CN207704257U - 新型内河船舶综合控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型内河船舶综合控制系统，旨在提供结构简单，便于集中管理，安装灵活，既方便了施工和维护，又能够有效地减少人员编制的新型内河船舶综合控制系统。本实用新型包括综合船桥系统、机舱控制系统、船舶损管系统、过程控制网及若干显示控制单元，所述过程控制网采用高速冗余环网结构分布于整个船舶舱室，所述综合船桥系统、所述机舱控制系统和所述船舶损管系统上均设置有通讯接口模块，并通过所述通讯接口模块与所述过程控制网通讯连接，若干所述显示控制单元上设置有远程I/O单元，并通过所述I/O单元与所述过程控制网通讯连接。本实用新型应用于船舶控制系统的技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶控制系统的技术领域，特别涉及一种新型内河船舶综合控制系统。
背景技术
近年来，随着电子信息技术的飞速发展，各种船舶新电气电子设备不断出现，船舶的信息和数据量剧增；船舶各系统与设备的信息资源共享的需求变得越来越迫切。采用智能化、网络化、数字化、模块化和集成化的控制系统，对全船资源进行综合监控和智能管理，使各种设备能够安全 、可靠、经济地自动运行；这不但可以减轻船员的劳功强度及减少船员编制，极大地提高经济效益。
目前，国内的船舶控制系统大部分以模拟量组合单元仪表为主，所需要的检测仪表和控制器件数量多，其中大部分仍采用手动操作模式，而且各系统之间相互独立，缺乏面向全船的综合资源管理平台；因而，操作繁琐，控制精度低且效果差，在线故障诊断和系统维护困难
传统船舶自动控制系统一般采用各子系统单独控制的控制系统结构，在传统流程工业中比较常见；即：各子系统采用独立设计、简单集成的设计模式。在这种设计中，各子系统配置有独立的控制器；这些控制器一般集中放置于中央控制室，控制器之间通过专用的通讯线缆完全通讯任务。这种系统结构的优点，是将控制功能分散到独立运行的各子系统中实现；并且，某个子系统出现故障时，不会影响其他子系统，通讯网络负荷小，控制响应速度快。但是，这种系统有明显的如下缺点：
1.没有全船级的综合信息平台，各子系统的操作站和显控台分布分散、孤立，不便于集中管理和维理；
2.系统结构复杂，将现场设备信号接入控制站的线缆使用量非常庞大；
3.各子系统需配置专门的操作人员，不能有效地减少人员编制，对于控制站、操作站、显控台等就近布置于现场的子系统则更是如此；
4.子系统间采用点对点的通讯方式，任何一对要求交互数据的子系统间均需要连接专用的通讯线缆。当需要通讯的子系统较多时，会使通讯线缆的使用量增大，导致系统通讯网络的拓扑结构复杂，不便于施工和维护。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单，便于集中管理，安装灵活，既方便了施工和维护，又能够有效地减少人员编制的新型内河船舶综合控制系统。
本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括综合船桥系统、机舱控制系统、船舶损管系统、过程控制网及若干显示控制单元，所述过程控制网采用高速冗余环网结构分布于整个船舶舱室，所述综合船桥系统、所述机舱控制系统和所述船舶损管系统上均设置有通讯接口模块，并通过所述通讯接口模块与所述过程控制网通讯连接，若干所述显示控制单元上设置有远程I/O单元，并通过所述I/O单元与所述过程控制网通讯连接。
进一步的，所述过程控制网包括LAN总线1和LAN总线2，所述通讯接口模块及所述远程I/O单元均设置有两个LAN端口，两个所述LAN端口分别与所述LAN总线1和所述LAN总线2通讯连接。
进一步的，每个所述显示控制单元包括了设置在几个相对集中舱室内的现场设备与仪表，所述现场设备与所述仪表均与所述远程I/O单元电性连接，所述现场设备包括灭火装置、排水泵、阀门及其他船用现场设备，所述仪表包括火灾报警器、水位传感器及其他常用的传感器。
进一步的，所述综合船桥系统设置于船舶驾驶室内，所述综合船桥系统包括综合导航系统和动态定位系统，所述综合导航系统包括电子海图系统工作站、APRA雷达系统工作站、主机遥控和操舵控制工作站及综合管理控制台。
进一步的，所述机舱控制系统设置在船舶集控室内，所述即机舱控制系统包括主机控制系统、操舵控制系统、电站控制系统及辅机控制系统，所述主机控制系统与设置在船舶机舱内的柴油机电性连接，所述操舵控制系统与设置在船舶机舱内的舵机电性连接，所述电站控制系统与设置在船舶机舱内的发电机组电性连接，所述辅机控制系统与设置在船舶机舱内的辅机电性连接。
进一步的，所述船舶损管系统设置在船舶的集控室内，并与设置在船舶机舱内的报警检测箱电性连接。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括综合船桥系统、机舱控制系统、船舶损管系统、过程控制网及若干显示控制单元，所述过程控制网采用高速冗余环网结构分布于整个船舶舱室，所述综合船桥系统、所述机舱控制系统和所述船舶损管系统均通过通讯接口模块与所述过程控制网通讯连接，若干所述显示控制单元通过远程I/O单元与所述过程控制网通讯连接，所以，本实用新型的控制系统，能够克服各子系统单独控制方案的缺点，在驾驶室提供了全船级的综合信息平台，在保证各子系统控制功能分散的同时，使操作和管理更加集中，通过分布全船的过程控制环网，将各控制系统、操作站、显示控制单元等联系起来，各现场设备就近连接分布式显示控制单元，大大减少了线缆使用量，提高了信号稳定性，使系统的配置和安装较为灵活，可扩展性较好，既方便了施工和维护，又能够有效地减少船员编制，使整个控制系统更安全、高效、可靠。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，在本实施例中，本实用新型包括综合船桥系统1、机舱控制系统2、船舶损管系统3、过程控制网4及若干显示控制单元5，所述过程控制网4采用高速冗余环网结构分布于整个船舶舱室，所述综合船桥系统1、所述机舱控制系统2和所述船舶损管系统3均通过通讯接口模块6与所述过程控制网4通讯连接，若干所述显示控制单元5通过远程I/O单元7与所述过程控制网4通讯连接。此设计中，所述综合船舶系统1主要功能包括：船舶的驾驶、导航、定位及主要设备的监视和遥控；所述机舱控制系统2是船舶综合控制系统的核心，对包括主机、舵机、发电机组、齿轮箱等重要机舱设备及相关仪表，进行监测和控制；所述船舶损管系统3可根据船舶设备和仪表的重要性，对其运行参数和状态进行监控，若发生参数越限、设备或仪表运行不正常、机舱发生火灾或者舱室进水等异常情况时，会及时报警，从而帮助船员及时处理灾害事件和管理全船安全资源，使船员能够根据损害情况做出及时、有效、合理的判断和决策；所述过程控制网4采用高速冗余环网结构，在这种冗余结构下，单网故障不会造成通讯中断，而且环形结构容许网络上存在单点中断。因此，即使在其中一条环网完全瘫痪，另一条环网存在单点中断的情况下，各子系统、显示控制单元之间仍可以通过总线结构的网络完成通讯；所述显示控制单元5将各舱室内或者邻近舱室的现场设备与仪表的信号就近接入远程I/O单元7，并通过所述远程I/O单元7挂接在分布于全船的所述过程控制网4上，完成各子系统与现场设备及仪表的通讯连接。
在本实施例中，所述过程控制网4包括LAN总线1和LAN总线2，所述通讯接口模块6及所述远程I/O单元7均设置有两个LAN端口，两个所述LAN端口分别与所述LAN总线1和所述LAN总线2通讯连接。此设计中，所述所述综合船桥系统1、所述机舱控制系统2和所述船舶损管系统3通过所述通讯接口模块6的两个LAN端口与LAN总线1及LAN总线2通讯连接，所述显示控制单元5通过所述远程I/O单元的两个LAN端口与LAN总线1及LAN总线2通讯连接，因此，即使在其中一条LAN总线全部瘫痪，另一条LAN总线存在单点中断的情况下，各子系统与所述显示控制单元5台之间仍可以通过总线网络完成通讯。
在本实施例中，每个所述显示控制单元5包括了设置在几个相对集中舱室内的现场设备与仪表，所述现场设备与所述仪表均与所述远程I/O单元7电性连接，所述现场设备包括灭火装置51、排水泵与阀门52及其他船用现场设备，所述仪表包括火灾报警器53、水位传感器54及其他常用的传感器。此设计中，所述现场设备与所述仪表分别作为执行元件与检测元件，对船舶的运行参数和状态进行监控，若发生参数越限、设备或仪表运行不正常、机舱发生火灾或者舱室进水等异常情况时，会及时报警，从而帮助船员及时处理灾害事件和管理全船安全资源。
在本实施例中，所述综合船桥系统1设置于船舶驾驶室内，所述综合船桥系统1包括综合导航系统11和动态定位系统12，所述综合导航系统11包括电子海图系统工作站111、APRA雷达系统工作站112、主机遥控和操舵控制工作站113及综合管理控制台114。
在本实施例中，所述机舱控制系统2设置在船舶集控室内，所述机舱控制系统2包括主机控制系统21、操舵控制系统22、电站控制系统23及辅机控制系统24，所述主机控制系统21与设置在船舶机舱内的柴油机211电性连接，所述操舵控制系统22与设置在船舶机舱内的舵机221电性连接，所述电站控制系统23与设置在船舶机舱内的发电机组231电性连接，所述辅机控制系统24与设置在船舶机舱内的辅机241电性连接。
在本实施例中，所述船舶损管系统3设置在船舶的集控室内，并与设置在船舶机舱内的报警检测箱31电性连接。
本实用新型应用于船舶控制系统的技术领域。
虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
Claims (6)
1.一种新型内河船舶综合控制系统，其特征在于：它包括综合船桥系统（1）、机舱控制系统（2）、船舶损管系统（3）、过程控制网（4）及若干显示控制单元（5），所述过程控制网（4）采用高速冗余环网结构分布于整个船舶舱室，所述综合船桥系统（1）、所述机舱控制系统（2）和所述船舶损管系统（3）均通过通讯接口模块（6）与所述过程控制网（4）通讯连接，若干所述显示控制单元（5）通过远程I/O单元（7）与所述过程控制网（4）通讯连接。
2.根据权利要求1所述的新型内河船舶综合控制系统，其特征在于：所述过程控制网（4）包括LAN总线1和LAN总线2，所述通讯接口模块（6）及所述远程I/O单元（7）均设置有两个LAN端口，两个所述LAN端口分别与所述LAN总线1和所述LAN总线2通讯连接。
3.根据权利要求1所述的新型内河船舶综合控制系统，其特征在于：每个所述显示控制单元（5）包括了设置在几个相对集中舱室内的现场设备与仪表，所述现场设备与所述仪表均与所述远程I/O单元（7）电性连接，所述现场设备包括灭火装置（51）、排水泵与阀门（52），所述仪表包括火灾报警器（53）、水位传感器（54）。
4.根据权利要求1所述的新型内河船舶综合控制系统，其特征在于：所述综合船桥系统（1）设置于船舶驾驶室内，所述综合船桥系统（1）包括综合导航系统（11）和动态定位系统（12），所述综合导航系统（11）包括电子海图系统工作站（111）、APRA雷达系统工作站（112）、主机遥控和操舵控制工作站（113）及综合管理控制台（114）。
5.根据权利要求1所述的新型内河船舶综合控制系统，其特征在于：所述机舱控制系统（2）设置在船舶集控室内，所述机舱控制系统（2）包括主机控制系统（21）、操舵控制系统（22）、电站控制系统（23）及辅机控制系统（24），所述主机控制系统（21）与设置在船舶机舱内的柴油机（211）电性连接，所述操舵控制系统（22）与设置在船舶机舱内的舵机（221）电性连接，所述电站控制系统（23）与设置在船舶机舱内的发电机组（231）电性连接，所述辅机控制系统（24）与设置在船舶机舱内的辅机（241）电性连接。
6.根据权利要求1所述的新型内河船舶综合控制系统，其特征在于：所述船舶损管系统（3）设置在船舶的集控室内，并与设置在船舶机舱内的报警检测箱（31）电性连接。
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Cited By (3)
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| CN107976983A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-05-01 | 江龙船艇科技股份有限公司 | 新型内河船舶综合控制系统 |
| CN112995185A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-18 | 杭州华雁数码电子有限公司 | 一种全方位模块化船舶通讯综合安全系统及其控制方法 |
| CN113093609A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-09 | 西辞工业技术(上海)有限公司 | 一种用于行动物体驱动控制的高可靠性冗余控制装置 |
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