随着海上贸易的兴起,全球造船业走向了蓬勃发展的时代。我国目前虽然在造船数量上存在优势,但船舶工业整体技术水平尤其是高精尖技术处于劣势。在船舶应用技术领域,船舶机电舱信号采集系统处于核心地位,中国在该领域的研究与国外存在较大差距。本文分析船舶机电舱系统中的信号采集对象,基于分布式控制策略进行船舶机电舱信号采集系统的设计与实现。本文首先将船舶机电舱系统的信号采集对象进行分类以完成需求分析,设计船舶机电舱信号采集系统的具体方案。鉴于机电舱底层设备种类繁多且控制通信复杂的情况,为便于整个系统的信息交互与统一管理,系统被划分为底层分控单元、中间信息传输单元和上层综合控制单元。上层综合控制单元进行顶层控制系统的设计,中间信息传输单元设计多路阀控组件、远程信号冗余组件和带触点信号线转接组件,底层分控单元进行多种底层传感节点的设计。同时,对系统设计中采用的冗余技术、高可靠性技术、通用性和扩展性技术进行阐述与分析。根据需求分析与方案设计,完成系统的硬件设计与软件设计。硬件设计方面,根据板卡的功能,从原理图设计与器件选型的角度完成CAN-以太网交换机板卡、涉水电极检测板卡、电磁阀控制板卡、信号采集板卡的设计。软件设计方面,在Keli5环境下完成各个硬件板卡的下位机程序编写工作。上位机采用Lab VIEW作为设计框架,完成节点号检测、节点号修改、开关阀类型控制、阀开关控制、模拟量查询、数字输入查询、比例阀开度设置、冗余切换以及概况查询的功能。最后对搭建的船舶机电舱信号采集系统,进行硬件模块测试和系统联调测试。实验测试包括电磁阀板卡测试、开关量检测板卡测试、模拟量检测与输出板卡测试以及阀开关控制功能、模拟量查询与设置功能系统联调测试。经过实验测试,船舶机电舱信号采集系统的功能和性能满足设计需求,可应用于实际场景中。