CN108045526A - 一种智能化船舶机舱监测报警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能化船舶机舱监测报警系统，由辅机采集控制器、功率管理控制器、机组控制器、变频器控制器、上位机、交换机和多部手持式无线终端组成；所述的交换机有两台且连接故障中心，实时上传机舱监测数据，每台交换机上分别连接有辅机采集控制器、功率管理控制器和上位机，所述的机组控制器和变频器控制器有多台且均与两台交换机连接，所述的手持式无线终端上设置有无线路由器，通过无线网络连接交换机，便于机舱操作人员通过手持式无线终端随时随地读取机舱监测数据；由于采用冗余以太网通讯网络，并具有手持式无线终端故障监视和远程故障诊断功能，可采集和显示船舶机舱设备的运行参数、状态和故障报警信息，适用于各种电力推进船舶系统。

Description

一种智能化船舶机舱监测报警系统
技术领域
本发明属于船舶自动化领域，具体涉及一种智能化船舶机舱监测报警系统。
背景技术
船舶机舱是船舶航行的重要部位，它涵盖了船上的机械设备和电子设备。机舱监测报警系统作为船舶机舱的一个重要组成部分，其主要功能是监测所有船舶机械和电子设备的运行状态，并对异常或故障情况进行判断和处理。
当船舶发生报警或故障时，机舱监测报警系统应立即发出报警，并显示报警信息，呼叫船员尽快处理和恢复报警状态，确保船舶正常工作和安全运行。
目前，机舱监测报警系统均存在智能程度低、故障诊断难、可靠性低等缺点，对后期设备使用、维修和故障定位造成局限，因此本专利设计了一种智能化船舶机舱监测报警系统，从而确保机舱监测报警系统能够随时为船舶的安全保驾护航。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种智能化船舶机舱监测报警系统，其可靠性更高、故障监视和诊断更便捷，适用性广泛。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能化船舶机舱监测报警系统，由辅机采集控制器、功率管理控制器、机组控制器、变频器控制器、上位机、交换机和多部手持式无线终端组成，机组控制器连接有发电机组，变频器控制器连接有变频器；所述的交换机有两台且通过因特网/3G/4G/5G/卫星宽带连接故障中心，实时上传机舱监测数据，每台交换机上分别连接有辅机采集控制器、功率管理控制器和上位机，所述的机组控制器和变频器控制器有多台且均与两台交换机连接，所述的手持式无线终端上设置有无线路由器，所述的多个无线路由器通过无线网络连接交换机，便于机舱操作人员通过手持式无线终端随时随地读取机舱监测数据。
所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其辅机采集控制器、功率管理控制器、机组控制器、变频器控制器均配备两个通讯接口，通过以太网构成两条独立通讯网络，实现同时工作并进行实时同步通讯。一旦其中一条通讯网络发生故障，另一条网络仍能进行数据通讯，保证系统正常运行。
所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其上位机使用工控机。
所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其辅机采集控制器采集变压器温度、电机温度、舵桨和辅机状态，通过以太网通讯接收功率管理、机组、变频器数据，并传输给上位信息系统用作报警和显示，实现船舶电力系统的状态监测和信息报警。
所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其功率管理控制器由冗余控制器和以太网通讯模块组成，采集汇流排配电板电压、电流和开关状态等参数，并将通讯数据发送给辅机采集控制器。
所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其机组控制器配有两个以太网接口，采集发电机组热工参数和报警信息，并将通讯数据发给辅机采集控制器。
所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其变频器控制器配有两个以太网通讯接口，采集变频器电压、电流等状态参数，并将通讯数据发给辅机采集控制器。
所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，还包括安装有两个工控机显示界面的集控台，用于显示两个不同监测画面。
本发明的有益效果是：采用冗余以太网通讯网络，并具有手持式无线终端故障监视和远程故障诊断功能，可采集和显示船舶机舱设备的运行参数、状态和故障报警信息；同现有机舱监测报警系统相比，智能化机舱监测报警系统可靠性更高，故障监视和诊断更便捷，适用于各种电力推进船舶系统。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图；
图2为本发明的一个典型应用示意图；
图3为智能化船舶机舱监测报警系统上位机显示界面。
各附图标记为：1—辅机采集控制器，2—功率管理控制器，3—机组控制器，4—变频器控制器，5—上位机，6—交换机，7—无线路由器，8—手持式无线终端。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明公开了一种智能化船舶机舱监测报警系统，由辅机采集控制器1、功率管理控制器2、机组控制器3、变频器控制器4、上位机5、交换机6和多部手持式无线终端8组成；所述的交换机6有两台且通过因特网/3G/4G/5G/卫星宽带连接故障中心，并上传机舱监测报警系统数据，故障诊断专家通过实时上传的参数和信号，对机舱各设备进行远程故障诊断，每台交换机6上分别连接有辅机采集控制器1、功率管理控制器2和上位机5，所述的机组控制器3和变频器控制器4有多台且均与两台交换机6连接，为了提高机舱监测报警系统数据监视的实时性，机舱监测网络中配备多台无线路由器7和手持式无线终端8，机舱操作人员通过手持式无线终端8能够随时随地读取机舱监测数据，便于对机舱各设备运行状态和参数进行监视。
本系统采用冗余通讯网络，所述的辅机采集控制器1、功率管理控制器2、机组控制器3、变频器控制器4均配备两个通讯接口，通过以太网构成两条独立通讯网络，实现同时工作并进行实时同步通讯。一旦其中一条通讯网络发生故障，另一条网络仍能进行数据通讯，保证系统正常运行。所述的上位机5使用工控机。
进一步，所述的辅机采集控制器1采集变压器温度、电机温度、舵桨和辅机状态，通过以太网通讯接收功率管理、机组、变频器数据，并传输给上位信息系统用作报警和显示，实现船舶电力系统的状态监测和信息报警。所述的功率管理控制器2由冗余控制器和以太网通讯模块组成，采集汇流排配电板电压、电流和开关状态等参数，并将通讯数据发送给辅机采集控制器1。所述的机组控制器3配有两个以太网接口，采集发电机组热工参数和报警信息，并将通讯数据发给两个通讯网络的辅机采集控制器1。所述的变频器控制器4配有两个以太网通讯接口，采集变频器电压、电流等状态参数，并将通讯数据发给两个通讯网络的辅机采集控制器1。
智能化机舱监测报警系统实现的全部功能：
a)，当前活动报警；
b)，报警历史；
c)，报警点汇总显示；
d)，事件历史；
e)，全部报警点短趋势记录；
f)，分类报警监测指示；
g)，可调报警等级和延时；
h)，报警复位；
i)，手持式无线终端故障监测；
j)，远程故障诊断。
结合附图1至3对本发明作进一步说明如下：
1 设备组成
如图1所示，本系统由辅机采集控制器1、功率管理控制器2、机组控制器3、变频器控制器4、上位机5、交换机6、无线路由器7和手持式无线终端8组成，其中手持式无线终端可以是手机、Ipad、平板电脑或工业级PAD。
2 通讯接口
本系统中辅机采集控制器1、功率管理控制器2、机组控制器3、变频器控制器4、上位机5和无线路由器7之间通过交换机6连接，采用以太网通讯方式传输数据。
3 监测对象
本系统可以实现如下分系统进行监测：
（1）推进系统：包括推进电机、变压器、变频器、舵桨状态和运行参数。
（2）功率管理系统：配电板、发电机运行状态和参数。
（3）发电机组：发电机组热工参数和报警信息。
（4）辅机系统：辅机运行状态、故障报警信息监测。
（5）液位报警系统：燃油、滑油、淡水、海水等液位报警。
4 上位机监测功能
本系统设置两台工控机显示界面，均安装于集控台上，实现船舶机舱监测报警系统的冗余设计。上位机界面显示各自通讯网络的设备参数和故障信息，其中一条网络发生故障，上位机界面仍可以正常进行状态监测和报警。正常工作时，两台工控机界面可现实两个不同监测画面。
上位机显示界面上可监测船舶运行状态、参数、以及报警信息，如：单线图、电站、机组、推进系统、舵桨、辅机等。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能化船舶机舱监测报警系统，其特征在于：由辅机采集控制器（1）、功率管理控制器（2）、机组控制器（3）、变频器控制器（4）、上位机（5）、交换机（6）和多部手持式无线终端（8）组成，机组控制器（3）连接有发电机组，变频器控制器（4）连接有变频器；所述的交换机（6）有两台且通过因特网/3G/4G/5G/卫星宽带连接故障中心，实时上传机舱监测数据，每台交换机（6）上分别连接有辅机采集控制器（1）、功率管理控制器（2）和上位机（5），所述的机组控制器（3）和变频器控制器（4）有多台且均与两台交换机（6）连接，所述的手持式无线终端（8）上设置有无线路由器（7），所述的多个无线路由器（7）通过无线网络连接交换机（6），便于机舱操作人员通过手持式无线终端（8）随时随地读取机舱监测数据。
2.根据权利要求1所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其特征在于，所述的辅机采集控制器（1）、功率管理控制器（2）、机组控制器（3）、变频器控制器（4）均配备两个通讯接口，通过以太网构成两条独立通讯网络，实现同时工作并进行实时同步通讯。
3.根据权利要求1所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其特征在于，所述的上位机（5）使用工控机。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其特征在于，所述的辅机采集控制器（1）采集变压器温度、电机温度、舵桨和辅机状态，通过以太网通讯接收功率管理、机组、变频器数据，并传输给上位信息系统用作报警和显示，实现船舶电力系统的状态监测和信息报警。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其特征在于，所述的功率管理控制器（2）由冗余控制器和以太网通讯模块组成，采集汇流排配电板电压、电流和开关状态等参数，并将通讯数据发送给辅机采集控制器（1）。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其特征在于，所述的机组控制器（3）配有两个以太网接口，采集发电机组热工参数和报警信息，并将通讯数据发给辅机采集控制器（1）。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其特征在于，所述的变频器控制器（4）配有两个以太网通讯接口，采集变频器电压、电流等状态参数，并将通讯数据发给辅机采集控制器（1）。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种智能化船舶机舱监测报警系统，其特征在于，还包括安装有两个工控机显示界面的集控台，用于显示两个不同监测画面。
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