Forschungsbericht 2007



Powerline Transmission zur Kühlcontainerüberwachung an Bord von Schiffen

Institut: Elektrische Energiesysteme und Automation
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Günter Ackermann
Stellvertretende Projektleitung: Dipl.-Ing. Hicham Dakir
Projektnummer: E.6-09.110
Laufzeit: 12.01.2004 - 31.03.2006
Finanzierung: TUHH


 

Zur Überwachung der Kühlcontainer an Bord von Schiffen wird u. a. die Powerline-Transmission (PLT) angewendet. Dabei werden die Daten als hochfrequentes Signal auf das Drehstromnetz des Schiffes aufmoduliert und von einem oder mehreren Master-Modems empfangen. Von dort werden sie wiederum über ein Bus-System an den Leitrechner übermittelt. Die Anzahl der benötigten Master-Modems hängt von der Netzkonfiguration und den zu überbrückenden Entfernungen ab. Der Datenaustausch kann in beide Richtungen erfolgen, sodass nicht nur eine Messdatenerfassung, sondern auch Sollwertänderungen vorgenommen werden können. Bei der PLT sind zwei verschiedene Systeme verfügbar: Das Low-Data-Rate-System, bei dem die Übertragung mit einer festen Frequenz (55 Hz) für die Aufmodulierung der Daten auf das Stromnetz arbeitet, und das High-Data-Rate-System, bei dem die Daten in einem Frequenzspektrum (140-400 kHz) übertragen werden. Die beiden Systeme sind leider nicht miteinander kompatibel. Wenn eine Kommunikation mit allen Containern erwünscht ist, müssen Modems beider Systeme an Bord installiert werden. Ein gleichzeitiger Betrieb ist aber durch den ISO-Standard möglich. Neben den Vorteilen von PLT bezüglich der Einsparung von zusätzlichen Kabeln auf dem Schiff und den damit verbundenen Kosten- und Gewichtsproblemen, hat diese Übertragungstechnik auch den Nachteil, dass zahlreiche Reflexionen in dem Bordnetz (Abzweige, nicht abgeschlossene Anschlusspunkte, Kabelübergänge...) entstehen können sowie der Rückleitung durch den Schiffskörper. Es findet eine Mehrwegeausbreitung und eine nicht nachvollziehbare Signalverteilung statt, was zu starken frequenzselektiven Dämpfungen und trotz Einsatz von störungsrobusten Modulationsverfahren zu einer unzuverlässigen Übertragung führen könnte. Ziel dieses Projekts ist die Analyse der auftretenden Wechselwirkungen und die Erarbeitung von technisch machbaren und wirtschaftlich tragbaren Lösungen durch neue theoretische Ansätze zur Erhöhung der Übertragungsqualität. Mit Hilfe der durchgeführten Messungen an Bord von Kühlcontainerschiffen werden theoretische Modelle von einzelnen Abschnitten der Übertragungsstrecke erarbeitet. Mit Hilfe dieser Modelle wird eine Reihe von Simulationen unter Berücksichtigung der neuen Ansätze durchgeführt, um die Anforderungen an das Bordnetz für eine störungsarme Datenübertragung auszulegen.

Weitere Informationen zu diesem Forschungsprojekt können Sie hier bekommen.