CN109322752A - 一种船舶燃油智能控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶燃油智能控制系统，包括多个液位传感器安装在各个燃油舱以及日用油舱内采集燃油液位值；多个电液式遥控阀安装进出油总管两端，各个燃油舱以及日用油舱的进出油子管路上；燃油分离器连接在出油总管和进油总管端部；燃油泵串接在进油总管与出油总管之间；油舱液位采集箱通过信号线连接各个液位传感器，获取液位传感器采集的液位信息，同时将采集的液位信息上传至控制台；数据采集控制柜通过信号线连接各个电液式遥控阀，燃油泵以及燃油分离器，采集电液式遥控阀的开关状态，燃油泵以及燃油分离器的运行状态，同时根据控制台发送的控制指令进行相应电液式遥控阀，燃油泵以及燃油分离器的控制。本发明有效简化船员的操作流程，提高全船的自动化程度。

Description

一种船舶燃油智能控制系统及控制方法

技术领域

本发明专利涉及一种船舶燃油控制领域，具体涉及一种船舶燃油智能控制系统及控制方法。

背景技术

在船舶上都会设置多个燃油舱以及日用油舱来进行船舶燃油的日常供应，在使用时不同的燃油舱供给对象会不同，从而造成不同燃油舱内燃油量会存在差异，这种情况下就需要进行各个燃油舱之间的调驳来平衡供给需求，而在船舶内燃油不足时就需要进行额外补给，来满足后续的使用需求，同时对于一些共有对象，其对燃油的洁净度有一定要求，故而燃油在使用前需要进行净化操作，所以在船舶燃油系统中会存在补给，调驳以及净化操作。

而现有船舶上的燃油补给、调驳及日用油舱净化的工作都是人工操作为主，人工评判各个油舱内燃油量，认为判断需要补给或者调驳的燃油舱，手动打开各个管路阀门，实现调节，这种操作自动化程度低，操作流程繁琐，操作人员在控制台上根据补给、调驳及日用油舱净化的需要，手动操作遥控开关阀门、控制燃油输送泵及燃油分离离心机等，极大的浪费了人力成本。

发明内容

发明的目的：本发明的目的是提供一种船舶燃油智能控制系统，有效简化船员的操作流程，提高全船的自动化程度。

本发明采用的技术方案：一种船舶燃油智能控制系统，应用在船舶燃油系统中，实现燃油补给、调驳及净化，所述燃油系统包括多个燃油舱，多个日用油舱，进油总管及出油总管，每个燃油舱以及日用油舱的进油子管路连通进油总管，而每个燃油舱以及日用油舱的出油子管路连通出油总管，进油总管的一端连通甲板上的注油口，包括：

多个液位传感器，安装在各个燃油舱以及日用油舱内，采集舱内燃油液位值；

多个电液式遥控阀，安装进油总管及出油总管两端，以及安装在各个燃油舱以及日用油舱的进出油子管路上，通过控制不同的电液式遥控阀，实现各个燃油舱之间、燃油舱与日用油舱之间、燃油舱与注油口之间的连通；

燃油分离器，其输入端连接出油总管端部，输出端安装在进油总管端部，且连接处设置有电液式遥控阀，对输入的燃油进行净化后输出；

燃油泵，其串接在进油总管与出油总管之间；

油舱液位采集箱，通过信号线连接各个液位传感器，获取液位传感器采集的液位信息，通过自带的显示器显示，同时通过网线连接控制台，将采集的液位信息上传至控制台；

数据采集控制柜，通过信号线连接各个电液式遥控阀，燃油泵以及燃油分离器，采集电液式遥控阀的开关状态，燃油泵以及燃油分离器的运行状态，同时通过网线连接控制台，根据控制台发送的控制指令进行相应电液式遥控阀，燃油泵以及燃油分离器的控制。

还包括高低液位浮球开关安装在各个燃油舱以及日用油舱内，通过信号线连接数据采集控制柜。

一种船舶燃油智能控制方法，实现燃油补给控制，燃油调驳控制以及燃油净化控制；

所述燃油补给控制包括步骤：

a、打开进油总管至甲板注油口的手动阀门，通过控制台选择控制模式为燃油补给，然后根据油舱液位采集箱反馈的各个燃油舱的液位信息，选择需要补给的燃油舱作为受油舱，发送补给控制指令给数据采集控制柜；

b、数据采集控制柜根据控制指令，打开受油舱对应进油管路上的电液式遥控阀，以及进油总管端部的电液式遥控阀，实现对受油舱的燃油补给；

c、通过液位传感器实时监测内部液位值，在达到目标也为后完成补给，数据采集控制柜发送指令控制该燃油舱的电液式遥控阀关闭，同时手动关闭注油口的阀门，完成补给；

所述燃油调驳控制包括步骤：

a、关闭输油总管至甲板注油口的手动阀门，通过控制台选择控制模式为燃油调驳，然后根据油舱液位采集箱反馈的各个燃油舱的液位信息，选择燃油驳出油舱和燃油驳入油舱，发送调驳控制指令给数据采集控制柜；

b、数据采集控制柜根据控制指令，启动燃油泵，打开驳出油舱出油管路上的电液式遥控阀，同时打开驳入油舱进油管路上的电液式遥控阀，通过燃油泵将驳出油舱内的燃油送入驳入油舱内；

c、通过液位传感器实时监测各个油舱内的液位值，在驳入油舱达到目标位置或者驳出油舱液位低于临界值时，完成调驳，通过数据采集控制柜控制相应的电液式遥控阀以及燃油泵关闭；

所述燃油净化控制包括步骤：

a、通过控制台选择控制模式为燃油净化，然后根据油舱液位采集箱反馈的各个燃油舱以及日用油舱的液位信息，设定需要净化的燃油舱以及净油注入的日用油舱，发送净化控制指令给数据采集控制柜；

b、数据采集控制柜根据控制指令，启动燃油分离器，打开需净化的燃油舱出油管路上的电液式遥控阀，注入的日用油舱进油管路上的电液式遥控阀，燃油分离器输入和输出端的电液式遥控阀，使得燃油舱内的燃油输入燃油分离器进行净化，净油输送至日用油舱；

c、通过液位传感器实时监测各个油舱内的液位值，在燃油舱液位达到下限值，或日用油舱液位达到上限值，完成净化，通过数据采集控制柜控制相应的电液式遥控阀以及燃油分离器关闭。

有益效果：本发明所揭示的一种船舶燃油智能控制系统，在燃油补给和调驳时，只需发出目标指令，系统会自行发出开关阀门及控制燃油输送泵的指令；在燃油油舱智能净化时，系统会通过监测数据和程序设定自行发出开关阀门及控制燃油分离离心机的指令，同时把净化好的燃油自动输送至日用舱，即无需人工干预的全智能净化模式。有效简化船员的操作流程，提高全船的自动化程度。

附图说明

图1是本发明所述的系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施例进行详细阐述：

如图1所示，本发明所揭示的一种船舶燃油智能控制系统，应用在船舶燃油系统中，实现燃油补给、调驳及净化，所述燃油系统包括多个燃油舱，多个日用油舱，进油总管及出油总管，每个燃油舱以及日用油舱都具有一个进油子管路连通进油总管，还具有一个出油子管路连通出油总管，而且进油总管的一端连通甲板上的注油口。

具体的智能控制系统包括多个液位传感器，多个电液式遥控阀，多个高低液位浮球开关，燃油分离器，燃油泵，油舱液位采集箱，数据采集控制柜及控制台，其中：

多个液位传感器安装在各个燃油舱以及日用油舱内，采集舱内燃油液位值；

多个电液式遥控阀，安装进油总管两端、出油总管两端，各个燃油舱以及日用油舱的进出油子管路上，通过控制不同的电液式遥控阀，实现不同的连通，比如打开燃油舱进油子管路上的阀门以及进油总管端部的阀门，即可实现燃油舱与注油口的连通，实现燃油补给；打开某个燃油舱进油子管路上的阀门，某个燃油舱出油子管路上的阀门，实现这两个燃油舱之间的连通，从而实现燃油的调驳，打开某个燃油舱出油子管路上的阀门，某个日用油舱进油子管路上的阀门，实现燃油舱与日用油舱之间的连通，从而实现燃油的净化；

燃油分离器，其输入端连接出油总管端部，输出端安装在进油总管端部，且连接处设置有电液式遥控阀，燃油分离器使用时打开某一燃油舱的出油管路以及某一日用油舱的进油管路，使得燃油舱内的燃油输入燃油分离器净化后输出至日用油舱；

燃油泵，其串接在进油总管与出油总管之间，在调驳时作为进油总管与出油总管之间的连通；

油舱液位采集箱通过信号线连接各个液位传感器，获取液位传感器采集的液位信息，通过自带的显示器显示，同时通过网线连接控制台，将采集的液位信息上传至控制台；

数据采集控制柜通过信号线连接各个电液式遥控阀，燃油泵以及燃油分离器，采集电液式遥控阀的开关状态，燃油泵以及燃油分离器的运行状态，同时通过网线连接控制台，根据控制台发送的控制指令进行相应电液式遥控阀，燃油泵以及燃油分离器的控制。

本发明所揭示的一种船舶燃油智能控制系统，其原理为：

燃油补给或调驳

数据采集控制箱通过工业以太网接收并执行来自控制台的电液式遥控阀的开/关控制指令，并将阀门的开关及故障状态信息通过工业以太网上传至控制台；燃油输送泵控制箱通过船用电缆接收并执行来数据采集箱的启/停泵控制指令，并将燃油泵的运行状态信号反馈给数据采集箱，再通过工业以太网上传至控制台；同时数据采集控制箱采集燃油舱内液位传感器、高低位液位浮球开关的信号，并通过工业以太网将采集信息传输给控制台用于阀门及泵的联锁和保护控制。

液位采集箱采集燃油舱、日用油舱的液位信号，将采集的数据进行技术和处理在液位采集箱上通过显示屏显示各舱的液位，并通过工业以太网将数据传输给控制台。

燃油净化

数据采集控制箱通过工业以太网接收并执行来自控制台的电液式遥控阀开/关控制指令，将阀门的开关及故障状态信息通过工业以太网上传至控制台；燃油离心分离机控制箱通过船用电缆接收并执行来自数据采集控制箱的启/停泵控制指令并将燃油离心分离机的运行状态信号反馈给数据采集控制箱，再通过工业以太网上传至控制台；

液位采集箱采集燃油舱、日用油舱的液位信号，将采集的数据进行技术和处理在液位采集箱上通过显示屏显示各舱的液位，并通过工业以太网将数据传输给控制台。

一种船舶燃油智能控制方法，实现燃油补给控制，燃油调驳控制以及燃油净化控制，其中；

所述燃油补给控制包括步骤：

a、打开进油总管至甲板注油口的手动阀门，通过控制台选择控制模式为燃油补给，然后根据油舱液位采集箱反馈的各个燃油舱的液位信息，选择需要补给的燃油舱作为受油舱，发送补给控制指令给数据采集控制柜，该受油舱可以是单一的油舱也可是多个油舱；

b、数据采集控制柜根据控制指令，打开受油舱对应进油管路上的电液式遥控阀，以及进油总管端部的电液式遥控阀，实现对受油舱的燃油补给；

c、通过液位传感器实时监测内部液位值，在达到目标也为后完成补给，数据采集控制柜发送指令控制该燃油舱的电液式遥控阀关闭，同时手动关闭注油口的阀门，完成补给。

燃油补给操作前，需要确定以下条件：

a、受油舱高液位报警；

b、至受油舱进油管路电液式遥控阀故障；

c、在进行燃油调驳或净化且补给管路与燃油调驳、净化管路存在交叠（不能完全隔离）。

d．液位采集箱与控制台通讯故障或油舱液位监测异常。

在补给过程中，对所有参数进行实时监控，设以下安全保护措施：

a、当任一受油舱的油位达到目标高油位（80%）时（可设定），发出高位指示信号，自动关闭该油舱注油管路上的电液式遥控阀，停止该舱补给；

b、当任一受油舱的油位达到高高位（85%）时（高位浮球），发出信号强行关闭该油舱注油管路上的电液式遥控阀。并发出高高位报警信号。

c、当全部受油舱的油位达到高高位（85%）时（高位浮球），自动关闭相应的所有补给电液式遥控阀。

d．当船舶姿态发生重大变化，倾斜角度过大时停止补给对应的燃油舱，先补给无侵害性的燃油舱，或停止自动补给。

所述燃油调驳控制包括步骤：

a、关闭输油总管至甲板注油口的手动阀门，通过控制台选择控制模式为燃油调驳，然后根据油舱液位采集箱反馈的各个燃油舱的液位信息，选择燃油驳出油舱和燃油驳入油舱，发送调驳控制指令给数据采集控制柜，驳入油舱和驳出油舱的设定可以是一个也可以是多个；

b、数据采集控制柜根据控制指令，启动燃油泵，打开驳出油舱出油管路上的电液式遥控阀，同时打开驳入油舱进油管路上的电液式遥控阀，通过燃油泵将驳出油舱内的燃油送入驳入油舱内；

c、通过液位传感器实时监测各个油舱内的液位值，在驳入油舱达到目标位置或者驳出油舱液位低于临界值时，完成调驳，通过数据采集控制柜控制相应的电液式遥控阀以及燃油泵关闭。

调驳操作前，需要确定以下条件：

a、驳入舱高位指示或高高位报警；

b、驳出舱低位指示或低低位报警；

c、驳出油舱出口至驳入油舱进口管路上电液式遥控阀故障；

d．正在进行燃油补给或净化且所选调驳管路与燃油补给、净化管路存在交叠（不能完全隔离）。

e．液位采集箱与控制台通讯故障或油舱液位监测异常。

在调驳过程中，对所有参数进行实时监控，设以下安全保护措施：

a、当任一驳入油舱的油位达到目标高油位（80%）时（可设定），发出高位指示信号，自动关闭该油舱注油管路上的电液式遥控阀。

b、当任一驳入油舱的油位达到高高位（85%）时（高位浮球），发出信号强行关闭该油舱注油管路上的电液式遥控阀。并发出高高位报警信号。

c、当任一驳出油舱的油位达到低油位（15%）时（可设定），发出低位指示信号，自动关闭该油舱的出油管路上的电液式遥控阀。

d．当任一驳出油舱的油位达到低油位（10%）时（低位浮球），发出信号强行关闭该油舱的出油管路上的电液式遥控阀。并发出低低位报警信号。

e．当全部驳入油舱的油位达到目标高位（80%）时或全部驳出油舱的油位达到目标低位（15%）时，自动停止燃油输送泵并关闭相应的所有电液式遥控阀，停止自动调驳；

f．当监测到燃油输泵故障，或泵进出口压力异常时停止自动调驳

g．当船舶姿态发生重大变化，倾斜角度过大时停止输送对应的燃油舱，先调驳无侵害性的燃油舱，或停止自动调驳。

所述燃油净化控制包括步骤：

a、通过控制台选择控制模式为燃油净化，然后根据油舱液位采集箱反馈的各个燃油舱以及日用油舱的液位信息，设定需要净化的燃油舱以及净油注入的日用油舱，发送净化控制指令给数据采集控制柜；

b、数据采集控制柜根据控制指令，启动燃油分离器，打开需净化的燃油舱出油管路上的电液式遥控阀，注入的日用油舱进油管路上的电液式遥控阀，燃油分离器输入和输出端的电液式遥控阀，使得燃油舱内的燃油输入燃油分离器进行净化，净油输送至日用油舱；

c、通过液位传感器实时监测各个油舱内的液位值，在燃油舱液位达到下限值，或日用油舱液位达到上限值，完成净化，通过数据采集控制柜控制相应的电液式遥控阀以及燃油分离器关闭。

燃油的净化还可以启用无需人工干预的全智能净化模式，此种模式下根据对燃油日用舱的实时监测情况，任意一个日用舱液位达到程序设定的液位时（一般比低液位高一点），根据实际工况智能的选择供油的燃油舱，自动启动燃油离心分离机组合单元及相应管路上的电液式遥控阀，进行净化和供油。

在净化操作前，确定以下条件：

．净油注入日用油柜高位指示或高高位报警；

b．净化吸油舱低位指示或低低位报警；

c．净化操作相关管路上电液式遥控阀故障；

d．正在进行补给、调驳且与新建的净化操作管路存在交叠。

e．液位采集箱与控制台通讯故障或油舱液位监测异常。

在净化过程中，对所有参数进行实时监控，设以下安全保护措施：

．当任一净化注入日用油柜的油位达到高油位时（可设定），发出高位指示信号，同时自动关闭该日用油柜的进油管路阀门；

b．当任一净化注入日用油柜的油位达到高高油位时（液位浮球），强行关闭该日用油柜的进油管路阀门；同时发出高高位报警信号。

C．当任一净化吸油舱的油位达到低油位时（可设定），发出低位指示信号，同时自动关闭该油舱的出油管路阀门；

d．当任一净化吸油舱的油位达到低低油位时（液位浮球），强行关闭该油舱的出油管路阀门；同时发出低低位报警信号。

e．当所有净油注入日用油柜均达到高液位时，自动停止燃油离心分离机，自动关闭相应油舱出油、进油和回油管路阀门；

f．当所有净化吸油舱均达到低液位时，自动停止燃油离心分离机，自动关闭相应油舱出油、进油和回油管路阀门。

g．当分油机组合单元故障时，关闭相应的电液式遥控阀，停止自动净化。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种船舶燃油智能控制系统，应用在船舶燃油系统中，实现燃油补给、调驳及净化，所述燃油系统包括多个燃油舱，多个日用油舱，进油总管及出油总管，每个燃油舱以及日用油舱的进油子管路连通进油总管，而每个燃油舱以及日用油舱的出油子管路连通出油总管，进油总管的一端连通甲板上的注油口，其特征在于包括：

多个液位传感器，安装在各个燃油舱以及日用油舱内，采集舱内燃油液位值；

多个电液式遥控阀，安装进油总管及出油总管两端，以及安装在各个燃油舱以及日用油舱的进出油子管路上，通过控制不同的电液式遥控阀，实现各个燃油舱之间、燃油舱与日用油舱之间、燃油舱与注油口之间的连通；

燃油分离器，其输入端连接出油总管端部，输出端安装在进油总管端部，且连接处设置有电液式遥控阀，对输入的燃油进行净化后输出；

燃油泵，其串接在进油总管与出油总管之间；

油舱液位采集箱，通过信号线连接各个液位传感器，获取液位传感器采集的液位信息，通过自带的显示器显示，同时通过网线连接控制台，将采集的液位信息上传至控制台；

数据采集控制柜，通过信号线连接各个电液式遥控阀，燃油泵以及燃油分离器，采集电液式遥控阀的开关状态，燃油泵以及燃油分离器的运行状态，同时通过网线连接控制台，根据控制台发送的控制指令进行相应电液式遥控阀，燃油泵以及燃油分离器的控制。

2.根据权利要求1所述的一种船舶燃油智能控制系统，其特征在于：还包括高低液位浮球开关安装在各个燃油舱以及日用油舱内，通过信号线连接数据采集控制柜。

3.一种基于权利要求1所述系统的智能控制方法，其特征在于：实现燃油补给控制，燃油调驳控制以及燃油净化控制；

所述燃油补给控制包括步骤：

a、打开进油总管至甲板注油口的手动阀门，通过控制台选择控制模式为燃油补给，然后根据油舱液位采集箱反馈的各个燃油舱的液位信息，选择需要补给的燃油舱作为受油舱，发送补给控制指令给数据采集控制柜；

b、数据采集控制柜根据控制指令，打开受油舱对应进油管路上的电液式遥控阀，以及进油总管端部的电液式遥控阀，实现对受油舱的燃油补给；

c、通过液位传感器实时监测内部液位值，在达到目标也为后完成补给，数据采集控制柜发送指令控制该燃油舱的电液式遥控阀关闭，同时手动关闭注油口的阀门，完成补给；

所述燃油调驳控制包括步骤：

a、关闭输油总管至甲板注油口的手动阀门，通过控制台选择控制模式为燃油调驳，然后根据油舱液位采集箱反馈的各个燃油舱的液位信息，选择燃油驳出油舱和燃油驳入油舱，发送调驳控制指令给数据采集控制柜；

b、数据采集控制柜根据控制指令，启动燃油泵，打开驳出油舱出油管路上的电液式遥控阀，同时打开驳入油舱进油管路上的电液式遥控阀，通过燃油泵将驳出油舱内的燃油送入驳入油舱内；

c、通过液位传感器实时监测各个油舱内的液位值，在驳入油舱达到目标位置或者驳出油舱液位低于临界值时，完成调驳，通过数据采集控制柜控制相应的电液式遥控阀以及燃油泵关闭；

所述燃油净化控制包括步骤：

a、通过控制台选择控制模式为燃油净化，然后根据油舱液位采集箱反馈的各个燃油舱以及日用油舱的液位信息，设定需要净化的燃油舱以及净油注入的日用油舱，发送净化控制指令给数据采集控制柜；

b、数据采集控制柜根据控制指令，启动燃油分离器，打开需净化的燃油舱出油管路上的电液式遥控阀，注入的日用油舱进油管路上的电液式遥控阀，燃油分离器输入和输出端的电液式遥控阀，使得燃油舱内的燃油输入燃油分离器进行净化，净油输送至日用油舱；

c、通过液位传感器实时监测各个油舱内的液位值，在燃油舱液位达到下限值，或日用油舱液位达到上限值，完成净化，通过数据采集控制柜控制相应的电液式遥控阀以及燃油分离器关闭。