随着现代造船技术的不断挺提高，指挥舱对[13]全船各系统的信息以来程度 越来越高。为了提高船舶自动化的水平，传统的现场采集和监控电气系统的缺陷 日渐突出，船舶机舱发电机电压以及电机的电压都是中高压电，对去现场采集数 据的人员的生命安全造成威胁。其封闭性，不灵活性，对于监测人员的危险性以 及信息的抽象性，使得全船的信息集成非常困难，传统的有线传输技术成本高， 线路复杂，可维护性差，移动性不好，可拓展性也不如无线传输。虽然无线传输 也有自身的缺陷，比如：传输可靠性不如有线传输，速度以及安全性均比不上有 线传输，但整体看来无线传输还是优于有线。顺应当今的趋势，大力发展船舶数 据采集的无线传输技术意义重大。发展电力系统的无线传输监控系统，为船舶信 息化、自动化、现代化构建了一个强有力的支撑平台，最大限度地将信息优势转 变为决策优势和行动优势。

船舶电力系统作为船舶的生命线，反映它运行状态的工作数据显得至关重 要。船舶在当今世界是一种不可缺少的运输工具，在运输物资和原料、成品方面 作出了非常重要的贡献。船舶电力系统是船舶的心脏，它的持续高效运转和稳定 对于保证船舶安全运行起着非常重要的作用。由于船舶技术的飞速发展，船舶内 安装了越来越多的高科技的电气装置，这些电气装置主要有供电装置、配电装置、 用电装置、检测装置、通信装置和控制装置等，这些电气装置对船舶电力系统的 运行起着十分重要的作用，也是保证船舶安全行驶的关键，所以必须对这些电气 装备实施有效的监控。船舶电网的数据实时采集与分析是非常重要的，监控的最 基本的是对电气装置的有关电气参数进行采集和分析。文献综述

在船舶电力系统中，对船舶三相电压和三相电流，以及各个用电设备的用电 电压，用电电流进行精确而快速地采集和处理，是对船舶电力系统的整体运行状

态进行分析的基础，同时也是对各种电力故障进行分析的前提条件。如果要实现 这些功能，不仅要求系统的核心处理器具有很快的处理速度和很高的处理精度， 同时也要求 A/D 转换部分具有较高的数据采集精度和较快的数据转换速度。

1。2 国内外的研究现状及存在的问题

1。3 课题研究主要内容

完成将船舶系统上的电量信号例如电压信号通过变压器变为 5V 左右的电 压信号，然后经过 AD 采集器将模拟信号转化为数字信号，然后用 NRF2401 实 现无线通讯，最后将采集后的数字信号在上位机上以电压波形的方式进行显示。 针对电力系统数据无线采集这一设计目标，完成一种基于短距离通信技术的船舶

电力系统工作数据采集方案的设计，根据该方案设计的采集系统能实现如下功 能：

（1）实现船舶电力中高压电力参数的实时采集；

（2）鉴于船舶机舱的、特殊的工作环境，无线通信模式采用了“区内无线， 区间有线”的传输，即采用近场通讯技术和互联网通讯技术相结合的通讯方式；

（3）上位机客户端采用基于 LABVIEW 的串口通讯工作模式，并且能以图形 反映采集的数据。

1。4 研究方法、步骤和措施等

整个电力采集系统由前置电路、数据与控制无线传输电路和上位机客户端等 三部分构成。船舶电力系统->前置电路->控制与数据传输电路->上位机。具体措 施如下：

一、前置电路：

（1）用电压互感器将中高压的船舶电力数据转化为幅值为 5v 的交流电；

（2）电流互感器 DL-CT10CL-50A 将船舶电网中的电流信号也转化为幅值为 5v 的电压信号。 二、控制与数据无线传输电路：该电路主要负责读取采集的数据、FIFO 存储方 式和数据无线传输的实现，用 51 单片机实现数据采集：