1．所选课题的题目及课题来源

所选课题：纯电动船舶的船载端监测报警软件设计

课题来源：武汉理工大学系统仿真与控制研究所

2．课题研究的目的、意义

为了弥补和完善纯电动船舶在实验过程中的数据记录、监测和分析，建立一套国产的纯电动船舶船载端监测报警软件，针对国产纯电动船舶的可靠性和系统集成问题问题，为了提升纯电动船舶的品牌质量和实船应用推广，对船载端数据进行实时采集、监测与分析，从而对纯电动船舶的性能进行实时监测与分析。本课题以中船重工XXX研究所的《内河300客位纯电动船舶建设项目》为依托，开展纯电动船舶的监测报警性能监测研究。

本论文研究的目的是要设计并完成一种基于纯电动船舶的船载端监控报警软件设计。这要求该系统能实时监测并控制变频器、电动机以及其他一些外界参数，利用数字信号处理芯片（强大的实时数据处理能力，方便的监测和控制变频器和电动机的运行，采用数据吞吐量高达的总线实现数据的大量传输，利用机构建友好的人机界面，方便用户操作。使整个监控平台功能全面化、操作方便化、管理智能化。

3．船载端监测报警软件设计的国内外研究现状

（1）国外发展状况

电力推进从停滞期到目前的蓬勃发展得益于现代科技的飞速发展，特别是一些发达国家已经取得了很大的成就，目前电力推进的诸多优势已促使美国海军利用政府的各种实验室和私营公司为其快速军船进行全综合电力推进系统(IPS)的研究、开发和论证工作。在这些计划下成功地开发和论证新技术，使美国海军在2000年就决定其新一代DD一21陆战巡洋舰，可能使用电力推进作为其主推进选择方案。当前，国外新造船舶采用的检测和报警系统主要都是使用了多微机分层监控系统，这种监控系统的结构属于典型的集散式监控系统(DCS ) ，一般采用三层结构:下层有若干个分站构成，每个分站均包含一个微处理器，某些分站承担数据采集和处理的任务，某些分站则作为控制器使用;中间层作为数据通信站和显示报警处理单元，把下层采集的数据传送到上层信息管理单元，并把报警信息送到报警处理单元;上层由信息管理单元和数据分析单元等组成。这种网络化监控系统功能齐全，能实现监控、显示、报警、历史数据存储等日常全部操作的要求，其分散控制，集中监视、操作和管理的系统结构，使监控系统的可靠性和安全性得到了提高，代表了船舶自动监控系统的发展方向。

首先将多微机分层监控系统应用于实船的是加拿大海军。加拿大DDH2280级驱逐舰上安装了以三重数据总线为核心的多微机分布式总线机舱监控系统。这种设计方式为监测和警报系统开辟了新的思路。首先，模块化的结构有利于系统的系列化以及标准化，大大增强了系统的通用性，免去了为不同船型设计不同系统的麻烦，加快了研发周期，减少了调试时间。其次，模块化的设计也为后期的维护提供了方便，因为不同的船型的系统所用零件都是通用的，所以减轻了后勤保障的压力，提高了维修的工作效率。