CN112660320A - 客滚船进水报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及客滚船进水报警系统，包括两个进水报警主控制箱，两个自动化系统冗余处理器、自动化系统工作站、信号采集单元和液位传感器；液位传感器和信号采集单元安装在各个空舱和干舱内，每个舱内设置的液位传感器连接同舱内的信号采集单元；各个空舱和干舱内的信号采集单元形成环路连接，环路的两端的信号采集单元分别连接两个进水报警主控制箱；两个自动化系统冗余处理器分别与两个进水报警主控制箱通信连接；自动化系统冗余处理器与自动化工作站之间形成环路连接；两个进水报警主控制箱分别独立处理所有信号采集单元的信号；两个进水报警主控制箱之间进行冗余的信号传输。本发明的系统能在满足安全性能的前提下大量减少电缆和电舾装件使用量，节约成本。
Description
技术领域
本发明属于船舶进水报警技术，具体涉及客滚船进水报警系统。
背景技术
根据SOLAS II-1/Reg.22-1及MSC.1/Circ.1369的要求，客滚船的进水报警系统需要在安全返港时能够正常使用。按照传统的设计方案，所有舱壁甲板以下的空舱和干舱内都需要安装进水报警传感器，而且根据各个舱室的结构不同，部分舱室内需要安装两个或两个以上的传感器，并且需要将这些传感器分别连接至两个不同的系统，如进水报警系统和自动化系统。在敷设电缆时，用于连接进水报警传感器和两个系统的信号采集单元的电缆的路径需要考虑在不同的防火区内彼此分离，从而保证任意一个区域的失火不会影响到其他区域内的进水报警传感器。这种方案电缆用量大、电缆路径复杂，安全返港评估和生产设计难度高，同时也不利于空船重量的控制。
发明内容
本发明的目的在于针对现有客滚船进水报警系统电缆路径复杂的问题，提供一种新的客滚船进水报警系统。
为实现上述技术目的，本发明在满足规范要求的前提下，摒弃传统的双系统设计，采用冗余的单系统设计方案，将复杂的电缆路径和安全返港评估简单化，降低空船重量和施工成本。具体技术方案如下：
一种客滚船进水报警系统，包括两个进水报警主控制箱，两个自动化系统冗余处理器、自动化系统工作站、信号采集单元和液位传感器；
所述液位传感器和信号采集单元安装在各个空舱和干舱内，每个舱内设置的液位传感器连接同舱内的信号采集单元；各个空舱和干舱内的信号采集单元形成环路连接，环路的两端的信号采集单元分别连接两个进水报警主控制箱；
所述两个自动化系统冗余处理器分别与两个进水报警主控制箱通信连接；
所述自动化系统冗余处理器与自动化工作站之间形成环路连接；
所述两个进水报警主控制箱分别独立处理所有信号采集单元的信号；两个进水报警主控制箱之间设置信息交换的信道，进行冗余的信号传输。
进一步的，所述两个进水报警主控制箱设置于不同主竖区。
进一步的，所述两个进水报警主控制箱分别设置于船首和船尾所在主竖区内。
进一步的，所述两个进水报警主控制箱通过有线通信实现信息交换。
进一步的，所述两个进水报警主控制箱通过敷设两根光纤实现信息交换。
进一步的，两个进水报警主控制箱通信的线缆之间不交叉。
进一步的，所述两个自动化系统冗余处理器设置于不同主竖区内。
进一步的，所述两个自动化系统冗余处理器分别与两个进水报警主控制箱通过串口通信连接。
进一步的，所述自动化工作站设有至少2个，自动化工作站设置于不同的防火分隔区内。如果安全心布置于驾驶室，则安全中心和驾驶室可共用一处工作站，另外再设置一处自动化工作站，可完成进水报警系统需求。
进一步的，所述自动化系统工作站对进水报警信息进行可视化展示和声音报警。
进一步的，所述液位传感器和信号采集单元防护等级满足IP68。可在舱室进水状态下继续工作。
进一步的，所述信号采集单元具有隔离功能。当信号采集单元所在舱室发生火灾时，该信号采集单元丢失，主控制箱对该信号采集单元进行自动检测并对其实施隔离。
根据规范要求（MSC.1-Circ.1369, Interpretation 40），当发生事故界限内的火灾时，仅发生火灾区域内（同一个防火分割区域都可视为火灾区域）的进水探测可以丢失，其他区域均不能受到影响，仍然能够监测进水报警。
本发明系统实施原理如下：
1. 任意一个主控制箱所在区域失火，该区域内的主控制箱丢失。本发明中采用了环路设计，所有相关进水报警的数据均由另一个主控制箱收集并发送给自动化系统工作站，自动化系统工作站可以显示所有相关进水报警的监测，不影响系统的运行。
2. 任意一个舱壁甲板以下的舱室发生火灾，舱室内的液位传感器和信号采集单元均丢失。和这个信号采集单元前后连接的其他信号采集单元将信号发送给相连的主控制箱，两个主控制箱之间有冗余的通讯实现信息交换，然后将所有数据发送给自动化系统工作站，自动化系统工作站可以显示除发生火灾区域外的所有相关进水报警的监测，不影响系统的运行。
3. 任意一个舱壁甲板以下的舱室发生进水，舱室单元内的液位传感器和信号采集单元均可以正常工作。信号采集单元将其获取的液位传感器的液位信息，发送给主控制箱，主控制箱通过自动化系统冗余处理器通知自动化系统工作站，自动化系统工作站对进水报警信息进行可视化展示和报警。
本发明设计的系统能在满足安全性能的前提下大量减少电缆和电舾装件使用量，单船可节约电缆约10公里，空船重量减少约5吨，数据根据各船型的不同略有变化，既节约了电缆和电舾装件的材料成本，又节约了人工成本，成本节约效果明显。
附图说明
图1为传统的客滚船进水报警系统。
图2为本发明设计的客滚船进水报警系统。
图中，1、自动化系统工作站；2、进水报警主控制箱；3、自动化系统冗余处理器；4、信号采集单元；5、液位传感器；6、电缆；7、进水报警系统工作站。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
进水报警系统要求对舱壁甲板以下的舱室进行进水探测的监控和报警。
实施例1
如图2所示，本发明的客滚船进水报警系统包括两个进水报警主控制箱2，若干个信号采集单元4，若干个液位传感器5、两个自动化系统冗余处理器3和自动化系统工作站1（自动化系统工作站兼做进水报警显示）。具体如下：
两个进水报警主控制箱2可独立处理所有进水报警传感器的信号，两个主控制箱2放置在不同的主竖区。两个主控制箱2之间设置信息交换的信道，进行冗余的信号传输，此设计利于安全返港分析和评估。优选采用敷设两根光纤来实现信息的交换，两根光纤的电缆路径不交叉。
进水报警液位传感器5和进水报警信号采集单元4安装在各个空舱和干舱内，每个舱内相关的液位传感器5直接连接至本舱内的信号采集单元4，液位传感器5和信号采集单元4防护等级均满足IP68，信号采集单元4具有隔离功能。各个空舱和干舱内的信号采集单元4通过电缆6形成环路连接，环路的两端各自连接至艏艉两个主控制箱2。
两个自动化系统冗余处理器3分别放置在不同的主竖区，与两个进水报警主控制箱2串口通信连接，自动化系统冗余处理器3与自动化工作站1之间通过电缆6形成环路连接。
所述自动化系统工作站1对进水报警信息进行可视化展示，最终的进水报警的信息完全通过自动化系统工作站显示和报警。
本发明的系统运行方式如下：
信号采集单元4获取液位传感器5采集的液位信号，液位超出报警阈值时，信号采集单元4向主控制箱2发送信号至主控制箱2，主控制箱2通过自动化系统冗余处理器3通知自动化系统工作站1，自动化系统工作站1对进水报警信息进行可视化展示和声音报警。
任意一个主控制箱2所在区域失火时，相关进水报警的数据均经环路由另一个主控制箱2收集并发送给自动化系统工作站1，自动化系统工作站1可以显示所有相关进水报警的监测，不影响系统的运行。
任意一个舱壁甲板以下的舱室发生火灾，舱室内的液位传感器5和信号采集单元4均丢失。和信号采集单元4前后连接的其他信号采集单元4将信号发送给相连的主控制箱2，两个主控制箱2之间通过冗余的通讯实现信息交换，然后将所有数据发送给自动化系统工作站1，自动化系统工作站1可以显示除发生火灾区域外的所有相关进水报警的监测，不影响系统的运行。
任意一个舱壁甲板以下的舱室发生进水，舱室单元内的液位传感器5和信号采集单元4均可以正常工作。信号采集单元4将其获取的液位传感器5的液位信息，发送给主控制箱2，主控制箱2通过自动化系统冗余处理器3通知自动化系统工作站1，自动化系统工作站1对进水报警信息进行可视化展示和报警。
Claims (10)
1.一种客滚船进水报警系统，其特征在于，包括两个进水报警主控制箱，两个自动化系统冗余处理器、自动化系统工作站、信号采集单元和液位传感器；
所述液位传感器和信号采集单元安装在各个空舱和干舱内，每个舱内设置的液位传感器连接同舱内的信号采集单元；各个空舱和干舱内的信号采集单元形成环路连接，环路的两端的信号采集单元分别连接两个进水报警主控制箱；
所述两个自动化系统冗余处理器分别与两个进水报警主控制箱通信连接；
所述自动化系统冗余处理器与自动化工作站之间形成环路连接；
所述两个进水报警主控制箱分别独立处理所有信号采集单元的信号；两个进水报警主控制箱之间设置信息交换的信道，进行冗余的信号传输。
2.根据权利要求1所述的客滚船进水报警系统，其特征在于，所述两个进水报警主控制箱设置于不同主竖区。
3.根据权利要求1或2所述的客滚船进水报警系统，其特征在于，所述两个进水报警主控制箱分别设置于船首和船尾所在主竖区内。
4.根据权利要求1所述的客滚船进水报警系统，其特征在于，所述两个进水报警主控制箱通过有线通信实现信息交换。
5.根据权利要求1或4所述的客滚船进水报警系统，其特征在于，所述两个进水报警主控制箱通过敷设两根光纤实现信息交换。
6.根据权利要求4或5所述的客滚船进水报警系统，其特征在于，两个进水报警主控制箱通信的线缆之间不交叉。
7.根据权利要求1所述的客滚船进水报警系统，其特征在于，所述两个自动化系统冗余处理器设置于不同主竖区内。
8.根据权利要求1所述的客滚船进水报警系统，其特征在于，所述两个自动化系统冗余处理器分别与两个进水报警主控制箱通过串口通信连接。
9.根据权利要求1所述的客滚船进水报警系统，其特征在于，所述自动化工作站设有至少2个，自动化工作站设置于不同的防火分隔区内。
10.根据权利要求1所述的客滚船进水报警系统，其特征在于，所述自动化系统工作站对进水报警信息进行可视化展示和声音报警。
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