首页> 正文

海底观测网络水下节点后备电源管理系统研究

2020-11-30阅读(172)

海底观测网络水下节点后备电源管理系统研究

论文摘要

电能是海底观测网络的命脉,没有了电能整个海底观测网络就不能运作,海底观测网络中每一个仪器的运行都离不开电能。利用海底观测网络水下节点后备电源管理系统,可以实现海底观测网络水下节点的不间断供电功能,保持了海底观测网络中各种传感器测量数据的连续性,和通信的不间断性,对海底观测网络的不间断运行有着十分重要的作用。本文首先分析了笔记本和UPS的不间断供电原理,从而制定了海底观测网络水下节点后备电源管理系统的总体方案和基本功能。其基本功能包括:不间断供电功能、向下电能的分配功能、电压和电流电量的监控功能、电池的温度监控功能、控制充电器开关的功能以及通过TCP/IP和RS-232的通信功能。海底观测网络水下节点后备电源管理系统硬件上采用TI公司的超低功耗信号处理器MSP430F149,选用肖特基二极管实现不间断供电的切换,选购DC/DC模块实现向下电能的分配功能,使用分压的方法采集电池和整体输出的电压信号,搭配霍尔电流传感器组成的电路采集电池的充电电流和系统整体输出电流信号,选择负温度系数热敏电阻组成的电路采集电池的温度,通过机械继电器和光耦控制充电器的开关,选购串口服务器实现TCP/IP通信功能。使用VC开发的基站上位机软件,在岸基上通过TCP/IP协议与海底观测网络水下节点后备电源的下位机系统通信,把从下位机接收的数据进行处理与换算、显示并存储到SQL数据库中,来实时监测其工作状态,并且当发生系统故障时,存入到SQL数据库中的数据可以为日后的诊断工作提供参考。最后通过实验证明了系统的可行性,证明了各个模块设计的正确性。当模拟主干网的直流电切断后,通过肖特基二极管迅速切换为电池供电,接驳盒中工控机的Windows2000操作系统没有受到影响,依然正常工作;存入数据库中的数据证明了,切换的瞬间网络通信工作正常;同时存入数据库中的电压数据监控到了切换瞬间的输出电压变化,即由模拟主干网的直流27V切换为电池电压24V。实验还为海底观测网络水下节点后备电源管理系统的进一步研究和优化提供参考和依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景及意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 常规不间断供电电源管理系统机理研究
  • 1.2.1.1 UPS组成和原理
  • 1.2.1.2 笔记本的电源管理系统
  • 1.3 本文研究内容
  • 1.4 本章小结
  • 第2章 系统的总体方案设计
  • 2.1 引言
  • 2.2 系统总体方案
  • 2.2.1 不间断供电功能
  • 2.2.2 控制监测功能
  • 2.2.3 电能分配功能
  • 2.2.4 串口和TCP/IP通信功能
  • 2.3 系统的组成部分
  • 2.4 性能指标
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 系统的硬件设计
  • 3.1 引言
  • 3.2 DC/DC模块电路
  • 3.2.1 MSP430控制板DC/DC模块电路
  • 3.2.2 输出供电板DC/DC模块电路
  • 3.3 MSP430外围电路
  • 3.4 二极管的选择
  • 3.5 电量测量模块电路
  • 3.5.1 电压测量原理
  • 3.5.2 电压测量电路
  • 3.5.3 电流测量原理
  • 3.5.4 电流测量电路
  • 3.6 电池温度测量模块电路
  • 3.7 串口通信电路
  • 3.8 TCP/IP通信模块
  • 3.9 充电器开关的控制
  • 3.10 本章小结
  • 第4章 系统下位机的软件设计
  • 4.1 系统软件功能分析
  • 4.2 MSP430F149单片机
  • 4.3 系统软件的开发
  • 4.3.1 MSP430开发调试环境简介
  • 4.3.2 模拟量采集程序
  • 4.3.2.1 ADC12模数转换模块介绍
  • 4.3.2.2 AD采集程序
  • 4.3.3 串口通信程序
  • 4.3.3.1 MSP430串口通信模块介绍
  • 4.3.3.2 串口通信程序
  • 4.3.4 充电器的开关控制程序
  • 4.3.5 主处理程序
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 系统上位机的软件设计
  • 5.1 引言
  • 5.2 上位机软件的整体设计
  • 5.3 软件开发环境介绍
  • 5.4 网络通信程序的设计
  • 5.4.1 Windows Sockets网络编程基本原理
  • 5.4.2 使用CAsyncSocket类实现网络编程
  • 5.4.3 接收下位机数据流程
  • 5.5 数据库程序的设计
  • 5.5.1 关于SQL数据库
  • 5.5.2 数据库和表的建立
  • 5.5.3 用ADO实现对数据库的操作
  • 5.6 数据的处理
  • 5.7 界面的设计
  • 5.7.1 设计原则
  • 5.7.2 界面设计
  • 5.8 本章小结
  • 第6章 系统测试实验
  • 6.1 引言
  • 6.2 实验方案
  • 6.3 TCP/IP通信实验
  • 6.4 数据库存储实验
  • 6.5 不间断供电功能实验
  • 6.6 串口通信实验
  • 6.7 控制充电器开关实验
  • 6.8 测量数据的分析
  • 6.9 本章小结
  • 第7章 总结和展望
  • 7.1 总结
  • 7.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间参与的科研项目

    • 相关论文文献

    • [1].通信基站应急后备电源供电系统研究[J]. 通信电源技术 2020(02)
    • [2].站用在线监测设备后备电源设计探讨[J]. 电力设备管理 2020(01)
    • [3].配电自动化直流后备电源的全寿命周期成本探究[J]. 科技创新导报 2019(22)
    • [4].兆瓦级交流变桨系统超级电容后备电源选型方法[J]. 东方汽轮机 2020(01)
    • [5].矿井安全监控后备电源充放电功能在地面中心站远程控制的实现方案[J]. 煤 2010(03)
    • [6].一种利旧的新型模块化室分后备电源方案[J]. 信息通信 2018(07)
    • [7].基于超级电容的变桨系统后备电源容量测试功能研究与设计[J]. 工业控制计算机 2017(11)
    • [8].煤矿井下变电所后备电源配置方案的选择[J]. 煤矿机电 2019(01)
    • [9].4G建设利好通信后备电源发展 新增需求或超过百亿元[J]. 电源世界 2014(01)
    • [10].井下大容量应急后备电源系统的设计及实现[J]. 煤炭技术 2014(05)
    • [11].矿用不间断后备电源的设计[J]. 淮南职业技术学院学报 2018(01)
    • [12].某选矿厂碳再生窑后备电源系统的改造[J]. 矿山机械 2016(08)
    • [13].浅析后备电源的技术与应用[J]. 黑龙江科技信息 2008(02)
    • [14].存量风机变桨系统后备电源优化[J]. 电气传动自动化 2017(01)
    • [15].风力发电变桨后备电源在线监测系统[J]. 电机与控制应用 2012(S1)
    • [16].井下锂电池应急后备电源的研制[J]. 微型机与应用 2014(01)
    • [17].电动变桨系统超级电容后备电源测试装置设计[J]. 江苏电机工程 2014(03)
    • [18].超级电容在配网终端后备电源中的应用分析[J]. 技术与市场 2019(01)
    • [19].电动变桨距系统超级电容后备电源测试装置设计与应用[J]. 电器与能效管理技术 2014(20)
    • [20].从48V10Ah到1000Ah应用于3G时代后备电源[J]. 邮电设计技术 2013(11)
    • [21].开闭所和配电房监控后备电源系统的研究[J]. 科技风 2012(24)
    • [22].FANUC后备电源在花键轴铣床上的应用[J]. 金属加工(冷加工) 2010(06)
    • [23].变电站后备电源的检测与维护解决方案[J]. 电力系统通信 2010(07)
    • [24].双登集团:引领3G时代后备电源新趋势[J]. 低碳世界 2012(02)
    • [25].双登集团“NGN通信后备电源系统解决方案研讨会”在京召开[J]. 邮电设计技术 2009(06)
    • [26].关于地铁屏蔽门系统后备电源必要性的分析探讨[J]. 信息与电脑(理论版) 2012(16)
    • [27].通信基站应急后备电源供电系统设计与实现[J]. 通信电源技术 2018(11)
    • [28].10kV架空线路智能控制器后备电源应用浅析[J]. 低碳世界 2014(19)
    • [29].灾难面前的生与死[J]. 中国医院院长 2013(24)
    • [30].超级电容在配网终端作为后备电源的应用[J]. 通信电源技术 2019(01)

    标签：;  ;  ;  

    海底观测网络水下节点后备电源管理系统研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5