CN110053755A - 一种免处理船舶压载水系统的试验装置 - Google Patents

Abstract

一种免处理的船舶压载水系统试验装置，包括：水箱、压载水舱、及控制系统；其中：所述水箱分别连接第一水泵和第二水泵；所述压载水舱的内部设有液位变送器，用于检测所述压载水舱内的液面位置；所述控制系统，包括采集数据通讯模块和发送数据通讯模块，其中，采集数据通讯模块包括通讯模块和转换器，所述发送数据通讯模块包括以太网‑CAN智能协议转换器、CAN模块、16DI 16DO模块、及继电器。本发明提供的试验装置，能够利用海水泵定期更换压载水，保证了压载水不断更新，又不额外增加压载水处理的设备，有利于降低能耗，需排空压载舱，同时也避免了压载舱承受较大的附加压力，提高了船舶的稳定性和使用寿命。

Description

一种免处理船舶压载水系统的试验装置

技术领域

本发明涉及船舶工程领域，尤其涉及一种免处理船舶压载水系统的试验装置。

背景技术

海上航行的船舶往往需要加载压载水来保证船舶的稳性和浮性。但船舶压载水中含有许多细菌、浮游生物、病原体等生物，在泵入和排出压载水的过程中，压载水中的这些生物一旦进入新的适宜环境中，会大量繁殖，造成生物入侵，破坏当地的生态平衡。

在水深200m以上并且离岸200海里以外的公海或深海对压载水进行更换，是一种行之有效的方法。但这种方法需排空压载舱，容易引起船舶吃水、船体强度和船舶稳性等问题。一般用溢流法更换船舶的压载水，即向满舱的压载舱中泵入清洁的海水，原有的压载水从溢流管中溢出，但这种方法会使压载舱板比正常压载时承受更高的压力，会引起船舶材料疲劳，会使其他压载舱承受附加的压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种免处理的船舶压载水系统试验装置，其通过将海水管路和压载水管路联通，利用海水泵定期更换压载水，不仅能够保证冷却用的海水的流量，而且也保证了压载水不断更新，无需增加压载水处理的设备，有利于降低能耗。

本发明采用以下技术方案：

一种免处理的船舶压载水系统试验装置，包括：水箱、压载水舱、及控制系统；其中：

所述水箱通过水箱出水管连接第一水泵，所述水箱通过水箱进水管连接第二水泵；

所述压载水舱的底端通过压载水舱出水管连接所述第二水泵，所述压载水舱出水管上设有压载水舱出水电磁阀；所述压载水舱的顶端与所述水箱出水管相连通，所述压载水舱进水管上设有压载水舱进水电磁阀，所述压载水舱进水管与所述水箱之间设有水箱进水电磁阀；所述压载水舱的内部设有液位变送器，用于检测所述压载水舱内的液面位置；

所述控制系统，包括采集数据通信模块和发送数据通信模块，其中，采集数据通信模块包括通信模块和转换器，所述转换器与所述液位变送器进行电连接，所述发送数据通信模块包括以太网-CAN智能协议转换器、CAN模块、16DI 16DO模块、及继电器，所述太网-CAN智能协议转换器分别与所述通信模块及所述CAN模块、所述CAN模块与所述16DI 16DO模块、所述16DI 16DO模块与所述继电器之间分别进行通信连接，所述继电器与所述水箱出水电磁阀、所述压载水舱出水电磁阀、压载水舱进水电磁阀进行电连接。

在一种优选实施例中，所述通信模块为RS485通信模块，所述转化器为USB-RS485转换器。

在一种优选实施例中，所述采集数据通信模块还包括计算机，所述计算机分别与所述转换器和所述太网-CAN智能协议转换器进行通信连接，且采用C#程序进行控制，其系统采用MODBUS通信协议，用于对接收处理采集到的数据。

在一种优选实施例中，所述液位变送器的测量范围为0～5m，测量精度为0.2％，输出信号为4～20mA。

优选地，述液位变送器具有抗腐蚀的特性。

在一种优选实施例中，所述压载水舱设有两个，分别为压载水一舱和压载水二舱。

在一种优选实施例中，所述第一水泵通过水泵连接管连接第二水泵，所述水泵连接管上设有第四电磁阀，所述第四电磁阀与所述转换器进行电连接。

在一种优选实施例中，所述免处理的船舶压载水系统试验装置，在使用时，所述水箱与海洋相连通。

本发明提供的一种免处理的船舶压载水系统试验装置，将海水管路和压载水管路联通，利用海水泵定期更换压载水，这样不仅能够保证冷却用的海水的流量，而且也保证了压载水不断更新，又不额外增加压载水处理的设备，有利于降低能耗，需排空压载舱，同时也避免了压载舱承受较大的附加压力，提高了船舶的稳定性和使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供免处理的船舶压载水系统试验装置的结构示意图；

图2为控制系统的连接示意图。

图例说明：

1、水箱；11、水箱出水管；12、水箱进水管；13、压载水舱进水管；14、压载水舱出水管；15、水泵连接管；2、压载水一舱；20、液位变送器；21、压载水一舱进水电磁阀；22、压载水二舱进水电磁阀；23、压载水一舱出水电磁阀；24、压载水二舱出水电磁阀；25、水箱进水电磁阀；26、第四电磁阀；3、压载水二舱；41、第一水泵；42、第二水泵。

具体实施方式

本发明提供一种免处理的船舶压载水系统试验装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

一种免处理的船舶压载水系统试验装置，如图1和图2所示包括：水箱1、压载水一舱2、压载水二舱3、连通管路、第一水泵41、第二水泵42及控制系统。

如图1所示，所述水箱1与外界海水相连通，当水箱内的水位低于设定值时，海水能够再水压的作用下进入到水箱1。水箱1通过水箱出水管11连接第一水泵41，第一水泵41通过压载水舱进水管13分别连通压载水一舱2和压载水二舱3，压载水舱进水管13压载水一舱2之间设有压载水一舱进水电磁阀21，压载水一舱进水电磁阀21用于控制进入到压载水一舱2的水量，压载水舱进水管13压载水二舱3之间设有压载水二舱进水电磁阀22，压载水二舱进水电磁阀22用于控制进入到压载水二舱3的水量。压载水舱进水管13与水箱1的顶端相连通，且压载水舱进水管13与水箱1之间设有水箱进水电磁阀25。水箱1通过水箱进水管12连接第二水泵42。

压载水一舱2的底端通过压载水一舱出水管23连接所述第二水泵42，压载水舱出水管14与压载水一舱2之间设有压载水一舱出水电磁阀23，压载水一舱出水电磁阀23用于控制压载水一舱2的出水量；压载水二舱3的底端通过压载水舱出水管14连接所述第二水泵42，压载水舱出水管14与压载水二舱3之间设有压载水二舱出水电磁阀24，压载水二舱出水电磁阀24用于控制压载水二舱3的出水量。压载水一舱2及压载水二舱3的内部分别设有液位变送器20，液位变送器20可以检测舱内液面的位置变化，并将液面位置信息传送至控制系统。

第一水泵41和第二水泵42之间通过水泵连接管15相连通，且水泵连接管15上设有第四电磁阀26，第四电磁阀26用于防止第二水泵42空转。

如图2所示，所述控制系统，包括采集数据通信模块和发送数据通信模块。其中，采集数据通信模块包括RS485通信模块、USB-RS485转换器、及计算机。USB-RS485转换器将液位变送器20检测到的压载水一舱2和压载水二舱3内的液面的位置信息转换成数字信号，并通过RS485通信模块将其传送至计算机。计算机主要用C#程序进行控制，系统主要采用MODBUS通信协议，计算机可以接受处理采集到的数据。所述发送数据通信模块包括以太网-CAN智能协议转换器、CAN网络、16DI 16DO模块、及继电器，所述太网-CAN智能协议转换器分别与所述转换器进行、所述CAN模块，所述CAN模块与所述16DI 16DO模块，所述16DI 16DO模块与所述继电器进行通信连接，所述继电器与所述水箱出水电磁阀、所述压载水舱出水电磁阀、压载水舱进水电磁阀进行电连接。计算机根据接收的数据进行处理并将指令通过以太网-CAN智能协议转换器、CAN模块、16DI 16DO模块，然后通过继电器控制电磁阀的开闭，从而实现水箱1、压载水一舱2、及压载水二舱3内水的自动更新。

系统开始运行时，各电磁阀会先运行设定的时间，这是用来检查电磁阀的状态。系统运行时，当任一液位变送器20测量的液位高于上限值或者低于下限值时(上限值和下限值可根据实际情况进行人为设定)，计算机会发出指令关闭或关闭相应的电磁阀。例如，当压载水一舱2内的液面高于上限值，计算机发出指令关闭压载水一舱进水电磁阀21，同时开启压载水一舱出水电磁阀23，将压载水一舱2内的水经第二水泵42抽吸至水箱1，从而实现压载水一舱2的自动排水。当压载水一舱2内的液面低于下限值时，计算机发出指令开启压载水一舱进水电磁阀21，同时关闭压载水一舱出水电磁阀23，将水箱1中的海水经第一水泵41抽吸至压载水一舱2，从而实现压载水一舱2的自动进水。

当液位传送器20的检测的液位处于下限值和上限值之间时，计算机会发出指令同时打开相应电磁阀。例如，压载水一舱2的液位处于上限值和下限值之间时，计算机发出指令，同时打开压载水一舱进水电磁阀21和压载水一舱出水电磁阀23，压载水一舱2内的进水和排水同时进行，从而实现了压载水的自动更新。

当压载水一舱进水电磁阀21和压载水二舱进水电磁阀22都关闭的时候，计算机下达指令，开启水箱进水电磁阀25，以防止第一水泵41的空转。压载水一舱进水电磁阀21或者压载水二舱进水电磁阀22开启时，计算机下达指令，关闭水箱进水电磁阀25，以免影响进入压载水舱中的进水量。

当压载水一舱出水电磁阀23和压载水二舱出水电磁阀24都关闭时，计算机下达指令，开启第四电磁阀，以防止第二水泵42空转。在压载水一舱出水电磁阀23或者压载水二舱出水电磁阀24开启时，，计算机下达指令，将第四电磁阀关闭，以免影响进入压载水舱中的排水量。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种免处理船舶压载水系统的试验装置，其特征在于，包括：水箱、压载水舱、及控制系统；其中：

所述水箱通过水箱出水管连接第一水泵，所述水箱通过水箱进水管连接第二水泵；

所述压载水舱的底端通过压载水舱出水管连接所述第二水泵，所述压载水舱出水管上设有压载水舱出水电磁阀；所述压载水舱的顶端与所述水箱出水管相连通，所述压载水舱进水管上设有压载水舱进水电磁阀，所述压载水舱进水管与所述水箱之间设有水箱进水电磁阀；所述压载水舱的内部设有液位变送器，用于检测所述压载水舱内的液面位置；

所述控制系统，包括采集数据通讯模块和发送数据通讯模块，其中，采集数据通讯模块包括通讯模块和转换器，所述转换器与所述液位变送器进行电连接，所述发送数据通讯模块包括以太网-CAN智能协议转换器、CAN模块、16DI 16DO模块、及继电器，所述太网-CAN智能协议转换器分别与所述通讯模块及所述CAN模块、所述CAN模块与所述16DI 16DO模块、所述16DI 16DO模块与所述继电器之间分别进行通信连接，所述继电器与所述水箱出水电磁阀、所述压载水舱出水电磁阀、压载水舱进水电磁阀进行电连接。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述采集数据通讯模块还包括计算机，所述计算机分别与所述转换器和所述太网-CAN智能协议转换器进行通信连接，且采用C#程序进行控制，其系统采用MODBUS通信协议，用于对接收处理采集到的数据。

3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述压载水舱设有两个，分别为压载水一舱和压载水二舱。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的试验装置，其特征在于，所述第一水泵通过水泵连接管连接第二水泵，所述水泵连接管上设有第四电磁阀，所述第四电磁阀与所述转换器进行电连接。