CN113060253A - 一种舱室浸水探测冗余设计方法和船舶 - Google Patents

一种舱室浸水探测冗余设计方法和船舶 Download PDF

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Abstract

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种舱室浸水探测冗余设计方法和船舶，其包括如下步骤：S1、在船舶的设定位置处布置液位探头；S2、将所述液位探头的线缆与接线盒的信号输入接口通讯连接；S3、将所述接线盒的信号输出接口通过探头主通讯电缆与第一信号采集监控装置通讯连接，将所述接线盒的冗余信号输出接口通过探头冗余通讯电缆与第二信号采集监控装置通讯连接，所述第一信号采集监控装置和所述第二信号采集监控装置位于舱壁甲板上，且位于不同的火灾事故界限范围内。本发明能够满足“安全返港”所要求的发生单点火灾事故时“未受事故直接影响的处所内的重要系统能够保持正常运行”的要求，降低船舶建造及维护成本。

Description

一种舱室浸水探测冗余设计方法和船舶
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种舱室浸水探测冗余设计方法和船舶。
背景技术
由于客船载客人数较大，一旦在海上发生事故，往往会造成重大人员伤亡和财产损失。为了确保船舶的安全性，国际海事组织(IMO)海上安全委员会出台规范要求，客船必须配置浸水探测系统，以对舱壁甲板以下容积大于30m3或船舶于最深分舱设计吃水位置的每厘米排水量两者中数值较大者的水密处所进行实时的浸水液位探测。
为了进一步提高客船的航行安全性，国际海事组织引入了安全返港的要求，即当船舶发生没有超出规定的事故界限的火灾或进水事故后，需能够依靠自身动力安全返回或到达最近的港口。并且要求在此过程中，未受事故直接影响的处所内的重要系统能够保持正常运行，而浸水探测系统就属于这些需要满足“安全方案”要求的船舶“重要系统”之一。
浸水探测系统由液位探头、接线盒、电缆、信号采集箱、主机等部分组成。常规设计中，一个液位探头对应一个接线盒及一路电缆，当火灾事故发生在液位探头服务舱室以外的火灾事故界限内时，如果为该液位探头所服务的接线盒、信号电缆、信号采集箱或主机中的任何一个位于发生火灾事故的火灾事故界限内，那么该液位探头所服务的处所就会丧失浸水探测的能力，这显然是没法满足“安全返港”所要求的“未受事故直接影响的处所内的重要系统能够保持正常运行”这个基本要求的。
因此，需要一种舱室浸水探测冗余设计方法和船舶来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种舱室浸水探测冗余设计方法和船舶，能够满足“安全返港”所要求的发生单点火灾事故时“未受事故直接影响的处所内的重要系统能够保持正常运行”的要求，减少船舶液位探头的数量，降低船舶建造及维护成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种舱室浸水探测冗余设计方法，包括如下步骤：
S1、在船舶的设定位置处布置液位探头；
S2、将所述液位探头的线缆与接线盒的信号输入接口通讯连接；
S3、将所述接线盒的信号输出接口通过探头主通讯电缆与第一信号采集监控装置通讯连接，将所述接线盒的冗余信号输出接口通过探头冗余通讯电缆与第二信号采集监控装置通讯连接，所述第一信号采集监控装置和所述第二信号采集监控装置位于舱壁甲板上，且位于不同的火灾事故界限范围内。
进一步地，所述第一信号采集监控装置包括通讯连接的第一信号采集箱和第一主机，所述第一信号采集箱与所述接线盒的信号输出接口通过所述探头主通讯电缆连接。
进一步地，所述第二信号采集监控装置包括通讯连接的第二信号采集箱和第二主机，所述第二信号采集箱与所述接线盒的冗余信号输出接口通过所述探头冗余通讯电缆连接。
进一步地，所述第一主机和所述第二主机通过主通讯电缆通讯连接，所述第一主机能够通过所述主通讯电缆给所述第二主机传送数据。
进一步地，所述第一信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围内设置有第一固定灭火系统。
进一步地，所述第二信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围内设置有第二固定灭火系统。
进一步地，当所述第一信号采集监控装置正常工作时，所述接线盒的信号通过所述信号输出接口传输，当所述第一信号采集监控装置出现损坏时，所述接线盒的信号传输从所述信号输出接口切换为所述冗余信号输出接口。
进一步地，所述接线盒的防水等级为IP68。
进一步地，所述第二信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围意外的处所设置有第一配电板，所述第一配电板与所述第一信号采集监控装置电连接，所述第一信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围以外的处所设置有第二配电板，且所述第一配电板和所述第二配电板布置在不同的火灾事故界限内，所述第二配电板与所述第二信号采集监控装置电连接。
一种船舶，所述船舶上的浸水探测系统采用如上所述的舱室浸水探测冗余设计方法布设。
本发明的有益效果：
本发明所提供的一种舱室浸水探测冗余设计方法，在船舶的设定位置布设液位探头，液位探头与接线盒的信号输入接口连接，接线盒的信号输出接口与第一信号采集监控装置连接，接线盒的冗余信号输出接口与第二信号采集监控装置连接，第一信号采集监控装置和第二信号采集监控装置处于不同的火灾事故界限范围内。从而避免任意任意一个事故界限内发生火灾事故时，都不会导致第一信号采集监控装置与第二信号采集监控装置同时失效，从而能够满足“安全返港”所要求的发生单点火灾事故时“未受事故直接影响的处所内的重要系统能够保持正常运行”的要求，而且每个水密环围内只设置一套液位探头即可实现冗余设计，减少船舶液位探头的数量，降低船舶建造及维护成本。
附图说明
图1是本发明一种舱室浸水探测冗余设计方法的流程图；
图2是本发明一种舱室浸水探测冗余设计方法中浸水探测系统的布置图。
图中：
1、液位探头；2、接线盒；21、信号输入接口；22、信号输出接口；23、冗余信号输出接口；3、第一信号采集箱；4、第一主机；5、第二信号采集箱；6、第二主机。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
为了能够满足“安全返港”所要求的发生单点火灾事故时“未受事故直接影响的处所内的重要系统能够保持正常运行”的要求，减少船舶液位探头的数量，降低船舶建造及维护成本，如图1-图2所示，本发明提供一种舱室浸水探测冗余设计方法。本舱室浸水探测冗余设计方法包括如下步骤：
S1、在船舶的设定位置处布置液位探头1；
S2、将液位探头1的线缆与接线盒2的信号输入接口21通讯连接；
S3、将接线盒2的信号输出接口22通过探头主通讯电缆与第一信号采集监控装置通讯连接，将接线盒2的冗余信号输出接口23通过探头冗余通讯电缆与第二信号采集监控装置通讯连接，第一信号采集监控装置和第二信号采集监控装置位于舱壁甲板上，且位于不同的火灾事故界限范围内。
由于第一信号采集监控装置和第二信号采集监控装置处于不同的火灾事故界限范围内，从而避免任意一个事故界限内发生火灾事故时，都不会出现第一信号采集监控装置与第二信号采集监控装置同时损坏失效导致未受事故直接影响的设定位置失去浸水探测功能的情况，从而能够满足“安全返港”所要求的发生单点火灾事故时“未受事故直接影响的处所内的重要系统能够保持正常运行”的要求，而且每个水密环围内只设置一套液位探头1即可实现冗余设计，减少船舶液位探头1的数量，降低船舶建造及维护成本。
进一步地，第一信号采集监控装置包括通讯连接的第一信号采集箱3和第一主机4，第一信号采集箱3与接线盒2的信号输出接口22通过探头主通讯电缆连接。通过第一信号采集箱3采集液位探头1的信号然后传递至第一主机4，使得第一主机4对设置液位探头1的区域的浸水情况进行实时监控。
进一步地，第二信号采集监控装置包括通讯连接的第二信号采集箱5和第二主机6，第二信号采集箱5与接线盒2的冗余信号输出接口23通过探头冗余通讯电缆连接。第二主机6和第二信号采集箱5作为第一主机4和第一信号采集箱3的备用部件，在第一信号采集监控装置出现火灾等情况失效时，可以代替第一信号采集监控装置工作，保证船舶能够满足安全返港要求。
进一步地，第一主机4和第二主机6通过主通讯电缆通讯连接，第一主机4能够通过主通讯电缆给第二主机6传送数据。通过上述设置，第一主机4可将其接收到的舱室浸水信息共享给第二主机6，因此此时第二主机6上面也可实时的监控到对应舱室的浸水信息。
进一步地，第一信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围内设置有第一固定灭火系统，第二信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围内设置有第二固定灭火系统。保证单个“火灾事故界限范围”内发生火灾事故时，通过第一固定灭火系统或者第二固定灭火系统火情能够得到及时的控制，避免火灾蔓延到相邻的“火灾事故界限范围”。
进一步地，第二信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围意外的处所设置有第一配电板，第一配电板与第一信号采集监控装置电连接，第一信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围的以外出所设置有第二配电板，且第一配电板和第二配电板布置在不同的火灾事故界限内，第二配电板与第二信号采集监控装置电连接。通过第一配电板对第一信号采集监控装置供电，第二配电板对第二信号采集装置供电。
进一步地，当第一信号采集监控装置正常工作时，接线盒2的信号通过信号输出接口22传输，当第一信号采集监控装置出现损坏时，接线盒2的信号传输从信号输出接口22切换为冗余信号输出接口23。
具体地，当第一主机4、第一信号采集箱3和接线盒2之间的通讯及电源联通正常的情况下，接线盒2的信号输入接口21跟信号输出接口22自动联通，此时液位探头1会将其所服务舱室的液位信息经由线缆、接线盒2、探头主通讯电缆、第一信号采集箱3传输到第一主机4上，此时可以在第一主机4上实时对液位探头1所服务的舱室内的浸水情况进行监控，如果该舱室发生浸水事故，一方面第一主机4将会发出浸水报警，另外还可实时的读取该舱的浸水液位。由于第一主机4和第二主机6之间由主通讯电缆联通，第一主机4可将其接收到的舱室浸水信息共享给第二主机6，因此此时第二主机6上面也可实时的监控到对应舱室的浸水信息。
如果当第一信号采集箱3、第一主机4、第一配电板或者它们之间的连接电缆所处的任意一个火灾事故界限范围内发生火灾事故，导致它们中的任何一环损坏失效，则第一主机4、第一信号采集箱3和接线盒2之间的通讯或电源联通将会失效，此时接线盒2的信号输入接口21将会自动的切换为给冗余信号输出接口23联通。此时，液位探头1会将其所服务舱室的液位信息经由线缆、接线盒2、探头冗余通讯电缆、第二信号采集箱5传输到第二主机6上，由第二主机6直接接收来自液位探头1的舱室液位信息，继续保持对液位探头1所服务的舱室内的浸水情况进行实时的监控。
进一步地，接线盒2的防水等级为IP68，可以满足在泡水环境下使用。
本实施例还提供了一种船舶，船舶上的浸水探测系统采用如上的舱室浸水探测冗余设计方法布设，能够满足“安全返港”所要求的发生单点火灾事故时“未受事故直接影响的处所内的重要系统能够保持正常运行”的要求，减少船舶液位探头1的数量，降低船舶建造及维护成本。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种舱室浸水探测冗余设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在船舶的设定位置处布置液位探头(1)；
S2、将所述液位探头(1)的线缆与接线盒(2)的信号输入接口(21)通讯连接；
S3、将所述接线盒(2)的信号输出接口(22)通过探头主通讯电缆与第一信号采集监控装置通讯连接，将所述接线盒(2)的冗余信号输出接口(23)通过探头冗余通讯电缆与第二信号采集监控装置通讯连接，所述第一信号采集监控装置和所述第二信号采集监控装置位于舱壁甲板上，且位于不同的火灾事故界限范围内。
2.根据权利要求1所述的一种舱室浸水探测冗余设计方法，其特征在于，所述第一信号采集监控装置包括通讯连接的第一信号采集箱(3)和第一主机(4)，所述第一信号采集箱(3)与所述接线盒(2)的信号输出接口(22)通过所述探头主通讯电缆连接。
3.根据权利要求2所述的一种舱室浸水探测冗余设计方法，其特征在于，所述第二信号采集监控装置包括通讯连接的第二信号采集箱(5)和第二主机(6)，所述第二信号采集箱(5)与所述接线盒(2)的冗余信号输出接口(23)通过所述探头冗余通讯电缆连接。
4.根据权利要求3所述的一种舱室浸水探测冗余设计方法，其特征在于，所述第一主机(4)和所述第二主机(6)通过主通讯电缆通讯连接，所述第一主机(4)能够通过所述主通讯电缆给所述第二主机(6)传送数据。
5.根据权利要求1所述的一种舱室浸水探测冗余设计方法，其特征在于，所述第一信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围内设置有第一固定灭火系统。
6.根据权利要求1所述的一种舱室浸水探测冗余设计方法，其特征在于，所述第二信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围内设置有第二固定灭火系统。
7.根据权利要求1所述的一种舱室浸水探测冗余设计方法，其特征在于，当所述第一信号采集监控装置正常工作时，所述接线盒(2)的信号通过所述信号输出接口(22)传输，当所述第一信号采集监控装置出现损坏时，所述接线盒(2)的信号传输从所述信号输出接口(22)切换为所述冗余信号输出接口(23)。
8.根据权利要求1所述的一种舱室浸水探测冗余设计方法，其特征在于，所述接线盒(2)的防水等级为IP68。
9.根据权利要求1所述的一种舱室浸水探测冗余设计方法，其特征在于，所述第二信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围以外的处所设置有第一配电板，所述第一配电板与所述第一信号采集监控装置电连接，所述第一信号采集监控装置所处的火灾事故界限范围以外的处所设置有第二配电板，，且所述第一配电板和所述第二配电板布置在不同的火灾事故界限内，所述第二配电板与所述第二信号采集监控装置电连接。
10.一种船舶，其特征在于，所述船舶上的浸水探测系统采用如权利要求1-9任一项所述的舱室浸水探测冗余设计方法布设。
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