船舶燃油消耗状况实时远程监测系统的设计

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1、船舶燃油消耗状况实时远程监测系统的设计武汉理工大学硕士学位论文姓名：陶秀申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：严新平20080501武汉理工大学硕士学位论文摘要船舶燃油消耗是航运企业最主要成本之一，特别是近年来世界原油市场价格上涨，船东及租船人对燃油费用越来越关注。由于管理需要，船舶要定期向航运公司报告存油量和消耗油量，但受人为因素影响，有时会出现少测量或不测量而结算，或故意多报、少报等做法。船舶油耗如果人为进行测定，既不能保证数据的实时性，也不能确保数据的精确性。本文首先分析了国内外远程抄

2、表现状及船舶柴油机仪表现状，以船舶柴油机油耗为监测对象，开发了船舶燃油消耗状况实时远程监测系统。它以单片机ＡＴ８９Ｓ５２为核心，采集显示柴油机的燃油消耗量、测量次数、测量时间等参数，并将这些数据通过ＧＳＭ短信模块发送到岸上的船舶管理公司，及时上报船舶燃油消耗状况，实现油———————————————————————————————————————————————耗的自动测量和远程监控。论文重点研究了船舶燃油消耗状况实时远程监测系统的硬件结构和软件流程。硬件部分具体分析了油耗传感器的选用、频率采集电路、模拟

3、量处理电路、Ａ／Ｄ转换、存储电路、单片机及外围电路、按键、显示电路和通讯接口电路。由于需要采集多个柴油机的燃油消耗参数，在硬件设计中采用模拟开关对采集通道进行切换。完成了系统硬件电路焊接、调试，主要硬件电路模块的原理图和ＰＣＢ板设计。软件部分介绍了船舶燃油消耗状况实时远程监测系统的软件设计，包括主程序流程图、数据采集、按键、显示、存储、短信发送的程序设计，为了缩短开发周期，采用专门的ＧＳＭＭｏｄｅｍ来完成油耗的小流量数据传输，设计开发了船岸通信软件，实现了船岸数据传输和共享。由于船舶柴油机工作环境恶劣，存

4、在各种干扰。论文提出了提高可靠性和抗干扰能力的措施，主要从硬件和软件两个方面采取措施。硬件抗干扰措施有选择可靠的元器件、屏蔽、印刷电路板设计；软件抗干扰措施有指令冗余、软件陷阱等。最后对系统进行了性能测试，分析了系统试验数据，满足了设计要求。关键词：柴油机，燃油流量计，单片机，短消息武汉理工大学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｆｕｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔ———————————————————————————————————————————————ｃｏｓｔｏｆｓｈｉｐ

5、ｐｉｎｇｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｐｒｉｃｅｓｏｆｃｒｕｄｅｏｉｌｒｉｓｅｒａｐｉｄｌｙ，ｓｈｉｐ．ｏｗｎｅｒｓａｎｄｃｈａｒｔｅｒｅｒｓｐａｙｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｏｎｔｈｅｃｏｓｔｏｆｔｈｅｓｈｉｐ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｍａｎａｇｅｍｅｎｔｔｏｓｈｉｐｐｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｕｅｌｍｕｓｔｂｅｒｅｐｏｒｔｅｄｃｏｍｐａｎｉｅｓｗｉｔｈｏｕｔｒｅｇｕｌａｒｌｙ．Ｂｕｔｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎ

6、ｔｓｏｆｆｕｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｍａｙｂｅｉｎａｃｃｕｒａｔｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｅｖｅｎｈｕｍａｎｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅａｒｅｏｎ———————————————————————————————————————————————ｉｆｔｈｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｈｉｐｆｕｅｌａｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｆａｃｔｉｔｉｏｕｓｌｙ，ｔｈｅｖｅｒａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅａｌ．ｔｉｍｅｄａｔａｃａｎ’ｔｂｅｇｕａｒａｎｔｅｅｄ．Ｉｆｔｈｅｔｅｓｔｅｑ

7、ｕｉｐｍｅｎｔｓｏｆｆｕｅｌｔｈｅｐａｒｔｏｆｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅＧＳＭｃａｌｌｍｏｄｕｌｅｓａｒｅｉｎｓｔａｌｌｅｄｓｏｌｖｅｄ．Ｔｈｅｆｕｅｌｅｎｇｉｎｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅｏｎｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｎｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｒａｔｅｉｓａｌｌｂｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｅｃｈｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｏｆｄｉｅｓｅｌｒｅａｌ－ｔｉｍｅＷａｓ————————————————————————————————————————

8、———————ｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｓｈｉｐｆｕｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｔｈｅｆｕｅｌｔｈｅｃｏａｔｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｏｆｔｗａｒｅＷａＳｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒ，ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎ