船舶配电设备是船舶电力系统的重要组成部分,它主要是用来分配船舶电能,并对用电设备进行监测、控制和保护。船舶配电设备工作环境较差,一旦发生故障,若不及时排除,将对人身安全和设备安全产生极大的威胁。本文研究的课题就是为了尽早发现故障并及时排除故障这一目的而设立的,本文主要对船舶配电设备安全监测系统进行研究和设计,同时对配电设备接地进行了研究。本课题来源于国家经贸委立项的“20万吨级浮式生产储油船(FPSO)”项目的子专题“船舶电气模块—MEM设计”,该子专题已列为“十五”国家重大技术装备研制项目。 本文设计的配电设备监测系统由硬件和软件两部分组成。硬件是监测系统的基础,本文利用霍尔元件的霍尔效应,开发了集成式霍尔电参量测量传感器,能够测量电流、电压和电功率的变化,同时设计了传感器的信号调理电路,并采用计算机和数据采集卡组建了数据采集系统。软件是监测系统的关键。本文采用目前测控领域比较先进的虚拟仪器软件平台LabVIEW设计了监测系统的软件,包括配电监测系统的数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块、故障检测模块、数据记录模块、声音报警模块和参数设定模块等,设计了配电监测软件的数据库系统,用于存储和管理实时数据和故障报警信息,同时对监测系统的网络通讯进行了研究。通过该监测系统可以实时监测配电设备的运行状态及运行参数,当配电设备发生故障后,系统自动发出声光报警,并进行报警信息存储和打印。 本文对集成式霍尔电参量测量传感器进行了传感器标定实验,对配电监测系统进行了模拟实验。传感器标定实验标定结果为:电流传感器和电功率传感器的线性度均小于为1%,满足设计要求;配电监测系统模拟实验结果为:电参量测量误差小于1%,误差满足设计要求。标定实验和模拟实验结果说明,本文设计的配电监测系统工作正确,精度较高,达到了预期的目标。