CN112947272A - 一种新型区域集防控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种新型区域集防控制系统，包括：区域集防监控箱和区域集防接线箱，其中，所述区域集防监控箱分别与所述区域集防接线箱、三防监控台和通风装置连接，所述区域集防接线箱分别连接电磁阀组、气动蝶阀、风机、气密门盖和舱室压力计。本申请提供的一种新型区域集防控制系统采用施耐德M340系列PLC控制模块通过继电器控制板获取开关控制信号，然后将电信号传送到电磁阀组、气动蝶阀以及风机，从而能够实现对监控对象的打开和关闭进行高精度准确的集中控制；同时通过对开关值(舱压计信号值)的逻辑判断，对通风工况下与紧急工况下的状态进行切换功能控制与报警，实现系统实时监控。

Description

一种新型区域集防控制系统
技术领域
本发明属于船舶监控技术领域，具体涉及一种新型区域集防控制系统。
背景技术
在当前船舶应用领域中，通过辅助监控系统对实际航行过程中各周界运行状态情况的监控需求越来越急迫，监控要求也越来越多，特别是涉及船舶舱室内部与外部通风、舱室内大气压数据、舱室内部与外部连接通道情况等等。对船舶舱室内部空气环境与外部周界连接情况的集中监控有利于为全船安全运行提供智能实时数据与辅助，利于决策。
目前船舶辅助防护系统在技术上缺少区域集中防护的控制系统，存在措施缺失问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种新型区域集防控制系统。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型区域集防控制系统，其特征在于，包括：区域集防监控箱和区域集防接线箱，其中，所述区域集防监控箱分别与所述区域集防接线箱、三防监控台和通风装置连接，所述区域集防接线箱分别连接电磁阀组、气动蝶阀、风机、气密门盖和舱室压力计。
优选地，所述区域集防监控箱包括：加固机模块、监控面板、PLC控制模块、继电控制模块和电源模块，其中，所述加固机模块的电源输入端与所述电源模块连接，所述加固机模块的IO端口与所述监控面板连接，所述加固机模块的通信端与所述PLC控制模块连接，所述PLC控制模块的电源输入端与所述电源模块连接，所述PLC控制模块分别与所述三防监控台、所述通风装置、所述继电控制模块和所述区域集防接线箱连接。
优选地，所述区域集防接线箱包括：接线端子模块和信号处理模块，其中，所述接线端子模块分别与所述区域集防监控箱、所述电磁阀组、所述气动蝶阀、所述风机、所述舱室压力计和所述信号处理模块连接，所述信号处理模块与所述气密门盖连接。
优选地，所述加固机模块包括：硬件通信单元、区域集防控制软件单元、硬件主板单元和硬件电源单元，其中，所述硬件主板单元的电源输入端与所述硬件电源单元连接，所述硬件主板单元的通信端与所述硬件通信单元连接，所述硬件主板单元与所述区域集防控制软件单元连接，所述硬件电源单元与所述电源单元连接，所述区域集防控制软件单元与所述三防监控台连接，所述区域集防控制软件单元与所述通风装置连接。
优选地，所述区域集防监控箱与所述三防监控台和所述通风装置之间分别通过Modbus通信连接。
优选地，所述区域集防监控箱与所述区域集防接线箱之间通过电气硬接线连接。
优选地，所述区域集防接线箱与所述电磁阀组、所述气动蝶阀、所述风机、所述气密门盖和所述舱室压力计之间分别通过电气硬接线连接。
优选地，所述监控面板上设置有输入设备。
优选地，所述输入设备为鼠标、键盘或二者的结合。
优选地，所述区域集防监控箱与所述区域集防接线箱均通过钢丝绳减震器固定在船舱内壁。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请提供的一种新型区域集防控制系统具有如下有益效果：
(1)采用施耐德M340系列PLC控制模块通过继电器控制板获取开关控制信号，然后将电信号传送到电磁阀组、气动蝶阀以及风机，从而能够实现对监控对象的打开和关闭进行高精度准确的集中控制；同时通过对开关值(舱压计信号值)的逻辑判断，对通风工况下与紧急工况下的状态进行切换功能控制与报警，实现系统实时监控；
(2)通信接口采用Modbus通信，物理接口灵活，支持Modbus串口及TCP/IP物理连接，采用成熟组态软件，底层通信协议明确，配置灵活，支持通信扩展与监控系统升级，监控范围广；
(3)实现了区域集防控制系统中通风工况与紧急工况的自动化切换设计，即实时监测舱室环境中各周界气密门、阀门与舱室压力值，通过对压力值与空气环境的实时校准，自动调节舱室压力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种新型区域集防控制系统的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种新型区域集防控制系统中区域集防监控箱的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种新型区域集防控制系统中区域集防接线箱的示意图；
图4是本发明实施例提供的一种新型区域集防控制系统的工作流程图；
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
如图1-4，在本申请实施例中，本发明提供了一种新型区域集防控制系统，包括：区域集防监控箱10和区域集防接线箱20，其中，所述区域集防监控箱10分别与所述区域集防接线箱20、三防监控台30和通风装置40连接，所述区域集防接线箱20分别连接电磁阀组50、气动蝶阀60、风机70、气密门盖80和舱室压力计90。
在本申请实施例中，区域集防监控箱10数据交换形式为Modbus串口通信及ModbusTCP/IP通信，区域集防监控箱10采用Modbus串口通信发送控制指令至通风装置40，并接收其通风量等数据信息；区域集防监控箱10采用Modbus串口通信发送通风工况及紧急工况下所有周界阀门、气密门盖、舱室压力数据信息给三防监控台30，并接收三防监控台30手动切换工况指令。区域集防接线箱20获取电磁阀组50、气动蝶阀60和风机70的开关控制信号，实现对电磁阀组50、气动蝶阀60和风机70的高精度准确控制；通过获取气密门盖80和舱室压力计90状态信号，从而能够实现对气密门盖80和舱室压力计90的状态信息进行准确的监测；然后将数据信息上传至监控软件进行实时监控。
如图1-4，在本申请实施例中，所述区域集防监控箱10包括：加固机模块11、监控面板12、PLC控制模块13、继电控制模块14和电源模块15，其中，所述加固机模块11的电源输入端与所述电源模块15连接，所述加固机模块11的IO端口与所述监控面板12连接，所述加固机模块11的通信端与所述PLC控制模块13连接，所述PLC控制模块13的电源输入端与所述电源模块15连接，所述PLC控制模块13分别与所述三防监控台30、所述通风装置40、所述继电控制模块14和所述区域集防接线箱20连接。
在本申请实施例中，监控面板12能够对设备供电状态、周界状态信息、报警信息进行显示；PLC控制模块13采集到的数据信息能够上传至加固机模块11运行的区域集防监控软件，执行监控软件的控制工况切换命令，同时能够控制电磁阀组50、气动蝶阀60和风机70的启动与停止，调节通风装置40的通风条件，实时监测舱室内部压力运行状态值，依据正常工况下的标准值进行逻辑判断而实时切换。
如图1-4，在本申请实施例中，所述区域集防接线箱20包括：接线端子模块21和信号处理模块22，其中，所述接线端子模块21分别与所述区域集防监控箱10、所述电磁阀组50、所述气动蝶阀60、所述风机70、所述舱室压力计90和所述信号处理模块22连接，所述信号处理模块22与所述气密门盖80连接。
在本申请实施例中，所述加固机模块11包括：硬件通信单元、区域集防控制软件单元、硬件主板单元和硬件电源单元，其中，所述硬件主板单元的电源输入端与所述硬件电源单元连接，所述硬件主板单元的通信端与所述硬件通信单元连接，所述硬件主板单元与所述区域集防控制软件单元连接，所述硬件电源单元与所述电源单元连接，所述区域集防控制软件单元与所述三防监控台30连接，所述区域集防控制软件单元与所述通风装置40连接。
在本申请实施例中，硬件主板单元用于运行操作系统以及监控软件；硬件电源单元用于将输入电压转换为内部工作电压；硬件通信单元用于系统通信网络数据处理；区域集防控制软件单元用于在windowXP系统下运行组态软件工程，执行区域通风工况与紧急工况自动切换与手动切换流程，监控该区域周界电磁阀组50、气动蝶阀60、气密门盖80的开关状态，实时监测舱室内部环境气压数据，依据气压值，实时调节通风装置40与舱外连接通道，为舱室提供正常环境气压提供决策数据支撑，即通风工况下，对应周界区域气动蝶阀60、风机70全部打开，保持与外界空气通道畅通；紧急工况下，对应周界区域气动蝶阀60全部关闭，风机70全部停止运行，舱室内部压力值监测显示正常设定500±100pa范围内，同时，建立安全通道连接舱室与外部，区域集防控制软件单元设定内部指定减压值，依次形成某内部舱室通过舱室A、舱室B依次降压稳压，船员通过该设定路线正常通行。
在本申请实施例中，所述区域集防监控箱10与所述三防监控台30和所述通风装置40之间分别通过Modbus通信连接。Modbus通信的物理接口灵活，支持Modbus串口及TCP/IP物理连接。
在本申请实施例中，所述区域集防监控箱10与所述区域集防接线箱20之间通过电气硬接线连接。电气硬接线反应灵敏，通信可靠，可以保证区域集防监控箱10与区域集防接线箱20之间流畅通信。
在本申请实施例中，所述区域集防接线箱20与所述电磁阀组50、所述气动蝶阀60、所述风机70、所述气密门盖80和所述舱室压力计90之间分别通过电气硬接线连接。电气硬接线反应灵敏，通信可靠，可以保证各零件之间流畅通信和及时反应。
在本申请实施例中，所述监控面板12上设置有输入设备。具体地，所述输入设备为鼠标、键盘或二者的结合。
在本申请实施例中，所述区域集防监控箱10与所述区域集防接线箱20均通过钢丝绳减震器固定在船舱内壁。
在本申请实施例中，区域集防接线箱20具有作为具体控制器执行指令控制与信号采集的功能。具体的，区域集防监控箱10与区域集防接线箱20均通过钢丝绳减震器固定在船舱内壁，通过采用上述技术方案，钢丝绳减震器具有减震功能，能够减少区域集防监控箱10与区域集防接线箱20工作过程中产生的震动，延长区域集防监控箱10与区域集防接线箱20的使用寿命。
如图4，在本申请实施例中，本申请提供的一种新型区域集防控制系统的工作原理及使用流程：待网络通信搭建正常后启动各设备，具体执行流程为上电初始化，监控通风工况与紧急工况下各周界气密门、气动阀、风机、舱室压力计状态，切换对应的自动、手动控制模式，运行通风工况及三防工况条件下控制对象的控制指令，反馈状态信息，保持舱室环境正常运行。
本申请提供的一种新型区域集防控制系统具有如下有益效果：
(1)采用施耐德M340系列PLC控制模块通过继电器控制板获取开关控制信号，然后将电信号传送到电磁阀组、气动蝶阀以及风机，从而能够实现对监控对象的打开和关闭进行高精度准确的集中控制；同时通过对开关值(舱压计信号值)的逻辑判断，对通风工况下与紧急工况下的状态进行切换功能控制与报警；
(2)通信接口采用Modbus通信，物理接口灵活，支持Modbus串口及TCP/IP物理连接，采用成熟组态软件，底层通信协议明确，配置灵活，支持通信扩展与监控系统升级，监控范围广；
(3)实现了区域集防控制系统中通风工况与紧急工况的自动化切换设计，即实时监测舱室环境中各周界气密门、阀门与舱室压力值，通过对压力值与空气环境的实时校准，自动调节舱室压力。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型区域集防控制系统，其特征在于，包括：区域集防监控箱和区域集防接线箱，其中，所述区域集防监控箱分别与所述区域集防接线箱、三防监控台和通风装置连接，所述区域集防接线箱分别连接电磁阀组、气动蝶阀、风机、气密门盖和舱室压力计。
2.根据权利要求1所述的新型区域集防控制系统，其特征在于，所述区域集防监控箱包括：加固机模块、监控面板、PLC控制模块、继电控制模块和电源模块，其中，所述加固机模块的电源输入端与所述电源模块连接，所述加固机模块的IO端口与所述监控面板连接，所述加固机模块的通信端与所述PLC控制模块连接，所述PLC控制模块的电源输入端与所述电源模块连接，所述PLC控制模块分别与所述三防监控台、所述通风装置、所述继电控制模块和所述区域集防接线箱连接。
3.根据权利要求1所述的新型区域集防控制系统，其特征在于，所述区域集防接线箱包括：接线端子模块和信号处理模块，其中，所述接线端子模块分别与所述区域集防监控箱、所述电磁阀组、所述气动蝶阀、所述风机、所述舱室压力计和所述信号处理模块连接，所述信号处理模块与所述气密门盖连接。
4.根据权利要求2所述的新型区域集防控制系统，其特征在于，所述加固机模块包括：硬件通信单元、区域集防控制软件单元、硬件主板单元和硬件电源单元，其中，所述硬件主板单元的电源输入端与所述硬件电源单元连接，所述硬件主板单元的通信端与所述硬件通信单元连接，所述硬件主板单元与所述区域集防控制软件单元连接，所述硬件电源单元与所述电源单元连接，所述区域集防控制软件单元与所述三防监控台连接，所述区域集防控制软件单元与所述通风装置连接。
5.根据权利要求1所述的新型区域集防控制系统，其特征在于，所述区域集防监控箱与所述三防监控台和所述通风装置之间分别通过Modbus通信连接。
6.根据权利要求1所述的新型区域集防控制系统，其特征在于，所述区域集防监控箱与所述区域集防接线箱之间通过电气硬接线连接。
7.根据权利要求1所述的新型区域集防控制系统，其特征在于，所述区域集防接线箱与所述电磁阀组、所述气动蝶阀、所述风机、所述气密门盖和所述舱室压力计之间分别通过电气硬接线连接。
8.根据权利要求2所述的新型区域集防控制系统，其特征在于，所述监控面板上设置有输入设备。
9.根据权利要求8所述的新型区域集防控制系统，其特征在于，所述输入设备为鼠标、键盘或二者的结合。
10.根据权利要求1所述的新型区域集防控制系统，其特征在于，所述区域集防监控箱与所述区域集防接线箱均通过钢丝绳减震器固定在船舱内壁。
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