船舶柴油机燃油消耗智能监测系统的设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电气工程及其自动化船舶柴油机燃油消耗智能监测系统的设计前言：船舶柴油机燃油消耗智能监测系统能够对船舶柴油机燃油消耗情况进行有效的测量和统计，使公司和船舶的管理人员能够随时掌握船舶燃油的消耗情况，实现对船舶燃油使用的控制和管理。船舶柴油机工作的时候瞬时的油耗量很难测量，一般人们只是大概估计航行的平均油耗量，不能时刻通过定量的方法来判断柴油机是否处于正常运行状态。船舶柴油机是船舶的动力心脏，其安全稳定的运行是保证船舶航运安全的关键，如果柴油机长期处于低负荷运行会使燃烧状态恶化，这对柴油机的动力性、经济性和可能性影响很大。随着社会的发展，航运量的增加，船舶的航行安全变得更加至关重要。

2、2006年发生五星旗运输船舶水上交通事故440件，死亡376人，沉船250艘，直接经济损失4.43亿元。加强安全技术研究，提高船舶运输安全势在必行。因此燃油消耗智能监测走向数字化、信息化、网络化、智能化是刻不容缓的事，是前进的需要，是急待解决的一个问题。本课题研究的船舶柴油机燃油消耗智能系统是实现对船舶燃油消耗定量的监测和控制手段，通过监测使工作人员能时刻确切地了解船舶在航行期间在不同时间段不同航线状况下的油耗量，并对燃油消耗情况进行有效的测量和统计，使公司和船舶的管理人员能够随时掌握船舶燃油的消耗情况，实现对船舶燃油使用的控制和管理。正文：船舶柴油机燃油消耗智能监测系统主要是通过燃油消耗监测

3、仪表来实现对柴油机油量消耗的监测，从而实现系统有条不紊的运行。本课题研究的主要内容是设计和开发船舶柴油机燃油消耗智能监测系统。（1）主要是开发燃油消耗监测仪表，用液晶显示器和LED数码管来实现人机互交界面，包括PCB图纸、单片机C程序和其他的原理图。（2）研究累计流量、瞬时流量、温度、压力的测量方法和算法。（3）研究工业上常用的监测仪表和流量仪表及适合测量的介质。3系统的累积流量是通过测量脉冲信号得到；系统的瞬时流量是通过测量电流信号，测量流量采用MF系列发信器，MF系列发信器与本公司容积式流量计配套，输出4一20mA模拟量信号，远传至控制室内接收仪表，供瞬时流量的远传显示、调节、控制之用，同

4、时输出脉冲信号用于流量值的积算。P89C669是基于PHILIPs半导体新5IMx内核的首类Flash微控制器代表[1]。它包含96k字节的Flash程序存储器、2k字节的数据SRAM、1个可编程计数器阵列(PCA)、可配置成不同时间范围的看门狗定时器(通过SFR的位设置)、2个增强型UART以及字节型IZC总线串行接口。P89C669提供更强大的功能，大大提高了系统性能并降低了系统开销。结合增强的特性，P89C669利用嵌入式存储器来管理存储器的扩展，摒除了软件平台的使用[2]。扩展的程序存储器便于设计者利用高级语言，如C语言，来编写更复杂的程序代码，而不必再努力将程序长度限制到传统的64K

5、字节范围内。这些特性也将大大提高64K字节范围内的C语言代码的执行效率。单片机外围电路加上一片MAXS13L，MAXS13L是美国MAXIM公司生产的微处理器专用监控器，可以有效的防止单片机死机，MAXS13L具有看门狗、电压检测和上电复位等功能，可以提高单片机系统的可靠性和准确性[3]。MAXS13L具有几方面的功能:l.系统上电，掉电以及供电电压降低时，产生复位输出，复位脉冲宽度的典型值为Zooms，MAX813L输出高电平复位信号.2.独立的看门狗(Watchodog)，如果在1.65内在WDI引脚没有喂狗信号，则从WDO引脚输出一个低电平信号.3.1.25V门限值检测器，可用于电源故障

6、报警或其他外电源的监控.4.手动复位输入(MR)，低电平有效[4]。模拟电压信号经过长距离传输时，容易受到线路压降、分布电容、接触电阻以及外部磁场感应的影响，而受到干扰。电流信号抗干扰能力强，传输电流时候，传输线上的压降、分布电容、接触电阻对电流信号不起作用，而且现场中的继电器、开关等产生的电磁干扰也不会影响传输线上的电流，所以工业上更倾向传输电流信号，在数据采集的终端加一个电流/电压转换模块，将传输的电流信号读出来[5]。电流/电压转换模块采用一个集成运算放大器LM324，计算公式为:I=V/R二V/250。刀D转换芯片采用TLC2543，TLC2543是德州仪器生产的12位逐次逼近型模数转

7、换器，它具有三个控制输入端，采用简单的3线SPI串行接口，可方便地与单片机进行连接，是12位数据采集系统的最佳选择器件之一，对转换速度不做高要求的系统可以选用此种器件[6]。光电隔离由光电藕合器件来完成，其输入端配置发光源，输出端配置收光器，输入和输出在电气上是完全隔离的。开关量输入电路接入光电祸合器之后，由于光电藕合器的隔离作用，使夹杂在输入开关量的各种干扰脉冲都被挡在输入回路的一侧[7]3AD