LYNGSO PFM2200 介绍
一、产品说明
LYNGSO PFM2200 是 LYNGSO MARINE 公司专为船舶行业打造的一款先进的电力故障监测与管理系统。在船舶复杂的电力系统中,PFM2200 扮演着 “电力卫士” 的角色,能够实时、精准地监测电力系统的运行状态,及时发现并处理潜在的故障隐患,保障船舶电力供应的稳定与可靠。
船舶电力系统由众多设备组成,如发电机、变压器、配电柜、各类用电设备等,任何一个环节出现故障都可能影响船舶的正常运行。PFM2200 通过与这些设备的紧密连接,实时采集电力参数,包括电压、电流、频率、功率因数等。以发电机为例,PFM2200 持续监测发电机的输出电压和电流,一旦发现电压出现异常波动,如瞬间过压或欠压,系统会立即启动分析程序,判断是发电机内部故障还是外部负载变化引起的问题。若确定是发电机故障,系统会迅速发出警报,并根据预设的应急预案,采取相应措施,如自动切换备用发电机,确保船舶电力供应不中断。
在船舶航行过程中,不同区域的用电设备对电力质量的要求各不相同。驾驶台的导航设备需要稳定、纯净的电力供应,以保证导航数据的准确性;而机舱内的大功率设备在启动和运行时,会产生较大的电流冲击和电磁干扰。PFM2200 具备强大的电力质量分析功能,能够对这些复杂的电力现象进行实时监测和分析。通过对谐波、电压波动、闪变等参数的监测,系统能够评估电力质量是否满足船舶各设备的运行要求。当发现电力质量问题时,PFM2200 会及时调整无功补偿装置,优化电力系统的功率因数,减少谐波污染,确保电力供应的稳定性和可靠性,为船舶各类设备的正常运行提供坚实保障。
除了实时监测和故障处理,PFM2200 还具备电力消耗管理功能。船舶在航行过程中,不同工况下的电力消耗差异较大,如在满载航行、空载航行、靠港停泊等状态下,用电设备的开启数量和功率需求各不相同。PFM2200 能够实时统计各区域、各设备的电力消耗情况,生成详细的用电报表。通过对用电数据的分析,船舶管理人员可以清晰了解电力消耗的分布和变化趋势,从而采取有效的节能措施。例如,根据用电报表发现某区域在特定时间段内电力消耗过高,经排查是部分设备存在能源浪费现象,管理人员可及时调整设备运行策略,如优化设备启停时间、更换节能型设备等,实现船舶电力系统的节能增效。
PFM2200 还具有出色的扩展性和兼容性。无论是新建船舶还是老旧船舶的电力系统升级改造,该系统都能轻松适配。它可以根据船舶的实际需求,灵活增加或减少监测模块,满足不同规模船舶电力系统的监测要求。同时,PFM2200 能够与船舶现有的自动化控制系统、监控系统等实现无缝集成,实现数据共享和协同工作。例如,将 PFM2200 监测到的电力故障信息实时传输至船舶综合监控系统,使船员能够在驾驶台或机舱监控室全面了解船舶的运行状态,提高船舶运营管理的效率和智能化水平。
该系统在设计上充分考虑了船舶恶劣的工作环境。采用了高防护等级的外壳,具备防水、防尘、防震功能,能够有效抵御船舶航行过程中的水雾、灰尘以及振动冲击。内部电路设计采用了抗干扰技术,能够在复杂的电磁环境下稳定运行,确保监测数据的准确性和可靠性。此外,PFM2200 的操作界面简洁直观,配备了人性化的人机交互界面和便捷的操作按钮,即使是非专业技术人员也能快速上手,方便船员在日常工作中对系统进行操作和维护。
二、产品技术参数
(一)电气参数
- 工作电压:支持 AC 220V ±10%、AC 380V ±10% 以及 DC 24V ±15%、DC 48V ±15% 等多种电压输入模式,可适应船舶电网在不同工况下复杂的电压波动情况,确保系统在各种电力环境中均能稳定运行。设备内部集成了高效的电源转换模块,能够将输入的不同电压稳定转换为系统所需的直流电,为各个功能模块提供纯净、可靠的电力支持。
- 测量精度:电压测量精度可达 ±0.5% FS,电流测量精度可达 ±0.5% FS,频率测量精度可达 ±0.01Hz,功率因数测量精度可达 ±0.01。如此高的测量精度,能够精准捕捉电力参数的细微变化,为电力系统的故障诊断和运行优化提供可靠的数据依据。无论是对发电机输出电压的精确监测,还是对复杂电力网络中功率因数的准确测量,PFM2200 都能满足船舶电力系统对高精度测量的严苛要求。
- 数据采集频率:具备高速的数据采集能力,可实现每秒 100 次以上的数据采集频率。能够实时跟踪电力参数的动态变化,及时发现电力系统中的异常情况。在船舶设备启动或切换瞬间,电力参数会发生快速变化,PFM2200 凭借其高数据采集频率,能够迅速捕捉这些变化,为系统的实时监测和故障预警提供有力支持。
- 通信接口:配备丰富的通信接口,包括 8 路 RS - 485 接口,支持 Modbus RTU、Profibus - DP 等主流工业通信协议,可方便地与船舶上的各类智能电力仪表、控制器以及其他监测设备进行通信连接,实现数据的双向传输。同时,还提供了 4 路以太网接口,支持 TCP/IP、UDP 等网络协议,用于与船舶内部局域网、服务器以及远程监控中心进行高速数据交互,满足船舶远程监控、数据共享以及远程诊断等功能对高速数据传输的需求。此外,系统还具备 2 路 CAN 总线接口,可用于连接船舶上对实时性和可靠性要求极高的分布式控制系统,确保关键电力数据的快速、准确传输。
(二)机械参数
- 外形尺寸:设备外形尺寸设计为 300mm×200mm×100mm(长 × 宽 × 高),整体结构紧凑合理。在保证功能完整性的前提下,有效节省了安装空间,便于安装在船舶狭小的电气设备舱室、控制柜以及各类空间受限的位置,不会占用过多船舶宝贵的内部空间资源,非常适合船舶复杂的空间布局特点。
- 安装方式:采用标准的 DIN 导轨安装方式,安装过程简单便捷。只需将设备直接卡装在标准的 DIN 导轨上,并使用配套的螺丝进行固定,即可完成安装。这种安装方式具有良好的通用性和稳定性,方便与其他采用相同安装标准的船舶电子设备进行组合安装,有利于构建整齐、规范的船舶电子设备系统架构,提高系统集成的便利性与灵活性。
- 重量:设备重量约为 800g,重量轻巧,既保证了设备在安装后的稳定性,又不会对安装结构造成过大的承重压力,便于船员在设备安装和维护过程中进行搬运和操作。在船舶设备布局和重量分配方面,其轻巧的重量也具有一定优势,不会对船舶的整体重心和航行稳定性产生明显影响。
(三)环境参数
- 工作温度:工作温度范围为 - 20℃~ +70℃,能够适应船舶在全球不同海域、不同季节航行时所面临的极端温度变化。无论是在寒冷的极地航线,还是炎热的热带海域,PFM2200 都能始终保持稳定的工作状态,确保船舶电力系统不受温度因素的干扰,为船舶的安全航行提供持续可靠的支持。
- 相对湿度:可在相对湿度 5%~95%(无冷凝)的高湿度环境中正常工作,具备卓越的防潮性能。船舶航行过程中,舱室内湿度通常较大,尤其是在热带海域或阴雨天气时,湿度问题更为突出。PFM2200 通过采用特殊的防潮材料和密封工艺,能够有效抵御潮湿空气的侵蚀,避免因潮湿导致的电路短路、腐蚀等问题,保证设备内部电子元件的正常工作,延长设备的使用寿命。
- 抗振动性能:能承受频率 10Hz~2000Hz,加速度 20g 的剧烈振动冲击,完全满足船舶在航行过程中由于海浪颠簸、发动机运转以及设备振动等因素产生的复杂振动环境要求。设备内部采用了先进的抗震设计和加固措施,如使用减震橡胶垫、加固电路板连接等方式,确保在强烈振动条件下,内部电路和元件不会出现松动、损坏等情况,维持设备的结构稳定性和电气性能,保障船舶电力系统在恶劣振动环境下的可靠运行。
- 抗电磁干扰性能:严格符合 EN 61000 - 6 - 2 和 EN 61000 - 6 - 4 等国际电磁兼容标准,具备出色的抗电磁干扰能力。船舶上存在大量的电气设备和通信装置,这些设备在运行过程中会产生复杂且强烈的电磁干扰环境,严重影响电子设备的正常工作。PFM2200 通过优化的电路布局设计、多层屏蔽防护以及高效的滤波技术,能够有效抵抗各种电磁干扰,保证数据采集、传输和处理的准确性,避免因电磁干扰导致的数据错误、信号丢失或系统故障,确保船舶电力系统在复杂电磁环境下的稳定运行。
(四)认证参数
LYNGSO PFM2200 通过了多项国际权威认证,其中包括 CE 认证,表明该设备在安全、健康和环保等方面完全符合欧盟制定的相关标准,产品质量和安全性得到了国际认可。同时,还获得了 DNV GL、劳氏船级社(LR)、美国船级社(ABS)等多个全球知名船级社的认证,充分证明其在设计、制造工艺以及性能等方面均满足海洋设备在严苛海洋环境下的各项严格要求,可安全、可靠地应用于各类船舶和海洋工程领域,为船舶运营商和船东提供了有力的质量保障和信心支持。
三、使用方法
(一)安装步骤
- 安装位置选择:优先选择通风良好、散热条件优越、远离高温设备和强电磁干扰源的区域进行安装。在船舶电气设备舱室或机柜内安装时,要确保设备周围预留足够的空间,建议设备四周至少留出 50mm 的空间,以保证良好的散热效果,并便于后续对设备进行维护和检修操作。同时,应避免将设备安装在可能受到水溅、油污污染或易遭受机械碰撞的位置,确保设备工作环境的清洁、干燥和安全。
- DIN 导轨安装:首先将标准的 DIN 导轨牢固地安装在选定的位置上,确保导轨安装水平、牢固,无任何松动现象。然后,将 PFM2200 设备的卡装卡扣对准 DIN 导轨,轻轻用力将设备卡装在导轨上,直至设备完全卡入到位。最后,使用配套的螺丝将设备固定在导轨上,在拧紧螺丝的过程中,要注意力度均匀,确保设备安装牢固,不会出现晃动或位移的情况。安装完成后,可通过轻轻摇晃设备来检查其安装的稳定性。
- 接线连接:在进行接线操作前,务必关闭船舶电源,严格遵守电气安全操作规程,以确保操作人员的人身安全。首先连接电源进线,仔细区分交流电的相线、零线和地线,或者直流电的正负极,按照设备接线标识将电源线正确接入设备的电源端子,确保接线牢固可靠,接触良好,防止出现虚接、短路等电气故障。接着连接各类信号输入线,将 RS - 485 接口的信号线与对应的船舶智能电力仪表、控制器等设备的信号线一一对应连接,注意区分 A、B 线对以及正负极性,确保连接准确无误。对于以太网接口,将网线水晶头插入设备的以太网端口,并确保插入到位,连接紧密。对于 CAN 总线接口,按照 CAN 总线通信协议的要求,正确连接 CAN - H 和 CAN - L 线。接线完成后,再次仔细检查所有接线是否正确、牢固,确认无误后,方可接通船舶电源。
(二)参数配置
- 软件连接:使用随设备配套提供的专用配置软件,通过设备的 RS - 485 接口或以太网接口与 PFM2200 建立通信连接。在电脑上安装好配置软件后,打开软件,点击软件界面上的 “搜索设备” 按钮,软件将自动搜索与电脑处于同一网络或 RS - 485 总线上的 PFM2200 设备。搜索到设备后,选择对应的设备,并输入正确的通信参数,如 RS - 485 通信的波特率(可根据实际需求设置为 9600bps、19200bps、38400bps 等)、数据位(通常为 8 位)、校验位(如无校验、奇校验、偶校验)、停止位(一般为 1 位),以及以太网通信的 IP 地址(需确保与船舶网络 IP 地址段一致)、子网掩码、网关等参数。完成通信参数设置后,点击 “连接” 按钮,即可成功与设备建立稳定的通信连接。
- 基本参数设置:进入参数配置界面后,首先设置设备的基本信息,包括设备名称(可根据船舶系统架构和功能需求自定义一个易于识别和管理的名称)、设备编号(用于在船舶电子系统中唯一标识该设备,避免编号冲突)、日期时间(确保设备内部时钟准确,以便为数据记录和事件日志提供精确的时间戳)等参数。然后,根据实际连接的船舶电力设备类型,配置相应的测量参数,如电压量程、电流量程、功率因数范围等,确保设备能够准确采集和处理各类电力参数数据。
- 报警参数设置:根据船舶电力系统的运行要求和安全标准,设置各类报警参数,包括过压报警阈值、欠压报警阈值、过流报警阈值、频率异常报警阈值、功率因数过低报警阈值等。当电力参数超出预设的报警阈值时,系统会立即发出声光报警信号,并将报警信息记录在设备的事件日志中,同时可通过通信接口将报警信息发送至船舶监控系统或远程监控中心,以便及时通知相关人员进行处理。
- 通信参数设置:除了前面建立连接时设置的基本通信参数外,还可根据船舶通信网络的具体要求和应用场景,进一步设置设备的通信模式(如主从模式、对等模式等)、通信超时时间(用于控制数据传输等待响应的时间,可根据网络状况进行合理调整)、数据传输优先级(在多设备通信的复杂网络环境中,可根据不同业务数据的实时性要求,为 PFM2200 设置合理的数据传输优先级,确保关键电力数据能够优先传输,保障船舶电力系统的正常运行)等参数。同时,还可配置设备与其他通信设备之间的通信协议相关参数,如 Modbus RTU 协议的从站地址、寄存器映射,Profibus - DP 协议的站地址、波特率、数据传输格式等,确保与其他通信设备的兼容性和数据交互的准确性与稳定性。
- 参数保存与生效:完成所有参数设置后,仔细检查各项参数是否准确无误,确保参数设置符合船舶实际运行需求和电力系统设计要求。确认无误后,点击配置软件界面上的 “保存” 按钮,将设置好的参数写入 PFM2200 设备的内部存储器中。部分参数设置完成后,需要对设备进行重启操作才能生效。可通过配置软件界面上的 “重启设备” 按钮远程重启设备,或者在船舶电气设备舱室中,手动断开设备的电源开关,等待数秒后再重新接通电源,使新设置的参数生效。在参数生效后,建议再次检查设备的运行状态和参数设置,确保设备正常运行且参数设置已正确应用。
(三)运行操作
- 启动运行:在完成参数配置且确认所有接线正确、牢固后,接通船舶电源,PFM2200 设备开始启动。启动过程中,设备会进行一系列全面的自检操作,包括对内部电路、处理器、存储器、通信接口以及各个功能模块的检测。自检通过后,设备进入正常运行状态,此时设备面板上的电源指示灯常亮,运行指示灯开始有规律地闪烁,表示设备已正常工作,并开始实时采集和处理船舶电力系统的运行数据。
- 数据监测与查看:通过船舶上的监控系统或连接到设备的上位机,可实时监测 PFM2200 设备采集和处理的各项船舶电力运行数据。监控系统或上位机软件界面会以直观、清晰的方式展示各类电力数据,如发电机输出电压、电流、频率、功率因数,以及各用电设备的电力消耗情况等。数据展示形式丰富多样,包括数字显示、图表曲线、状态指示灯等,方便船员和船舶管理人员实时、全面地了解船舶电力系统的运行状况,及时掌握电力系统的动态信息。
- 报警处理:当设备监测到电力系统出现异常情况,触发报警条件时,会立即发出声光报警信号。此时,船员或船舶管理人员可通过监控系统或设备操作界面查看详细的报警信息,包括报警类型、报警时间、报警位置等。根据报警信息,迅速判断故障原因,并采取相应的处理措施。例如,若报警信息显示某区域电压过高,可检查该区域的用电设备是否存在过载或短路情况,及时排除故障,恢复电力系统的正常运行。在故障处理完成后,可在设备操作界面上对报警信息进行复位操作,消除报警信号。
- 数据分析与报告生成:PFM2200 设备具备强大的数据分析功能,能够对长时间采集的电力运行数据进行统计分析,生成各类电力报表和分析图表。通过对这些数据的深入分析,船舶管理人员可以了解电力系统的运行趋势,发现潜在的问题和风险,为电力系统的优化管理提供决策依据。