制的碼頭供電監(jiān)控管理方案。
　　碼頭供電監(jiān)控系統(tǒng)的實時性取決于 TTCAN網(wǎng)絡的實時性,所以可以通過優(yōu)化TTCAN的系統(tǒng)矩陣(靜態(tài)調(diào)度表)來提高監(jiān)控系統(tǒng)的實時

2、性,傳統(tǒng)方式采用平均分配優(yōu)化算法,這已無法滿足系統(tǒng)各信息的實時性;傳統(tǒng)的遺傳優(yōu)化算法的適應度函數(shù)也不能很好的反映優(yōu)化目標。本課題通過構(gòu)建 TTCAN系統(tǒng)矩陣的數(shù)學模型,詳細分析了系統(tǒng)矩陣設(shè)計過程中的各參數(shù),并給出了各參數(shù)的計算公式,為了更好的設(shè)計系統(tǒng)矩陣,提出了系統(tǒng)矩陣的三個約束條件,從而使系統(tǒng)矩陣的設(shè)計過程可以進行量化處理;并且提出了基于字母編碼的改進遺傳優(yōu)化算法,把網(wǎng)絡信息的系統(tǒng)矩陣轉(zhuǎn)化成字母形式的矩陣,通過結(jié)合數(shù)學模型,將信息實時

3、率作為遺傳優(yōu)化算法的適應度函數(shù),通過實驗仿真和現(xiàn)場調(diào)試,經(jīng)過字母編碼遺傳算法優(yōu)化后的靜態(tài)調(diào)度表能滿足系統(tǒng)各信息的實時性要求。
　　針對于到港船舶的用電特點,本課題設(shè)計了碼頭供電監(jiān)控分站控制板的硬件和軟件,以及具有遠程監(jiān)控管理功能的碼頭供電監(jiān)控管理軟件。在充分考慮了現(xiàn)場干擾的前提下,CAN總線的通信電路采用了數(shù)字隔離技術(shù);碼頭供電監(jiān)控分站使用了OLED顯示屏和鍵盤,從而方便了用戶用電操作;針對于系統(tǒng)各節(jié)點時鐘步調(diào)不統(tǒng)一,通過軟件設(shè)計