CN113884139A - 一种船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统 - Google Patents

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CN113884139A CN202111245142.0A CN202111245142A CN113884139A CN 113884139 A CN113884139 A CN 113884139A CN 202111245142 A CN202111245142 A CN 202111245142A CN 113884139 A CN113884139 A CN 113884139A
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张禹
广超越
刘佳
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Abstract

本申请公开了一种船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，包括可燃气体监测模块、火灾报警监测模块、低温监测模块、和船舶状态采样及集控显示模块；可燃气体监测模块，对天然气气体扩散环境下可能发生的次生灾害进行监测；火灾报警监测模块，对船舶范围内的火灾状态做实时监测；低温监测模块，对天然气气体扩散环境下可能发生的次生灾害进行监测；船舶状态采样及集控显示模块，对船舶范围内的各种装置、装备的运行状态做采集和汇总反馈。系统进行实时监测，时刻反馈事故状况，最大程度的减少损失。

Description

一种船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统
技术领域
本申请涉及一种船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，属于船舶安全防护技术领域。
背景技术
LNG接收站的英文全称是Liquefied Natural Gas Terminal，汉语是液化天然气接收站。随着各港口LNG接收站的积极投建，进出港LNG船数量大幅增加，LNG吞吐量不断加大，海域污染及危险品事故的风险也进一步增大，海事监管力度须加大，相关配套安全监管设备设施的建设须加强。
LNG事故存在安全风险大、事故处理难度大的特点，当发生LNG泄漏等类似危险情况时，尤其当船舶无法第一时间驶离事故现场，则需要一套完善且具备参考价值的事态监测系统，对当前情况下的现场事态做有效监测作为下一步处置应对的依据。
发明内容
本申请要解决的技术问题是船舶处于危险气体扩散区域难以监测的问题。
为了解决上述技术问题，本申请的技术方案是提供了一种船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，包括可燃气体监测模块、火灾报警监测模块、低温监测模块、和船舶状态采样及集控显示模块；
可燃气体监测模块，对天然气气体扩散环境下可能发生的次生灾害进行监测；
火灾报警监测模块，对船舶范围内的火灾状态做实时监测；
低温监测模块，对天然气气体扩散环境下可能发生的次生灾害进行监测；
船舶状态采样及集控显示模块，对船舶范围内的各种装置、装备的运行状态做采集和汇总反馈。
优选的，所述可燃气体监测模块包括可燃气体监测传感器和可燃气体报警控制箱，可燃气体监测传感器与可燃气体报警控制箱连接，可燃气体监测传感器设于船舶的开敞甲板处、舱室通风进口、出口处和功能舱室内。
优选的，所述功能舱室包括电池舱、电池设备间、推进变频器舱、推进器舱、集控室和机舱。
优选的，所述可燃气体报警控制箱于可燃气体监测传感器的气体检测浓度高于气体浓度阈值时发出警报并将相关的报警数据信息并汇总至船舶状态采样及集控显示模块。
优选的，所述火灾报警监测模块包括火灾报警主机和火灾报警传感器，火灾报警主机设于船舶驾控台，火灾报警传感器设于船体和船舱。
优选的，所述低温监测模块包括温度传感器和信号传输设备，温度传感器均匀设置于船舶船舷两侧；所述温度传感器所测得的实际温度划分危险等级并汇总至船舶状态采样及集控显示模块。
优选的，所述船舶状态采样及集控显示模块包括状态监测所用传感器以及集控显示单元，通过对设备的重要程度以及设备状态情况的具体分析，划分危险状态等级。
优选的，所述集控显示单元设有声音报警终端和图文报警终端。
可燃气体监测模块，对天然气气体扩散环境下可能发生的次生灾害(爆炸和燃烧)做有效监测；
火灾报警监测模块，对船舶范围内的火灾状态做实时监测；
低温监测模块，对天然气气体扩散环境下可能发生的次生灾害(低温)做有效监测；
船舶状态采样及集控显示模块，对船舶范围内的各种装置、装备的运行状态做有效采集和汇总反馈。
本申请通过采纳一套完善的安全状态的监测系统，将处于危险气体扩散区域内船舶的危险状态，划分为几个不同的等级。监测系统根据处于危险气体扩散区域内船舶危险状况提示当前船舶危险等级。通过安全状态的危险等级提示，船员可以对船舶的状态做出直观辨识并对进一步的操作提供条件支撑。可燃气体监测模块布置位置的不同以及对应探测器测得的气体浓度变化，对应不同的危险等级。通过区域划分火灾报警监测模块的报警等级，在关键区域提高相应火灾报警探测器的危险等级。温度传感器所测得的实际温度划分危险等级，温度越低则代表危险等级越高。船舶状态采样及集控显示模块，包括状态监测所用传感器以及信号采集、汇总、显控系统，通过对设备的重要程度以及设备状态情况的具体分析，划分危险状态等级。所有以上系统的危险状态监测结果经集控显示模块共通共享汇总后对船员提供提示，当数个低风险的危险被监测后可提高危险等级至更高的一个等级，这些危险等级用颜色区别，当危险等级提高时，系统可提供声音报警提示，船员可通过显示系统详细查阅所有系统反馈的数据信息。
有益效果：
本发明通过提供一整套在危险气体扩散区域下安全状态的评估监测系统，通过本系统，船员可以在突发事故，船舶局部受损等极端条件，第一时间对船舶状态做直观了解和评估，避免在事故初期由于对实际情况缺乏第一时间的了解，错过第一时间制定对应策略的机会。同时，本系统也是在事故处理的过程中，进一步对事故状态做有效监测的最佳手段。进一步提供事故处理应对的效率，最大程度的减小损失。
附图说明
图1为实施例中提供的火灾报警传感器于全船分布示意图；
图2为实施例中提供的温度传感器于船舶船舷两侧分布示意图；
图3为实施例中提供的可燃气体监测传感器均匀设置于船舶示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明提供的船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，包括安装于船上的火灾报警监测、低温监测模块、可燃气体监测模块，下表所示为各监测系统对应监测的区域和各区域对应的危险状态等级。
表1危险状态对应表
Figure BDA0003320591120000041
Figure BDA0003320591120000051
Figure BDA0003320591120000061
安全状态评估通过安装于船上的各个子系统，以及他们的反馈状态提供一个船舶安全状态的评估，通过危险状态评估表的各个状态参数的安全评级，船舶在环境状态下的安全情况可以被划分为低危险状态、中低危险状态、中危险状态、中高危险状态、高危险状态等数个不同的等级。
集控显示模块根据危险状态评估表的对应状况对火灾报警监测模块、低温监测模块、可燃气体监测模块采样的数据进行安全状态评级。并结合显示系统对船上的人员进行提示，提示的信号可通过可区别的声音或者图文信号输出，方便船员尽快的区别当前的实际情况。
该安全评估还具备自动升级的功能，火灾报警监测模块、低温监测模块、可燃气体监测模块被区分为多个不用的组块，每个组块公用一个报警组别的报警权限，当一个组块的多个报警被触发时，仅输出最危险组别的报警信号。如：一个组块内的中高危险状态和高危险状态报警被同时触发时，显控单元上仅仅显示高危险状态情况下的报警输出(包括声音和图文)，但船员可通过显控终端查看该情况下的全部设备状态和报警输出。
于此同时，区别于同一个组块内多个报警触发的情况，当两个或两个以上组块内报警信号被同时触发，并且他们的报警级别相同时，系统的报警级别会自动提升一级以代表当前状态下的危险级别较高。比如当两个组别内的中危险状态级别报警被同时触发，系统会自动报出一个中高危险级别的报警信号以提示当前船舶的当前状态。
本发明通过在船舶上设置安全评估的监测装置：火灾报警监测模块、低温监测模块、可燃气体监测模块，探测船舶周围的危险环境状态并通过合理的划分、整理、汇总、人机界面处理反馈随船人员，最终达到有效监测船舶安全状态的功能。
表1提供了本发明的危险状态评估机制，为船舶提供了一种进入在危险气体扩散的情况下评估周围环境以及自身安全状态的评估体系。
火灾报警监测模块2的主要组成部分包括，火灾报警主机21，火灾报警传感器22，火灾报警主机21安装于驾控台，火灾报警传感器22遍布全船。
如图1所示，火灾报警传感器22遍布全船，任意一火灾报警传感器22探测到火灾报警后均能够发出有效报警并将报警信号转发至火灾报警主机21，根据划分组别的不同、实际布置位置的不同可区分为不同的报警组别，报警信号的整理、汇总、划分根据安全评估机制的设计进行。所述船舶操作人员可以安全评估机制的实际反馈了解当前的实际状态。
低温监测模块3的主要组成设备为温度传感器31，温度传感器31均匀布置于船舶船舷两侧。如图2所示，温度传感器31的检测温度低于温度阈值时均能够发出有效报警并将报警信号转发至集控显示模块，并通过安全状态评估机制的整理汇总反馈给随船人员。
温度传感器31的温度报警根据划分组别的不同、实际布置位置的不同以及传感器反馈数据的不同可区分为不同的报警组别，报警信号的整理、汇总、划分根据安全评估机制的设计进行。所述船舶操作人员可以安全评估机制的实际反馈了解当前的实际状态。
如图3所示，可燃气体监测模块包括可燃气体监测传感器41和可燃气体报警控制箱42，可燃气体监测传感器41与可燃气体报警控制箱42连接，可燃气体监测传感器41分别均匀置于船舶的开敞甲板处，舱室通风进口、出口，主要功能舱室(主要功能舱室包括电池舱、电池设备间、推进变频器舱、推进器舱、集控室、机舱等)。可燃气体报警控制箱42于可燃气体监测传感器41的气体检测浓度高于气体浓度阈值时发出警报并将相关的报警数据信息并通过安全状态评估机制的整理汇总反馈给随船人员。
这里的可燃气体监测传感器41主要检测液化天然气的浓度。不同位置的可燃气体浓度根据划分组别的不同、实际布置位置的不同以及传感器反馈数据的不同可区分为不同的报警组别，报警信号的整理、汇总、划分根据安全评估机制的设计进行。船舶操作人员可以安全评估机制的实际反馈了解当前的实际状态。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，包括可燃气体监测模块、火灾报警监测模块、低温监测模块、和船舶状态采样及集控显示模块；
可燃气体监测模块，对天然气气体扩散环境下可能发生的次生灾害进行监测；
火灾报警监测模块，对船舶范围内的火灾状态做实时监测；
低温监测模块，对天然气气体扩散环境下可能发生的次生灾害进行监测；
船舶状态采样及集控显示模块，对船舶范围内的各种装置、装备的运行状态做采集和汇总反馈。
2.根据权利要求1所述的船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，所述可燃气体监测模块包括可燃气体监测传感器和可燃气体报警控制箱，可燃气体监测传感器与可燃气体报警控制箱连接，可燃气体监测传感器设于船舶的开敞甲板处、舱室通风进口、出口处和功能舱室内。
3.根据权利要求2所述的船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，所述功能舱室包括电池舱、电池设备间、推进变频器舱、推进器舱、集控室和机舱。
4.根据权利要求3所述的船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，所述可燃气体报警控制箱于可燃气体监测传感器的气体检测浓度高于气体浓度阈值时发出警报并将相关的报警数据信息并汇总至船舶状态采样及集控显示模块。
5.根据权利要求1所述的船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，所述火灾报警监测模块包括火灾报警主机和火灾报警传感器，火灾报警主机设于船舶驾控台，火灾报警传感器设于船体和船舱。
6.根据权利要求1所述的船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，所述低温监测模块包括温度传感器和信号传输设备，温度传感器均匀设置于船舶船舷两侧；所述温度传感器所测得的实际温度划分危险等级并汇总至船舶状态采样及集控显示模块。
7.根据权利要求1所述的船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，所述船舶状态采样及集控显示模块包括状态监测所用传感器以及集控显示单元，通过对设备的重要程度以及设备状态情况的具体分析，划分危险状态等级。
8.根据权利要求7所述的船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，所述集控显示单元设有声音报警终端和图文报警终端。
9.根据权利要求1所述的船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，所述火灾报警监测模块、低温监测模块、可燃气体监测模块按照船舶功能区划分为不同组块，每个组块公用一个报警组别的报警权限，当一个组块的多个报警被触发时，仅输出最危险组别的报警信号。
10.根据权利要求9所述的船舶在天然气气体扩散区内的安全状态监测系统，其特征在于，当两个或两个以上组块内报警信号被同时触发，并且报警级别相同时，系统的报警级别提升一级。
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CN115824894A (zh) * 2022-12-21 2023-03-21 南通辰聚电子科技有限公司 一种研究有限空间内天然气泄漏扩散规律的实验装置及其实验方法

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