基于TTCAN的碼頭供電監(jiān)控系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著船舶運輸在經濟發(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生的污染,船舶岸電技術已被廣泛應用,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也不能很好的反映優(yōu)化目標。本課題通過構建 TTCAN系統(tǒng)矩陣的數學模型,詳細分析了系統(tǒng)矩陣設計過程中的各參數,并給出了各參數的計算公式,為了更好的設計系統(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,把網絡信息的系統(tǒng)矩陣轉化成字母形式的矩陣,通過結合數學模型,將信息實時

3、率作為遺傳優(yōu)化算法的適應度函數,通過實驗仿真和現場調試,經過字母編碼遺傳算法優(yōu)化后的靜態(tài)調度表能滿足系統(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。在充分考慮了現場干擾的前提下,CAN總線的通信電路采用了數字隔離技術;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)點時鐘步調不統(tǒng)一,通過軟件設計