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船舶岸基供电信息监控系统的研究与应用 船舶岸基供电信息监控系统的研究与应用

作者：华楠 - 安科瑞

摘要：

本文基于现有岸电技术发展，探讨了船舶岸基供电信息监控系统的构建与实施。通过整合计算机及控制技术、网络技术和视频技术，实现了对船舶靠港使用岸电全程的无缝一体化监控。该系统与港口的三遥系统和抄表系统进行数据交互，从而实现了远程电力调度和电能管理。通过引入信息技术，进一步增强了船岸连接的安全性和可靠性，并已在实际项目中得到了成功应用。

关键词：

船舶岸基供电；信息监控；Modbus on TCP

0 引言

随着环保标准日益严格，船舶靠港使用岸电已成为降低港口污染的关键举措。欧美等发达国家已广泛应用岸电技术，而中国也正逐步推进其研发与应用。船舶岸电不仅是航运业未来趋势，更是打造绿色港口的必然选择。国内在中压交流岸电系统方面取得了显著进步，包括船端电缆卷筒、岸电配电屏和岸端变频电源等设备已投入实用。随着港口建设和政策补贴的推动，岸电项目不断增加，规模初具雏形。

1 系统概述

船舶岸基供电系统通常由岸端变频电站、船岸连接组件以及船端并车装置构成（
）。例如，以高压－高压方式上船，系统包括以下组成部分：

岸端变频电站：高压馈线柜，变电站内高压进线柜、整流单元、移相变压器、逆变单元、隔离变压器、高压馈线柜等。 船岸连接部分：岸边接电箱、电缆卷筒等。 船端设备：岸电接入屏、并车屏等。

2 系统架构设计

本文以黄骅港岸电系统为例，展示了船舶岸基供电信息监控系统的架构。该系统借助计算机、控制、网络和视频技术，实现岸电使用的全面监控，与港口三遥系统和抄表系统对接，实现远程调度和电能管理。系统分为管理层、就地层和现场层三个层次 (
)。

2.1 管理层

位于控制中心，负责整体监控和信息管理，包括岸电监控终端、三遥系统终端、消防主机、信息管理终端和电话终端。通过控制以太网，与就地层的PLC、高压柜、变频电源等设备通信。

2.2 就地层

位于箱式变电站，实现信息采集、远程控制、视频监控和本地显示。配备双CPU PLC、远程IO、监控计算机和交换机，与控制中心通信，上传数据，接收指令。视频监控则包括摄像机、光收发器、交换机、硬盘录像机和显示屏。

2.3 现场层

包含摄像机、岸边接电箱、高压馈线柜、变频电源、高压进出线柜和消防系统等，通过视频网和控制网接入监控系统。

3 系统功能

系统通过与PLC、三遥系统、抄表系统和视频监控系统交互，收集船舶靠港期间设备状态和电力参数，管理岸电上船离船，控制并网负载转移，提供设备、电能、报警、安全保护和WEB发布的功能 (
)。

3.1 控制系统功能

实时监控变频电站设备（如变压器、变频电源等）状态，并通过控制中心显示，提供报警管理、报表查询等。 船岸通信：通过光纤或无线与船电设备实时交互，监控并网状态。 岸电上船/离船控制：根据泊位信息自动选择输出电源，与船端通信，实现上船并网和离船断电。 联锁保护与报警：预设联锁预案，自动化响应异常情况。 数据存储及查询：记录并管理操作历史、设备状态、故障等信息。 用户及权限管理：分级账号设定，便于权限控制。

3.2 视频监控功能

高清摄像机覆盖港区变电所、箱变电站、岸边接电箱等区域，视频信号通过光收发器传输至监控系统。 视频画面可在本地和控制中心显示，支持拼屏、分屏和切换。 提供实时监控、远程控制、录像存储和回放、用户管理等功能。

3.3 安全保护功能

包括船岸等电位保护、短路保护等，预防误操作，确保设备安全运行。

3.4 信息管理功能

连船作业管理：计划管理、作业实绩管理和交接管理，用于电量结算。 设备管理：维修保养、采购、使用人员、证书和物料管理。 电能管理：遥测、电量统计、报警、统计分析等。 报警管理：保存故障信息，提供故障分析和帮助。

3.5 移动端APP

通过WEB SERVICE接口，将数据推送到手机APP，实现移动查询。

4 系统特点

安全性：硬件和软件双重防护，确保供电安全。 可靠性：冗余设计，保证系统运行。 易用性和维护性：友好的界面，便捷的查询和服务。 集成性：多功能合一，高效管理。

5 安科瑞船舶岸电收费系统选型

Acrelcloud-9000系统通过ADW300仪表监测充电设备状态，通过微信或支付宝扫码支付，实现充电请求和控制。

5.1 系统结构

5.2 平台主要功能

资源管理：充电站、充电桩、用户档案管理和状态监测。 用户管理：注册、登录、账户管理、消息管理。 实时监控：监控设备状态，异常报警。 交易管理：价格策略、订单、账户交易记录和财务报表。 充电服务：查找充电桩、在线支付和结算。 微信小程序：扫码充电、账单支付和状态监测。 运营分析：数据分析和可视化展示。

5.3 产品选型

ADW3