通信技术中船舶电子网络架构应用

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摘要:在现代的通信技术中，总线通信已经被广泛应用在各种工业设备的控制中，在面对越来越复杂的船舶电子系统时，采用先进的总线通信技术，能够对各项设备进行最优化的通信控制，尤其是在船舶的网络信息传输中，总线通信能够提供非常高的稳定性和通信速率。本文主要介绍了总线通信的技术原理，并设计了一种船舶电子系统网络拓扑结构，对螺旋桨进行控制，进行通讯技术的验证；最后，对该总线的控制硬件进行综合优化，大大提高了CPU的使用效率，有效降低了船舶通信的成本。

关键词：总线；电子系统；优化

0引言

在船舶电子系统运行中，网络架构的建设尤为重要，其与船舶电子系统的运行产生直接关联，因此，要重视网络架构工作，合理应用总线通信技术，改善网络架构的体系架构，明确优化方向，提高船舶电子网络的性能。

1船舶电子系统网络中螺旋桨控制架构工作原理

对于螺旋桨而言，其基本参数的控制属于整个船舶电子控制网络中的重要组成部分。而在螺旋桨旋转期间，对桨叶的控制一直属于技术难点，将其融入到船舶的电子网络中，有利于提高其控制能力。在计算J=h1D=VmD船用螺旋桨的工作状态时，可以将D表示为船桨的直径，也就是螺旋桨桨叶在运行中边缘经过的圆圈的直径。在液体环境中，螺旋桨旋转一周的前进距离为h1，如果螺旋桨的旋转速度为m，在水中运行的行进速度为V，可以利用公式v=h1×m计算得到。在分析螺旋桨旋转1周所前进的距离与直径的关系的时候，可以将其比值表示为：。该比值从一定程度上反映了螺旋桨的工作效率。

2电子系统网络架构需求分析

我国在船舶行业发展方面，已经开始广泛应用电子控制系统，但是，仍然存在一些运行问题，严重影响系统的使用效果。主要因为船舶所使用的自动化监控技术长期滞后，各种系统之间不能够兼容，大大浪费了各种网络资源，无法提高控制信号的处理能力。通过采用电子网络结构，能够降低手工操作的需求，极大的避免了人为的失误。采用自动化的总线通信技术，有利于促进船舶电子控制网络架构系统的良好发展，改善电子系统的运行机制[1–3]。在系统运行中，多采用了BUS技术，需要建立专门的船舶电子通信系统，以减少传统电子系统中存在的固有缺陷。但是，该系统的使用，还是会出现一些问题，例如：缺乏一定的信号集成能力，系统集成性较差，难以提高其运行稳定性。因此，在未来的发展中，传统电子控制系统的缺陷会受到广泛重视，而总线通信技术从一定程度上克服了这样的缺陷。

3总线通信技术在船舶电子系统网络架构中的应用措施

在船舶电子系统网络构架工作中，需要做好硬件系统与软件系统的协调设计工作，制定完善的软硬件设计方案，根据管理工作要求，建立先进的工作机制，创新软硬件的设计形式，提高技术应用效率。Profibus−dp1.5MBpsRS−485WindowsS7−313Profibus−dp在硬件设计中，使用总线通信协议，构成高效的监控网络系统，在多个主要系统混合建设基础上，将通信速率设定为，网络中主要使用型号的转发器。在控制过程中，设置监控预警机制，并采用服务器，以提高系统的兼容性。同时，在辅助操作单元的设计时，要重点考虑电子系统的兼容性，本文主要使用PLC系统对其进行控制，然后构成了总线控制网络。MCGSMicrosoftWindows100在软件设计时，要重视上位机电子系统的架构设计，其中涵盖了数据、警告、流程与动画显示等处理层面，通过合理的优化，可以快速提高船舶电子网络的控制能力，达到实时监控的效果。在监控系统软件设计中，可以引进国内先进的组态工具软件系统，该通信系统在现代化船舶电子系统网络中具有重要的地位，然后基于设计网络单元，建立流程管理、动画显示、信息输出、数据处理等模块体系，在远程控制技术的支持下，大大提高了系统的数据处理能力[4,5]。下面介绍一种线性拟合优化技术，也称为多元线性回归优化技术，通过对系统中的众多参量进行综合处理，能够显著改善总线通信的效率。假设系统存在变量x1,x2,•••,xm，其中输出函数y具有n组变量。x11,x12,•••,x1my1x21,x22,•••,x2my2••••••xn1,xn2,•••,xnmy3，(1)上述矩阵描述了y关于x1,x2,•••,xm的拟合函数。进行线性化处理后，得到y=a0+a1x1+a2x2+•••+amxm+e，(2)其中，系数a0,a1,a2,•••,am可根据系统的最优化二乘法确定。

4结语

上文总结了总线通信技术在船舶电子系统网络架构中的应用方式，提出软件与硬件的设计建议，为其发展奠定了坚实的基础。由此可见，在未来发展中，船舶电子系统网络架构的设计前景良好，能够全面发挥总线通信技术优势。

作者:王蕾 单位:南京信息职业技术学院