CN204143213U - 一种船舶机舱的监测和报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种船舶机舱的监测与报警系统，包括控制模块、输入输出模块、总线通讯模块、以太网通信模块、工控机和采集模块。控制模块用于控制是否发出报警信号，其与输入输出模块通过以太网通信模块以线缆相连，与工控机通过以太网通信模块以工业以太网相连；与采集模块通过总线通讯模块以总线相连。输入输出模块用于接入设备状态信号、输出和确认报警信号。采集模块用于采集监测信号。工控机用于查询、记录和保存监测信号、设置监测信号阈值。本实用新型操作简单，安装方便，结构简单，维护方便，扩展性好，不仅能够满足监控系统的基本要求，为远洋船舶的安全航行提供了非常重要的保障措施，而且可以大幅降低设备使用和维护成本。

Description

一种船舶机舱的监测和报警系统

技术领域

本实用新型涉及一种监测和报警系统，特别是涉及一种船舶机舱的检测和报警系统。

背景技术

随着现代工业的发展，船舶自动化技术不断进步，船上使用了大量自动化设备。机舱设备和相关控制系统实现了自动控制、自动调节、自动报警等功能，大大减轻了船员的劳动，改善了工作环境，也可以减少配备的船员人数，提高船舶运营的经济性，同时也可以避免人工操作的误动作，从而提高船舶运行的安全可靠性。

船舶机舱监测与报警系统是远洋船舶控制系统的重要组成部分，其关系到船舶及其运行设备的航行安全。现有的船舶机舱监测与报警系统是一个高度集成的系统，系统功能相当复杂。而且，该系统投入成本高，特别是后期维护费用高昂，系统功能扩展和调整很不方便，船员维修无从下手。另一方面，在许多船龄较大的船舶上，由于元器件老化、相关的机舱设备变更及线路改造等原因，造成船舶机舱监测与报警系统部分监测点无法顺利接入系统，或者接入成本高。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种船舶机舱的监测与报警系统，用于解决现有技术中船舶机舱监测与报警系统复杂高、功能扩展和调整不方便，操作人员维修困难的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种船舶机舱的监测与报警系统，包括控制模块、输入输出模块、总线通讯模块、以太网通信模块、工控机和采集模块；其中，所述控制模块与所述输入输出模块通过所述以太网通信模块以线缆相连，与所述工控机通过所述以太网通信模块以工业以太网相连；与所述采集模块之间通过所述总线通讯模块以总线相连；所述输入输出模块用于接入所述船舶机舱的设备状态信号、输出和确认报警信号；所述采集模块用于采集所述船舶机舱的监测点的监测信号；所述工控机用于查询、记录和保存所述船舶机舱的所述监测信号、设置监测信号阈值；所述控制模块用于根据采集的所述监测信号和所述监测信号阈值判断是否发出所述报警信号。

可选地，所述总线包括CAN总线和RS485总线。

可选地，所述采集模块包括热电偶模块、热电阻模块、4-20mA信号模块或0-10V信号模块中的一个或多个。

可选地，所述监测信号通过传感器接入到所述采集模块。

可选地，所述监测信号包括所述船舶机舱的设备的温度、压力和转速。

可选地，所述输入输出模块通过声光报警输出所述报警信号。

可选地，所述声光报警通过指示灯和蜂鸣器来实现。

可选地，所述输入输出模块通过报警应答按钮来确认所述报警信号。

可选地，所述工控机为嵌入式工控机。

可选地，所述嵌入式工控机的输出终端为触摸式显示屏。

如上所述，在远洋船舶中，运用本实用新型的船舶机舱的监测与报警系统，不仅能够高效、可靠地实现船舶机舱监测与报警，同时在发生监测信号越限或设备状态故障时，能迅速发出声光报警提示，促使机舱设备在接收到报警信号后自动采取相应的措施，例如自动停机，为船舶航行安全提供了重要保障。此外，本实用新型的船舶机舱监测与报警系统是一种比较简易化的控制系统，其在控制模块和采集模块之间通过总线通讯模块以总线连接，使得系统的模块扩展和功能扩展更加方便；在控制模块与工控机之间通过以太网通信模块以工业以太网连接，使得控制模块和工控机之间实现远距离的数据传输。本实用新型的船舶机舱检测与报警系统操作简单，安装方便，结构简单，维护方便，扩展性好，能节省大量人力和物力，不仅能够满足监控系统的基本要求，而且可以大幅降低设备使用和维护成本。

附图说明

图1显示为本实用新型的实施例公开的一种船舶机舱监测与报警系统的结构示意图。

图2显示为本实用新型的实施例公开的一种船舶机舱监测与报警系统的系统面板示意图。

元件标号说明

100  船舶机舱的监测与报警系统

110  控制模块

120  输入输出模块

121  指示灯

122  蜂鸣器

123  报警应答按钮

130  工控机/嵌入式工控机/触摸式显示屏

140  采集模块

141  热电阻模块

142  热电偶模块

143  4～20mA信号模块

144  0～10V信号

150  以太网通信模块

160  总线通讯模块

200  系统面板

210  标识

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1至图2，需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实用新型的一种船舶机舱的监测与报警系统是一套基于PLC(可编程逻辑控制器)技术、总线通信技术和数字化技术的船舶机舱监测与报警系统。船舶机舱监测报警系统是机舱自动化的重要组成部分，主要用来实时监测船舶的主要设备的运行情况，通过采集主、辅机等机舱主要设备的压力、温度、转速等信号，并根据需要对设备的运行参数、报警记录、操作记录进行记录和保存。方便工作人员查询和分析，以更好的管理船舶运行。从而能提高船舶设备的安全性和可靠性，能及时维护设备，提高设备寿命，为远洋船舶的安全航行提供了一个非常重要的保障措施。

本实施例提供了一种船舶机舱的监测与报警系统100，具体如图1所示，包括控制模块110、输入输出模块120、工控机130、采集模块140、以太网通信模块150和总线通讯模块160。

控制模块110与输入输出模块120通过以太网通信模块150以线缆相连；与工控机130通过以太网通信模块150以工业以太网相连，使得控制模块110与工控机130之间可以实现较远距离的数据传输，这样，本实施例的船舶机舱监测与报警系统使用更加方便，数据交换的速度也更加快。控制模块110与采集模块140通过总线通讯模块160以总线相连，在本实施例中，使用CAN(Controller Area Network，控制器局域网)总线或RS485总线。通过总线连接，使得本实施例的船舶机舱的监测与报警系统的扩展性更好：对于功能扩充或规模扩充，只需将相应的采集模块140通过总线通讯模块160与控制模块110以总线方式进行连接即可。

采集模块140用于采集船舶机舱监测点的设备的监测信号，船舶机舱的设备包括但不限于柴油机、主机、发电机组、分油机和锅炉等等。采集的监测信号为模拟信号，包括但不限于温度、压力和转速等信号。采集模块140包括但不限于热电偶模块、热电阻模块、4～20mA信号模块或0～10V信号模块中的一个或多个。各个监测点的船舶机舱设备的监测信号通过传感器接入到采集模块140上。在本实施例中，采集模块140包括热电偶模块141、热电阻模块142、4～20mA信号模块143和0～10V信号模块中144，其中，热电阻模块141和热电偶模块142是分别是通过电阻和热电动势来测量温度；4～20mA信号模块143接收由传感器上传的电流信号；0～10V信号模块144接收由传感器上传的电压信号。

工控机130即工业控制计算机，主要是用于显示船舶机舱设备的运行数据与状态；查询和存储船舶机舱监测与报警系统的报警信息，并且还可以根据实际情况设定和修改监测信号的报警阈值。在本实用新型中，工控机130的运行与否不会影响整个船舶机舱的监测与报警系统的运行，并且包括了工控机130的船舶机舱的监测与报警系统具有冗余功能，能够有效地保证整个系统安全可靠的运行。在本施例中，工控机130采用嵌入式工控机，其通过一套人机界面，如触摸式显示屏，来查询报警信息和所有监测点的监测信号，设置和修改监测信号阈值。

控制模块110是本实用新型的船舶机舱的监测与报警系统的核心模块，由可编程逻辑控制器构成。控制模块110从采集模块140获取监测信号，将该监测信号与通过工控机130设置的监测信号阈值进行比较，判断监测信号是否越限，如果越限，则发出报警信号；并且，通过采集模块140还可获取监测点的传感器是否断线，如果断线，也会发出报警信号。

输入输出模块120用于接入船舶机舱的设备状态信号、输出和确认报警信号。设备状态信号通过指示灯121来标识；报警信号通过声光报警来输出，其中，声音报警是通过蜂鸣器122来完成报警，光报警也是通过指示灯来完成报警的。船舶机舱的设备状态包括运行状态、通断状态和故障状态。用于显示状态的指示灯121分为两种颜色：红色和绿色，绿色表示为运行状态，红色表示为停止状态。用于输出报警信号的指示灯121分为三种颜色：红色、黄色和绿色，红色表示故障状态；黄色表示断线状态；绿色表示正常状态。蜂鸣器122是在接收到控制模块110发出的报警信号后，发出报警提示音来示警。此外，输入输出模块120通过报警应答按钮123来确认报警信号，当指示灯121和蜂鸣器122发出预警时，操作人员可以通过报警应答按钮123来确认报警，然后及时进行处理。

本实施例的船舶机舱监测与报警系统的输入输出模块120是通过系统面板200直观地呈现给船员，如图2所示。在本实施例中，为了方便起见，嵌入式工控机130的触摸式显示屏也安装在系统面板200上，当然，工控机130也可以直接连接一台计算机。输入输出模块120的指示灯121、蜂鸣器122和报警应答按钮123均设置在系统面板200上，其中用于输出报警信号和用于显示状态信号的指示灯121在系统面板200上均使用监测点作为其标识210，这样，一旦发生故障，可以方便地从指示灯121的标识210就查找出故障点。

本实施例的船舶机舱检测与报警系统，通过输入输出模块120引入船舶机舱的设备状态信号可以得到设备是否正常运行；通过采集模块140采集船舶机舱的各个监测点的监测信号，并将监测信号上传至控制模块110；控制模块110根据由工控机130预设的监测信号阈值，判断监测信号是否超限：如果超限，发出报警信号；输入输出模块120接收到控制模块110发出的报警信号后，会通过指示灯121和蜂鸣器122进行声光报警，操作人员通过声光报警发现报警信息后，会使用报警应答按钮123对报警进行确认，关闭声光报警，再对出现报警的监测点进行处理。

综上所述，在远洋船舶中，运用本实用新型的船舶机舱的监测与报警系统，不仅能够高效、可靠地实现船舶机舱监测与报警，同时在发生监测信号越限或设备状态故障时，能迅速发出声光报警提示，促使机舱设备在接收到报警信号后自动采取相应的措施，例如自动停机，为船舶航行安全提供了重要保障。此外，本实用新型的船舶机舱监测与报警系统是一种比较简易化的控制系统，其在控制模块和采集模块之间通过总线通讯模块以总线连接，使得系统的模块扩展和功能扩展更加方便；在控制模块与工控机之间通过以太网通信模块以工业以太网连接，使得控制模块和工控机之间实现远距离的数据传输。本实用新型的船舶机舱检测与报警系统操作简单，安装方便，结构简单，维护方便，扩展性好，能节省大量人力和物力，不仅能够满足监控系统的基本要求，而且可以大幅降低设备使用和维护成本。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种船舶机舱的监测与报警系统，其特征在于，包括控制模块、输入输出模块、总线通讯模块、以太网通信模块、工控机和采集模块；其中，所述控制模块与所述输入输出模块通过所述以太网通信模块以线缆相连，与所述工控机通过所述以太网通信模块以工业以太网相连；与所述采集模块之间通过所述总线通讯模块以总线相连； 

所述输入输出模块用于接入所述船舶机舱的设备状态信号、输出和确认报警信号； 

所述采集模块用于采集所述船舶机舱的监测点的监测信号； 

所述工控机用于查询、记录和保存所述船舶机舱的所述监测信号、设置监测信号阈值； 

所述控制模块用于根据采集的所述监测信号和所述监测信号阈值判断是否发出所述报警信号。 

2.根据权利要求1所述的船舶机舱的监测与报警系统，其特征在于，所述总线包括CAN总线和RS485总线。 

3.根据权利要求1所述的船舶机舱的监测与报警系统，其特征在于，所述采集模块包括热电偶模块、热电阻模块、4-20mA信号模块或0-10V信号模块中的一个或多个。 

4.根据权利要求1所述的船舶机舱的监测与报警系统，其特征在于，所述监测信号通过传感器接入到所述采集模块。 

5.根据权利要求1所述的船舶机舱的监测与报警系统，其特征在于，所述监测信号包括所述船舶机舱的设备的温度、压力和转速。 

6.根据权利要求1所述的船舶机舱的监测与报警系统，其特征在于，所述输入输出模块通过声光报警输出所述报警信号。 

7.根据权利要求6所述的船舶机舱的监测与报警系统，其特征在于，所述声光报警通过指示灯和蜂鸣器来实现。 

8.根据权利要求1所述的船舶机舱的监测与报警系统，其特征在于，所述输入输出模块通过报警应答按钮来确认所述报警信号。 

9.根据权利要求1所述的船舶机舱的监测与报警系统，其特征在于，所述工控机为嵌入式工控机。 

10.根据权利要求9所述的船舶机舱的监测与报警系统，其特征在于，所述嵌入式工控机的输出终端为触摸式显示屏。