CN114056514A - 一种危险状态下的船舶运行模式转换系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种危险状态下的船舶运行模式转换系统，包括信息显示系统，接收模式转换执行终端、设备状态反馈系统、一键模式转换控制系统传送的信号，实现人机界面功能，显示船舶状态，周围环境状态，模式转换过程中的数据反馈；模式转换执行终端，接收一键模式转换系统的指令信号，实现各执行终端转换运行；设备状态反馈系统，用于将模式转换执行终端的运行状态信号反馈给一键模式转换控制系统，保证船舶状态正确可控；一键模式转换控制系统，用于接收信息显示系统的人机操作指令信号、设备状态反馈系统的反馈信号，输出控制指令信号给模式转换执行终端，对船舶的运行状态进行一键模式转换命令执行，实现在危险气体扩散区域内的船舶运行模式转换。

Description

一种危险状态下的船舶运行模式转换系统

技术领域

本发明涉及一种特种船舶实际使用领域，尤其涉及一种危险状态下的船舶一键模式转换系统。

背景技术

目前，特种船舶满足需要在危险气体扩散区域内运行模式转换，因此，需要设计一艘具备在危险气体扩散区域内实现人命救助撤离的高性能救援船舶，本船需满足在危险气体扩散区域内的运行模式转换，该模式转换需考虑较快的反应时间和切换速度，同时由于切换模式在危险气体扩散区域内进行，任何预期外的事故都有可能造成极大的损失，所以本船模式转换的设计也必须考虑极高的可靠性。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种危险状态下的船舶运行模式转换系统，通过该系统实现，船舶可以迅速高效的实现运行模式的转换，保证船舶模式转换的时效性和有序性；同时，此类特种作业往往包括人命救助或重大事故应急处理等重要的民生经济问题，所以这种模式转换功能的实现也需保证较高的可靠性。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种危险状态下的船舶运行模式转换系统，包括一套信息显示系统；一组模式转换执行终端、一套设备状态反馈系统、一套一键模式转换控制系统；

所述信息显示系统，接收模式转换执行终端、设备状态反馈系统、一键模式转换控制系统传送的信号，实现人机界面的主要功能，显示船舶状态，周围环境状态，模式转换过程中的主要数据反馈；

所述模式转换执行终端，接收一键模式转换系统的指令信号，实现各执行终端的转换运行；

所述设备状态反馈系统，用于将模式转换执行终端的运行状态信号反馈给一键模式转换控制系统，保证船舶状态正确可控；

所述一键模式转换控制系统，用于接收信息显示系统的人机操作指令信号、设备状态反馈系统的反馈信号，输出控制指令信号给模式转换执行终端，对船舶的运行状态进行一键模式转换命令执行，实现在危险气体扩散区域内的船舶运行模式转换。

优选地，所述模式转换执行终端，包括正压保护系统，气密系统，船舶电站管理系统，动力电池管理系统。

优选地，所述设备状态反馈系统的信号反馈，包括来自正压维持系统的信号反馈、来自功率管理系统的信号反馈、来自气密系统的信号反馈、来自船舶系统的信号反馈。

优选地，所述来自正压维持系统的信号反馈，包括空气瓶压力，空气阀开关状态、压差平衡阀的控制状态。

优选地，所述来自功率管理系统的信号反馈，包括动力电池组的运行状态、推进变频器的运行状态、发电机组系统的运行状态。

优选地，所述来自气密系统的信号反馈，包括全船气密门、气密风闸的开闭状态显示、正压维持系统出气口的压力监控情况。

优选地，所述来自船舶系统的信号反馈，包括中央冷却系统的运行状态、室外非防爆设备的供电状态。

优选地，所述一键模式转换控制系统，向包括主、应急配电板，充放电板，内通分电箱，各系统分电箱、风闸控制箱、遥控阀控制箱、压差平衡阀控制箱、低压分电箱、照明分电箱在内的多个一键转换终端执行机构发出一键转换的指令信号，实现一键转换具体功能由各执行机构进行。

优选地，所述危险状态下船舶运行模式转换系统采用故障报警系统，用于防止信号反馈系统本身的故障造成信号反馈的误显示。

优选地，所述危险状态下船舶运行模式转换系统采用监控系统，用于除提供一种高速的船舶运行模式一键模式转换功能外，还能确保整个转换过程的可监控以避免误操作或者设备故障带来的危险状态。

本发明的有益效果在于：

本发明通过在船舶上一套一键模式转换系统实现船舶运行状态的一键转换，该一键模式转换的功能充分考虑实船操作情况下的快速性，确保在使用过程中能够快速高效的完成船舶运行模式的转换。同时也能够充分的考虑安全性和可靠性，在一键模式转换进行的过程中，监控一键模式转换终端执行机构的运行状态。当发生非预期的情况时，船员可以第一时间获取相关信息以决定后续的处理方案。

本发明通过提供一套一键模式转换系统，在危险气体扩散区域下进行船舶的运行模式转换。通过本系统，船员可以紧急的情况下对船舶进行高速高效的运行模式转换。同时也确保该模式转换系统在使用过程中的安全性、可靠性。

附图说明

图1为本发明的一种危险状态下的船舶运行模式转换系统图；

图2为本发明的一种危险状态下的船舶运行模式转换电气系统图。

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。

如图1所示，本发明提供了一种危险状态下的船舶运行模式转换系统，该系统主要由两部分系统实现，分别为一键模式转换系统以及执行机构的状态反馈系统。

船员通过一键模式转换系统可以发出一键模式装换的命令信号，根据船舶状态和现场实际状态的不同该模式转换总共分为两个阶段，两个模式转换的阶段都可以通过一键模式转换系统分别激发。

在发出一键模式转换命令后，通过执行机构反馈系统可接收每个执行终端的反馈，通过分析、整理、汇总这些反馈信号，船员可以了解目前本船完成一键模式转换的状态，如出现意料之外的情况，船员也可以第一时间了解状态以便采取下一步的行动。

根据表1一键模式转换信号接口表的内容，通过一键模式转换系统可以向包括主、应急配电板，充放电板，内通分电箱，各系统分电箱、风闸控制箱、遥控阀控制箱、压差平衡阀控制箱、低压分电箱、照明分电箱在内的多个一键转换终端执行机构发出一键转换的命令，一键转换的具体功能实现由各执行机构进行。

表1

本项目中的一键模式转换功能共分为两个等级，分别记为Safety-Mode 1以及Safety-Mode 2，两级的模式转换内容互相独立可由船员手动激活。

当模式转换命令激活后，系统发出模式转换信号给执行机构，显示界面也改变为一键模式转换专用的显示界面，该显示界面除显示界面名称，当前的模式状态等主要信息外还可以显示所有执行机构的状态信号反馈。这些反馈的状态信号通过颜色加以区分，当反馈信号的状态和当前状态下的目标状态背离时，人机界面上即显示为红色提示船员，之后船员可根据实际情况决定下一步的应对措施。

一键模式转换的执行机构反馈信号清单可参考表2：

本发明的一键模式转换反馈信号较多，在表2中无法一一罗列，其中主要包括：

来自正压维持系统的信号反馈：空气瓶压力，空气阀开关状态、压差平衡阀的控制状态。

来自功率管理系统的信号反馈：动力电池组的运行状态、推进变频器的运行状态、发电机组系统的运行状态。

来自气密系统的信号反馈：全船气密门、气密风闸的开闭状态显示、正压维持系统出气口的压力监控情况。

来自船舶系统的信号反馈：中央冷却系统的运行状态、室外非防爆设备的供电状态。

为了防止信号反馈系统本身的故障造成信号反馈的误显示，一键模式转换的反馈信号系统采用故障报警的模式设计。即无论线路设计以及传感器设计均可以满足故障报警的功能，线路的设计采用开路报警的形式，当线路被非预期的剪断或者扯断后，线路也将输出一个报警信号给一键模式转换反馈系统，船员在收到该报警信号后可采用现场勘查等方式来进一步确认设备的实际状态。如采用闭路报警，则一开线路意外断线，系统也只会输出一个设备正常的反馈信号。对于整个系统而言这就是一个隐藏的故障点，会对整个系统的运行产生隐患。

类似线路设计，本项目的执行机构多种多样，传感器的种类也比较多，传感器的设计也遵循系统线路设计的原则，考虑传感器故障下的输出模式，保证在传感器本身故障的情况下也输出一个在一键模式转换模式下异常的输出信号，以避免隐藏故障的发生。

根据以上系统设计里面，本船一键模式状态的电气系统，如图2中的(a)～(f)所示，一键模式转换的命令信号以及一键模式转换的信号反馈均通过一键模式转换控制箱于执行机构终端相连接，一键模式转换控制箱布置在船舶的中心指挥位置。

作为本发明一种优选的模式转换方式，如图1所示，为船舶提供了一种船舶运行模式转换的功能，该功能可以整合多个不同的终端执行机构的作业并集中控制和显示。

作为本发明一种优选的控制方式，本发明在特种船舶实行任务的过程中，提供了一种更高效具备更好时效性的控制方案，通过一键控制的形式以及船舶设备自动控制的功能，本发明实现了在主控制站位一次性对船舶模式转换终端设备的同时控制，该控制命令可根据任务情况分级并由船员决定激活时机。

本发明作为一种优选的控制方案，还充分考虑了安全性可靠性。在发出一键模式转换命令后，向各个执行终端设备搜集状态反馈信号并进行汇总和整理，通过人机界面向船员显示。同时，还充分考虑潜在的隐藏故障对系统造成破坏对人员判断产生影响的可能，通过线路设计、传感器设计等方式进一步提高一键模式转换系统的可靠性

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)

1.一种危险状态下的船舶运行模式转换系统，其特征在于：包括一套信息显示系统；一组模式转换执行终端、一套设备状态反馈系统、一套一键模式转换控制系统；

所述信息显示系统，接收模式转换执行终端、设备状态反馈系统、一键模式转换控制系统传送的信号，实现人机界面的主要功能，显示船舶状态，周围环境状态，模式转换过程中的主要数据反馈；

所述模式转换执行终端，接收一键模式转换系统的指令信号，实现各执行终端的转换运行；

所述设备状态反馈系统，用于将模式转换执行终端的运行状态信号反馈给一键模式转换控制系统，保证船舶状态正确可控；

所述一键模式转换控制系统，用于接收信息显示系统的人机操作指令信号、设备状态反馈系统的反馈信号，输出控制指令信号给模式转换执行终端，对船舶的运行状态进行一键模式转换命令执行，实现在危险气体扩散区域内的船舶运行模式转换。

2.根据权利要求1所述的危险状态下的船舶运行模式转换系统，其特征在于：所述模式转换执行终端，包括正压保护系统，气密系统，船舶电站管理系统，动力电池管理系统。

3.根据权利要求1所述的危险状态下的船舶运行模式转换系统，其特征在于：所述设备状态反馈系统的信号反馈，包括来自正压维持系统的信号反馈、来自功率管理系统的信号反馈、来自气密系统的信号反馈、来自船舶系统的信号反馈。

4.根据权利要求3所述的危险状态下的船舶运行模式转换系统，其特征在于：所述来自正压维持系统的信号反馈，包括空气瓶压力，空气阀开关状态、压差平衡阀的控制状态。

5.根据权利要求3所述的危险状态下的船舶运行模式转换系统，其特征在于：所述来自功率管理系统的信号反馈，包括动力电池组的运行状态、推进变频器的运行状态、发电机组系统的运行状态。

6.根据权利要求3所述的危险状态下的船舶运行模式转换系统，其特征在于：所述来自气密系统的信号反馈，包括全船气密门、气密风闸的开闭状态显示、正压维持系统出气口的压力监控情况。

7.根据权利要求3所述的危险状态下的船舶运行模式转换系统，其特征在于：所述来自船舶系统的信号反馈，包括中央冷却系统的运行状态、室外非防爆设备的供电状态。

8.根据权利要求1所述的危险状态下的船舶运行模式转换系统，其特征在于：所述一键模式转换控制系统，向包括主、应急配电板，充放电板，内通分电箱，各系统分电箱、风闸控制箱、遥控阀控制箱、压差平衡阀控制箱、低压分电箱、照明分电箱在内的多个一键转换终端执行机构发出一键转换的指令信号，实现一键转换具体功能由各执行机构进行。

9.根据权利要求1-8任一所述的危险状态下的船舶运行模式转换系统，其特征在于：所述危险状态下船舶运行模式转换系统采用故障报警系统，用于防止信号反馈系统本身的故障造成信号反馈的误显示。

10.根据权利要求9所述的危险状态下的船舶运行模式转换系统，其特征在于：所述危险状态下船舶运行模式转换系统采用监控系统，用于除提供一种高速的船舶运行模式一键模式转换功能外，还能确保整个转换过程的可监控以避免误操作或者设备故障带来的危险状态。

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