CN204677300U

CN204677300U - 船舶柴油机嵌入式监测系统

Info

Publication number: CN204677300U
Application number: CN201520351257.1U
Authority: CN
Inventors: 李良茂
Original assignee: Ningbo University
Current assignee: Ningbo University
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2025-05-26

Abstract

本实用新型涉及船舶柴油机监测技术领域，具体涉及一种船舶柴油机嵌入式监测系统。其包括检测模块、输入模块、主控模块、显示模块和报警模块，主控模块用于实时接收检测模块采集的实际信号和输入模块产生的控制信号并分别向显示模块、报警模块发送显示相关信号、报警信号。本实用新型能够较佳地对船舶柴油机运行过程中的实时排烟温度、实时燃油压力及实时转速等数据进行监视，从而能够较佳地防患于未然。

Description

船舶柴油机嵌入式监测系统

技术领域

本发明涉及船舶柴油机监测技术领域，具体地说，涉及一种船舶柴油机嵌入式监测系统。

背景技术

船舶柴油机作为船舶主推进装置，一旦柴油机发生故障，将会导致全船瘫痪，因此对船舶柴油机进行实时监测具有极其重要的意义。船舶柴油机位于船舶机舱，而机舱位于船舶甲板下部位置，由于其通风状况较差，舱室内温度较高，另外加之燃油燃烧不充分，极易出现排温偏高的现象，而排气温度过高会引起扫气箱、增压器失火，当泄漏的燃油和滑油遇到高温轴承等部件时可能会引起爆燃，而当船舶航行于较为恶劣的海况时，转速极易出现不稳甚至出现飞车的状况，飞车将使轴承磨损、发动机拉缸，严重的可能发生抱缸，连杆连接处断裂，严重影响生命财产安全，最严重导致人员伤亡、弃船，因此对柴油机的运行状况参数的监测是轮机人员极为关心的问题，直接影响船舶的正常航行。由于柴油机属于大型复杂的机电设备，因此对其拆解维修又显得尤为困难，如果能在其发生故障之前并且在不解体柴油机各部件的前提下运用现代测试技术、信息处理技术、计算机技术对进行测试与判断，从而确定柴油机即将发生故障的位置与类型，就可避免不必要的人力物力损失。

实用新型内容

本发明的内容是提供一种船舶柴油机嵌入式监测系统，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的船舶柴油机嵌入式监测系统，其包括检测模块、输入模块、主控模块、显示模块和报警模块，主控模块用于实时接收检测模块采集的实际信号和输入模块产生的控制信号并分别向显示模块、报警模块发送显示相关信号、报警信号；实际信号包括分别对应于实时排烟温度、实时燃油压力及实时转速的温度信号、压力信号及转速信号，显示相关信号包括用于分别显示实时排烟温度和实时转速的显示温度信号和显示转速信号；输入模块包括第一按键、第二按键、第三按键、第四按键、第五按键以及第六按键；其中，第四按键构造成用于控制主控模块产生显示温度信号和进入温度设定模式，第五按键构造成用于控制主控模块产生显示转速信号和进入转速设定模式，第六按键构造成用于控制主控模块返回上一级操作，第一按键和第二按键构造成用于在温度设定模式或转速设定模式下分别对温度设定值或转速设定值进行加、减操作，第三按键构造成用于在温度设定模式下控制温度设定值的每次加、减值在1℃和10℃间切换，和，在转速设定模式下控制转速设定值的每次加、减值在10r/min和100r/min间切换。

本发明能够通过检测模块对实时排烟温度、实时燃油压力及实时转速进行采集并对应转换为温度信号、压力信号及转速信号，使得本发明能够较佳地对实时排烟温度、实时燃油压力及实时转速检测并显示在显示模块中，从而使得使用者能够较为直观的了解当前船舶柴油机的运行参数，防患于未然。另外，本发明能够通过输入模块向主控模块设定温度设定值和转速设定值，并使得在实时排烟温度或实时转速高于温度设定值或转速设定值时，主控模块控制报警模块进行报警，从而使得本发明能够较佳地对船舶柴油机进行监视。

尤为重要的是，本发明中的输入模块能够包括例如第一按键、第二按键、第三按键、第四按键、第五按键和第六按键，通过第四按键或第五按键能够使得显示模块显示温度或转速信息并控制主控模块进入温度设定模式或转速设定模式，从而较佳地实现了对实际转速和实际温度的实时显示以及对温度设定值和转速设定值进行设定。另外，第一按键、第二按键能够在温度设定模式或转速设定模式下分别对温度设定值或转速设定值进行加、减操作，第三按键能够在温度设定模式下控制温度设定值的每次加、减值在1℃和10℃间切换，和在转速设定模式下控制转速设定值的每次加、减值在10r/min和100r/min间切换，从而使得本发明能够较佳地对温度设定值和转速设定值进行设定。

作为优选，检测模块包括分别用于采集实时排烟温度、实时燃油压力、实时转速的温度传感器、压力传感器、转速传感器，主控模块构造成在实时排烟温度高于温度设定值、实时燃油压力低于压力设定值、实时转速高于转速设定值时均向报警模块发送报警信号。

本发明能够通过温度传感器、压力传感器和转速传感器实现对实时排烟温度、实时燃油压力和实时转速的采集，从而使得实时排烟温度、实时燃油压力和实时转速能够较佳地转换为相对应的电信号，便于后续数据的处理。

作为优选，报警模块的报警方式采用声光报警。

本发明报警模块的报警方式能够采用声光报警，以视觉和声觉两方面的报警能够较佳地引起使用者的注意。

作为优选，第六按键还构造成用于对报警模块进行复位。

本发明的第六按键还能够成用于对报警模块进行复位，从而使得报警模块在出现误报警或在故障已排查的情况下停止报警。

作为优选，主控模块采用单片机。

作为优选，压力传感器的输出端与一定值电阻和一变阻器串联后接入一或门的一个引脚，所述或门的另一引脚接地，所述或门的输出端接单片机的“INTO”引脚。

本发明的主控模块能够采用例如单片机，通过单片机能够较佳地实现本发明的功能并能够降低本发明的制造成本。另外，本发明的压力传感器的输出端能够与一定值电阻和一变阻器串联后接入一或门的一个引脚，该或门的另一引脚接地，该或门的输出端接单片机的“INTO”引脚，这种构造使得，本发明的压力传感器能够输出电压信号，进而能够通过调节变阻器实现压力传感器在检测到不同的压力值时单片机产生中断从而发出报警信号。

作为优选，报警模块包括发光二极管和蜂鸣器。

附图说明

图1为实施例1中的船舶柴油机嵌入式监测系统的系统框图；

图2为实施例1中的船舶柴油机嵌入式监测系统的电路图；

图3为实施例1中的船舶柴油机嵌入式监测系统的键盘逻辑关系图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容,结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

实施例1

本实施例提供了一种船舶柴油机嵌入式监测系统，其能够较佳地对船舶柴油机运行过程中的实时排烟温度、实时燃油压力及实时转速等数据进行监视，从而能够较佳地防患于未然。

如图1所示，为本实施例中的船舶柴油机嵌入式监测系统的系统框图。其中，检测模块用于采集实时排烟温度、实时燃油压力及实时转速信息并对应的转换为温度信号、压力信号及转速信号以发送给主控模块；输入模块用于向主控模块发送控制指令，从而实现向主控模块内输入温度设定值和转速设定值，以及，控制主控模块向显示模块发送用于分别显示实时排烟温度和实时转速的显示温度信号和显示转速信号；主控模块构造成在实时排烟温度高于温度设定值、实时燃油压力低于压力设定值、实时转速高于转速设定值时均向报警模块发送报警信号。

如图2所示，为本实施例中的船舶柴油机嵌入式监测系统的电路图。其中，主控模块采用89C52单片机，检测模块包括分别用于采集实时排烟温度、实时燃油压力、实时转速的温度传感器、压力传感器、转速传感器，温度传感器主要由MAX6675组成，压力传感器采用主要由US381组成，转速传感器主要由LM2907组成；输入模块主要由包括第一按键K1、第二按键K2、第三按键K3、第四按键K4、第五按键K5以及第六按键K6的独立键盘组成；显示模块包括LCD1602显示器，报警模块包括蜂鸣器和发光二极管。

本实施例中，89C52单片机的P00～P07引脚分别与LCD1602显示器的数据输出引脚DB0～DB7连接，LCD1602显示器的使能端E端接74LS00(与非门)NOR3输出端。本实施例中，LCD1602显示器与89C52单片机采用非总线结构进行连接，因此仅需一个管脚P20即可控制使能端E。LCD1602显示器的偏压信号脚VL外接10KΩ可调电阻，LCD1602显示器的BLK脚(背光源负极)接地，LCD1602显示器的BLA脚(背光源正极)接入+5V电压。当LCD1602显示器处于写指令时，置P22＝0，P21＝0，P20＝1，即RS、RW端为低电平，E端为高电平，此时D00～D07脚写入状态字，改变LCD1602显示器的显示状态。当显示器处于写数据时，P22＝1，P21＝0，P20＝1，即RS端和E端为高电平，RW端为低电平。

89C52单片机的P11～P16脚分别与独立键盘K1～K6连接。

如图3所示，本实施例中，第四按键K4设计成用于控制主控模块产生显示温度信号和进入温度设定模式，第五按键K5设计成用于控制主控模块产生显示转速信号和进入转速设定模式，第六按键K6设计成用于控制主控模块返回上一级操作，第一按键K1和第二按键K2设计成用于在温度设定模式或转速设定模式下分别对温度设定值或转速设定值进行加、减操作，第三按键K3设计成用于在温度设定模式下控制温度设定值的每次加、减值在1℃和10℃间切换，和，在转速设定模式下控制转速设定值的每次加、减值在10r/min和100r/min间切换。

K1、K2为数值“+”“-”按钮，使用者可根据该按钮对排烟温度、燃油压力、柴油机转速设定值进行调节。K3按钮可进入温度设定值加减10模式，转速设定值加减100模式，方便调节设定值大小。当按下K4时，LCD1602显示器显示当前排烟温度，再按下K4时，可调节排烟温度设定值大小。当按下K5时，液晶屏显示当前柴油机转速值，再按下K5时，可调节转速设定值。当按下K6时，返回上一级操作。

89C52单片机的P26脚接一三极管基极以及发光二极管输出端，当P26＝0时，发光二极管不亮，蜂鸣器无报警，当P26＝1时，发光二极管点亮，蜂鸣器开始报警。

89C52单片机的P27脚接MAX6675温度转换芯片的片选端MCS，P25脚接温度转换芯片的数据输出端MSO从而进行串行数据传输。

压力传感器US381的输出端与一100Ω的定值电阻和一1KΩ的变阻器串联后接入一或门的一个引脚，该或门的另一引脚接地，该或门的输出端接单片机的“INTO”引脚。从而使得压力传感器US381输入89C52单片机的0～20mA电流信号转换成0～4V的电压信号，使用者能够根据实际情况调节变阻器阻值从而对设定燃油压力值进行调节，当燃油压力降低至规定值时，使89C52单片机产生中断并产生报警信号，使蜂鸣器及发光二极管响应。

89C52单片机X1、X2脚处输入时钟脉冲Y1产生的11.0592MHz晶振。T1端为单片机定时/计数器接脚，外接LM2907的电压信号输出端DO端，当有信号输入时，单片机内部计数器自动计数，89C52单片机的RESET脚接复位电路，S1按下时对89C52单片机进行复位。

本实施例中，第六按键K6还构造成用于对报警模块进行复位；温度传感器、压力传感器、转速传感器用于分别检测实时排烟温度、实时燃油压力及实时转速并转换为温度信号、压力信号及转速信号以发送给89C52单片机，89C52单片机在实时排烟温度、实时燃油压力及实时转速偏离设定值时产生报警信号，从而控制蜂鸣器和发光二极管进行声光报警。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.船舶柴油机嵌入式监测系统，包括检测模块、输入模块、主控模块、显示模块和报警模块，主控模块用于实时接收检测模块采集的实际信号和输入模块产生的控制信号并分别向显示模块、报警模块发送显示相关信号、报警信号；其特征在于：实际信号包括分别对应于实时排烟温度、实时燃油压力及实时转速的温度信号、压力信号及转速信号，显示相关信号包括用于分别显示实时排烟温度和实时转速的显示温度信号和显示转速信号；输入模块包括第一按键(K1)、第二按键(K2)、第三按键(K3)、第四按键(K4)、第五按键(K5)以及第六按键(K6)；其中，第四按键(K4)构造成用于控制主控模块产生显示温度信号和进入温度设定模式，第五按键(K5)构造成用于控制主控模块产生显示转速信号和进入转速设定模式，第六按键(K6)构造成用于控制主控模块返回上一级操作，第一按键(K1)和第二按键(K2)构造成用于在温度设定模式或转速设定模式下分别对温度设定值或转速设定值进行加、减操作，第三按键(K3)构造成用于在温度设定模式下控制温度设定值的每次加、减值在1℃和10℃间切换，和，在转速设定模式下控制转速设定值的每次加、减值在10r/min和100r/min间切换。

2.根据权利要求1所述的船舶柴油机嵌入式监测系统，其特征在于：检测模块包括分别用于采集实时排烟温度、实时燃油压力、实时转速的温度传感器、压力传感器、转速传感器，主控模块构造成在实时排烟温度高于温度设定值、实时燃油压力低于压力设定值、实时转速高于转速设定值时均向报警模块发送报警信号。

3.根据权利要求2所述的船舶柴油机嵌入式监测系统，其特征在于：报警模块的报警方式采用声光报警。

4.根据权利要求3所述的船舶柴油机嵌入式监测系统，其特征在于：第六按键(K6)还构造成用于对报警模块进行复位。

5.根据权利要求4所述的船舶柴油机嵌入式监测系统，其特征在于：主控模块采用单片机。

6.根据权利要求5所述的船舶柴油机嵌入式监测系统，其特征在于：压力传感器的输出端与一定值电阻和一变阻器串联后接入一或门的一个引脚，所述或门的另一引脚接地，所述或门的输出端接单片机的“INTO”引脚。

7.根据权利要求6所述的船舶柴油机嵌入式监测系统，其特征在于：报警模块包括发光二极管和蜂鸣器。