摘 要摘 要目前，大型化船舶为了保证船舶电站的持续供电，大型设备可靠稳定的运行，往往需要配置一个自动化和智能化的船舶电力系统监控平台。基于这个背景下本文采用QT软件设计了一个船舶电力系统监控平台，通过基于TCP 协议的网络通信模块，获得系统的实时数据，提供给船舶电力系统的监控系统。监控系统由监视系统和控制系统组成。其中，监视系统是对各设备的状态监测以及异常数据的判断和显示。控制系统是对机组的欠压和过流等故障进行分析处理。同时，采用SQLite Expert Personal 3软件创建船舶电力系统的数据库，将实时监控的数据存入数据库，方便查询和调用。最后，通过潮流计算的仿真，对船舶电力系统的电力分配进行了优化。 关键词船舶电力监控平台；QT；潮流计算
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 选题的背景和意义 1
1.2 船舶电站国内外研究现状 1
1.3 潮流计算国内外研究现状 2
1.4 本文主要工作内容和结构 3
1.5 本章小结 4
第二章 船舶电力系统 5
2.1 船舶电力系统的组成及其特点 5
2.1.1 船舶电力系统的组成 5
2.1.2 船舶电力系统的特点 5
2.2 船舶电力系统的基本参数 6
2.3 船舶电力监控系统的发展 6
2.4 船舶电网 8
2.4.1 船舶电网的分类 8
2.4.2 船舶电网的结线方式 8
2.5 本章小结 9
第三章 基于QT的船舶电力系统监控平台设计 10
3.1 编程工具简介 10
3.1.1 C++面向对象编程简介 10
3.1.2 QT软件简介 10
3.2 监控系统设计 11
3.2.1 监控系统的主监控系统设计 12
3.2.2 监视系统设计 13
3.2.3 基于TCP的QT网络通信设计 16
3.2.4 控制系统设计 21
3.3 数据库的设计 24
3.3.1 SQLite Expert Personal 3的
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
简介 24
3.3.2 数据库的设计和创建 24
3.3.3 QT与SQLite3数据库的访问连接 27
3.4 系统潮流计算 29
3.4.1 潮流计算简介 29
3.4.2 面向船舶电力系统的潮流计算 29
3.4.3 船舶电力系统的简化结构设计 30
3.4.4基于节点电势法的潮流计算 32
3.4.5 潮流计算的实现流程图 33
3.4.6 潮流计算仿真 34
3.5 本章小结 38
第四章 总结 39
致 谢 40
参考文献 41
第一章 绪 论
1.1 选题的背景和意义
在现代大型化船舰中，为了保证船舶电站持续供电和船舶稳定运行，通常需要一个具有自动化功能的船舶电力监控系统来跟踪、监控、显示和报警各个电力设备的运行状态[1]。
船舶电力监控系统直接关系着船舶的安全性、稳定性和经济性。性能较高的监控系统不仅可以保障船舶电站供电的质量，能够更及时地发现故障并且加以分析处理还能保证船舶在比较稳定的状态下运行。同时，船舶电站在较为理想的状态下运行，在一定程度上减小了一些不必要的成本。
船舶电力监控系统主要经历了三个发展阶段：集中式监控系统、集散式监控系统、现场总线式监控系统。并且随着计算机技术逐渐成熟化，船舶向着数字化、网络化及自动化发展，网络化的船舶监控系统占据主流，其他形式的监控系统逐渐被淘汰。
另外，现阶段中国面临的南海问题日益紧张，国家对船舶的研究更加重视，要求设计出更为全面的船舶监控系统。
1.2 船舶电站国内外研究现状
以前，船舶机体很小，唯一的用电设备就是人们在船舶上工作和生活所需的照明设备。船舶所产生的功率很小，只有几十千瓦。
然而，目前小型船舰已经无法满足生活需要，因此要设计出更复杂，用电设备更多的船体。其船舶电站所需要的功率可能要高达几千千瓦，并且需要保证持续不断的供电，才能保障各项用电设备正常工作。因此，船舶电站的重要程度不言而喻[2]。
对于国外来说，很早就对这个项目进行了研究。例如美国加州大学和德国的洪堡大学，投入了大量的资金，汇聚了大批优秀科研人才，并且成立了很多高科技实验室，这些实验室配套了很多高科技的精密实验器材，可以对船舶运行状态做一系列精密的测量。
60年代初，国外就开始对船舶监控系统开始了深入的研究，制造出有着自动并车装置的船舶电站系统，但是由于设计系统的单一化，不能给船舶提供稳定的运行条件。80年代初期，国外推出了以小规模集成电路为基础的船舶电力系统，其中颇具代表性的是西门子船舶监控系统。
20世纪80年代以后，国外推出了基于微处理机的船舶自动化电站监控系统，但由于系统极易受到外部条件影响，对监控系统会造成很大的干扰，因此逐渐被取代。其中丹麦的A. P. 穆勒马士基集团是典型代表。
20世纪90年代以后，随着PLC技术的产生和不断成熟化，国外很多造船企业开始将此项技术应用于船舶电力监控系统。近年来，国外大部分应用分布式总线控制方式，每台发电机组都有对应的一套带总线接口的控制设置，可以控制本机实现自动启停、自动并车、负载自动分配、自动解列、故障保护等功能，并且通过与一个总的功率管理模块连接一起成为一个分布式总线系统。例如德国的SIEMENS的SIMOS PMA 71，日本寺崎的GAC16M,DEIF公司的PPU等[2]。
对于国内来说，目前国内还在使用微处理机为基础的船舶自动化监控系统，各方面性能与国外分布总线式的监控系统相比还远远不如。虽然国家大力支持发展造船产业，但起点较低，目前仍然无法掌握核心造船技术。国内造船厂仅仅只负责整体的船体设计和包装，如用在我国“德大”轮上的日本寺崎的GAC16M,DEIF公司配套的自动化控制系统。

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