CN204507212U - 一种调整船舶姿态的自动平衡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种调整船舶姿态的自动平衡装置，包括传感器组、数据采集器组、通信网络、控制器组、泵组、遥控阀、监控台，传感器组通过数据采集器组接入通信网络，泵组和遥控阀通过控制器组接入通信网络，数据采集器组、控制器组、监控台通过通信网络实现互联。本实用新型克服了传统损管监控台装置无法自动进行姿态平衡的不足，通过传感器组和数据采集器组获取船舶当前参数，监控台根据船舶当前参数进行平衡决策，进而通过控制器组实现了压载泵启闭、平衡阀开关、舱室排水泵启闭以及油泵和水泵启闭的自动控制，为船长提供了一个自动化程度较高、平衡速度较快的自动平衡装置，大大提高了船体平衡的速度。

Description

一种调整船舶姿态的自动平衡装置

技术领域

本实用新型涉及船舶抗沉技术领域，具体是一种调整船舶姿态的自动平衡装置。

背景技术

当船舶发生碰撞、搁浅等海损事故后，船舶会破损进水并且发生横向倾斜和纵向倾差。横向倾斜将会降低船舶的大角稳性，严重时将在风浪下发生倾覆；纵向倾差同样会削弱船舶的浮性。因此，为了提高船舶的浮性和稳性，必须迅速调整船舶的姿态，尽量使船舶处于正直漂浮状态。然而，由于海水漫延的速度较快，因此，必须在很短的时间内，根据船舶当前的姿态、油舱装载状态状况、水舱装载状态、舱室破损状况等信息，合理遥控控制压载泵、排水泵、平衡阀、燃油泵、淡水泵，对舱室进行压载、卸载或移载，进而扶正船体。然而，由于船舶液舱可调整方案较多，因此，如何自动有效地控制上述设备和阀门，进行舱室压载、卸载或移载，是船舶破损进水后必须解决的问题。

要实现船舶姿态的自动平衡调整，需要实时探测船舶的横倾角、艏吃水、艉吃水、舱室破损进水状态、液舱液位高度以及各舱灌注要素值，即各舱灌注进水后，对船舶横倾角、艏吃水、艉吃水和初稳度的影响。然而，目前各舱灌注要素值是记录在纸质的不沉性标板图上。由于其它监控设施和不沉性标板图之间相互独立，无法进行数据交换，因此，船员必须综合分析二者的信息才能做出准确的调整方案。面对船舶的破损进水，船员在紧张的心理压力下，必然会降低姿态平衡指挥的速度。因此，需要一种能够同时融合船舶姿态信号、舱室进水信号、液舱液水位高度信号、不沉性标板图数据信息以及压载泵、排水泵、平衡阀、燃油泵、淡水泵等平衡设施控制信号的自动平衡装置，以提高船体平衡决策和实施的速度。

另外，船舶在进行姿态平衡的调整时，首先要进行试扶正。试扶正后，船员需要根据船舶实际扶正的横倾角度与标板图上标注角度的比例关系，对不沉性标板图的舱室灌注要素值进行修正，并利用修正后的数据进行再扶正。然而，传统的手工修正方法将严重影响船舶姿态平衡的准确度和效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种集舱室进水信号、液舱液位高度信号、船舶姿态信号、舱室灌注要素数据、平衡设施控制信号于一体的，具备舱室灌注要素数据自动修正、平衡设施自动开启控制的调整船舶姿态的自动平衡装置。

一种调整船舶姿态的自动平衡装置，包括传感器组、数据采集器组、通信网络、控制器组、泵组、遥控阀、监控台，传感器组通过数据采集器组接入通信网络，泵组和遥控阀通过控制器组接入通信网络，数据采集器组、控制器组、监控台通过通信网络实现互联；所述传感器组包括燃油舱液位传感器、滑油舱液位传感器、水舱液位传感器、舱室破损进水传感器、舱室破损进水手动呼叫器、艏吃水传感器、艉吃水传感器、横倾角传感器，所述数据采集器组包括与燃油舱液位传感器、滑油舱液位传感器连接的油舱液位数据采集器、与水舱液位传感器连接的水舱液位数据采集器、与舱室破损进水传感器、舱室破损进水手动呼叫器连接的开关量数据采集器、与艏吃水传感器、艉吃水传感器连接的吃水数据采集器及与横倾角传感器配合连接的倾角数据采集器。

如上所述的调整船舶姿态的自动平衡装置，所述控制器组包括压载泵控制器、排水泵控制器、燃油泵控制器、淡水泵控制器、遥控阀控制器，所述泵组包括与压载泵控制器连接的压载泵、与排水泵控制器连接的排水泵、与燃油泵控制器连接的燃油泵、与淡水泵控制器连接的淡水泵，遥控阀与遥控阀控制器连接；控制器组通过通信网络接收监控台发出的控制信号，根据控制信号实施泵组或遥控阀的控制。

如上所述的调整船舶姿态的自动平衡装置，所述监控台包括上位管理机及与上位管理机连接的显示器、打印机和输入装置，上位管理机通过通信网络获取各数据采集器组发送的数据，然后通过通信网络发出控制信号给控制器组以控制泵组或遥控阀的启闭。

如上所述的调整船舶姿态的自动平衡装置，所述通信网络采用现场总线网络或工业以太网。

如上所述的调整船舶姿态的自动平衡装置，还包括与通信网络连接的通信接口模块，所述通信接口模块用于通信网络与全船平台网络的转换和互联，将自动平衡装置的信息通过全船平台网络向外传递。

本实用新型克服了传统损管监控台装置无法自动进行姿态平衡的不足，通过传感器组和数据采集器组获取船舶当前参数，监控台根据船舶当前参数进行平衡决策，进而通过控制器组实现了压载泵启闭、平衡阀开关、舱室排水泵启闭以及油泵和水泵启闭的自动控制，为船长提供了一个自动化程度较高、平衡速度较快的自动平衡装置，大大提高了船体平衡的速度。

附图说明

图1是本实用新型调整船舶姿态的自动平衡装置的结构示意图。

图中：10—传感器组，11—燃油舱液位传感器，12—滑油舱液位传感器，13—水舱液位传感器，14—舱室破损进水传感器，15—舱室破损进水手动呼叫器，16—艏吃水传感器，17—艉吃水传感器，18—横倾角传感器，20—数据采集器组，21—油舱液位数据采集器，22—水舱液位数据采集器，23—开关量数据采集器，24—吃水数据采集器，25—倾角数据采集器，30—通信网络，40—控制器组，41—压载泵控制器，42—排水泵控制器，43—燃油泵控制器，44—淡水泵控制器，45—遥控阀控制器，50—泵组，51—压载泵，52—排水泵，53—燃油泵，54—淡水泵，60—遥控阀，70—监控台，71—上位管理机，72—显示器，73—打印机，74—按键，80—通信接口模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1所示为本实用新型调整船舶姿态的自动平衡装置的结构示意图，所述调整船舶姿态的自动平衡装置包括传感器组10、数据采集器组20、通信网络30、控制器组40、泵组50、遥控阀60、监控台70，传感器组10通过数据采集器组20接入通信网络30，泵组50和遥控阀60通过控制器组40接入通信网络30，数据采集器组20、控制器组40、监控台70通过通信网络30实现互联。所述通信网络30可以采用现场总线网络(CAN)、工业以太网或其它网络架构，主要实现数据传输功能，满足控制网络的要求。为了提高系统的可靠性和生命力，可采用双冗余网络。

所述传感器组10用于测量船舶各液舱液位、姿态参数等信息。传感器组10包括三类设备：液舱液位高度传感器设备、舱室破损进水传感器设备以及船舶姿态参数传感器设备。所述液舱液位高度传感器设备包括燃油舱液位传感器11、滑油舱液位传感器12、水舱液位传感器13，液舱液位高度传感器设备可采用模拟量液位传感器实现。所述舱室破损进水传感器设备包括舱室破损进水传感器14、舱室破损进水手动呼叫器15。所述船舶姿态参数传感器设备包括艏吃水传感器16、艉吃水传感器17、横倾角传感器18。

所述数据采集器组20与传感器组10配合使用，用于处理传感器组10的输出信号，处理后转化网络信号，发送到通信网络30。所述数据采集器组20包括油舱液位数据采集器21、水舱液位数据采集器22、开关量数据采集器23、吃水数据采集器24、倾角数据采集器25。

所述油舱液位数据采集器21与燃油舱液位传感器11、滑油舱液位传感器12连接，所述水舱液位数据采集器22与水舱液位传感器13连接，所述开关量数据采集器23与舱室破损进水传感器14、舱室破损进水手动呼叫器15连接，所述吃水数据采集器24与艏吃水传感器16、艉吃水传感器17连接，所述倾角数据采集器25与横倾角传感器配合18连接。所述传感器组10的类型和数量可以根据具体船舶的舱室布置情况选用，数据采集器组20的类型和数量可以根据传感器组10的类型和数量具体选用。

所述监控台70包括上位管理机71及与上位管理机71连接的显示器72、打印机73和输入装置74(例如键盘和鼠标)。上位管理机71通过通信网络30获取各数据采集器组20发送的数据，包括各液舱液位、横倾角、艏吃水、艉吃水、舱室破损进水状态，根据上述数据和船舶舱室布置情况、舱室灌注要素进行智能决策，然后通过通信网络30发出控制信号给控制器组40以控制泵组50和遥控阀60的启闭。监控台70的显示功能和控制功能包括：舱室灌注要素显示、液舱液位显示、舱室破损进水显示、艏吃水显示、艉吃水显示、横倾角显示、压载泵控制、遥控阀控制、排水泵控制、燃油泵控制和淡水泵控制。

所述控制器组40包括压载泵控制器41、排水泵控制器42、燃油泵控制器43、淡水泵控制器44、遥控阀控制器45。控制器组40通过通信网络30接收上位管理机71发出的控制信号，根据控制信号实施泵组50或遥控阀60的控制。所述压载泵控制器41与压载泵51连接，用于控制压载泵51的启闭，所述排水泵控制器42与排水泵52连接，用于控制排水泵52的启闭，所述燃油泵控制器43与燃油泵53连接，用于控制燃油泵53的启闭，所述淡水泵控制器44与淡水泵53连接，用于控制淡水泵54的启闭，所述遥控阀控制器45与遥控阀60连接，用于控制遥控阀60的启闭。所述泵组50、遥控阀60的类型和数量可以根据具体船舶的布置情况选用。

本实用新型还包括与通信网络30连接的通信接口模块80，所述通信接口模块80用于通信网络30与全船平台网络的转换和互联，将自动平衡装置的信息通过全船平台网络向外传递。

Claims (5)

1.一种调整船舶姿态的自动平衡装置，其特征在于：包括传感器组(10)、数据采集器组(20)、通信网络(30)、控制器组(40)、泵组(50)、遥控阀(60)、监控台(70)，传感器组(10)通过数据采集器组(20)接入通信网络(30)，泵组(50)和遥控阀(60)通过控制器组(40)接入通信网络(30)，数据采集器组(20)、控制器组(40)、监控台(70)通过通信网络(30)实现互联；所述传感器组(10)包括燃油舱液位传感器(11)、滑油舱液位传感器(12)、水舱液位传感器(13)、舱室破损进水传感器(14)、舱室破损进水手动呼叫器(15)、艏吃水传感器(16)、艉吃水传感器(17)、横倾角传感器(18)，所述数据采集器组(20)包括与燃油舱液位传感器(11)、滑油舱液位传感器(12)连接的油舱液位数据采集器(21)、与水舱液位传感器(13)连接的水舱液位数据采集器(22)、与舱室破损进水传感器(14)、舱室破损进水手动呼叫器(15)连接的开关量数据采集器(23)、与艏吃水传感器(16)、艉吃水传感器(17)连接的吃水数据采集器(24)及与横倾角传感器配合(18)连接的倾角数据采集器(25)。

2.如权利要求1所述的调整船舶姿态的自动平衡装置，其特征在于：所述控制器组(40)包括压载泵控制器(41)、排水泵控制器(42)、燃油泵控制器(43)、淡水泵控制器(44)、遥控阀控制器(45)，所述泵组(50)包括与压载泵控制器(41)连接的压载泵(51)、与排水泵控制器(42)连接的排水泵(52)、与燃油泵控制器(43)连接的燃油泵(53)、与淡水泵控制器(44)连接的淡水泵(53)，遥控阀(60)与遥控阀控制器(45)连接；控制器组(40)通过通信网络(30)接收监控台(70)发出的控制信号，根据控制信号实施泵组(50)或遥控阀(60)的控制。

3.如权利要求1或2所述的调整船舶姿态的自动平衡装置，其特征在于：所述监控台(70)包括上位管理机(71)及与上位管理机(71)连接的显示器(72)、打印机(73)和输入装置(74)，上位管理机(71)通过通信网络(30)获取各数据采集器组(20)发送的数据，然后通过通信网络(30)发出控制信号给控制器组(40)以控制泵组(50)或遥控阀(60)的启闭。

4.如权利要求1或2所述的调整船舶姿态的自动平衡装置，其特征在于：所述通信网络(30)采用现场总线网络或工业以太网。

5.如权利要求1或2所述的调整船舶姿态的自动平衡装置，其特征在于：还包括与通信网络(30)连接的通信接口模块(80)，所述通信接口模块(80)用于通信网络(30)与全船平台网络的转换和互联，将自动平衡装置的信息通过全船平台网络向外传递。