船舶机舱监控系统
船舶机舱监控报警系统DPU设计及实现的开题报告
船舶机舱监控报警系统DPU设计及实现的开题报告一、选题背景及意义随着现代航运业的发展，船舶机舱监控报警系统越来越受到关注。
船舶机舱监控报警系统是利用现代计算机技术和通信技术，集成了各种传感器、仪表、报警器等设备，对船舶机舱内的各种参数进行监测和预警，保障船舶安全运行的关键系统。
在这个系统中，DPU(数据处理单元)是控制中心的核心部分之一，负责对从各种传感器收集的数据进行实时处理和分析，并作出相应的控制和报警响应。
因此，设计和实现一个高效可靠的DPU是船舶机舱监控报警系统中的重要问题。
本文将研究船舶机舱监控报警系统中的DPU设计及实现，研究其数据处理算法、通信协议、硬件结构及软件设计等方面的技术问题，为船舶机舱监控报警系统的研究和设计提供一定的参考依据。
二、研究内容本研究的主要内容如下：1.了解船舶机舱监控报警系统的原理和工作机制，研究其功能及运行环境要求。
2.对DPU的硬件结构进行设计和选择，包括控制器、存储器、接口等，确保性能和可靠性。
3.研究DPU的数据处理算法，包括数据采集、处理和分析，开发能实现实时处理、智能分析和预警功能的数据处理软件。
4.研究DPU的通信协议，包括与上位机和其他子系统的通信协议，确保系统之间的信息交互顺利进行。
5.通过实验验证DPU的性能和可靠性，对系统进行测试和仿真，确保系统的稳定性和准确性。
三、研究方法本研究的主要研究方法包括：1.文献调研：查阅相关领域的文献和资料，了解船舶机舱监控报警系统的发展现状和研究成果，确定研究方向和内容。
2.系统分析：对船舶机舱监控报警系统的原理和工作机制进行分析，确定DPU的功能和性能要求。
3.硬件设计：根据系统要求，设计DPU的硬件结构，选择适当的控制器、存储器、接口等。
4.软件设计：开发能实现实时处理、智能分析和预警功能的数据处理软件，实现与上位机和其他子系统的通信协议。
5.仿真测试：通过实验验证DPU的性能和可靠性，测试软、硬件系统的功能和交互性能。
3船舶机舱网络化监控系统
• 显示界面：
文本显示——报警窗口（分 组报警、报警汇总、历史报 警2000个且每页26个）；监 视窗口（分组显示、选点显 示、测量点属性）
图形显示——Mimic模拟窗 口、柱状图窗口、设备状态 窗口
访问控制界面——权限
2、监视与报警功能
• 模拟量监视与报警：High；High-High; Low; Low-
一、DC C20监视与报警系统的结构组成
DPU: Distributed Processing Units
ROS: Remote Operator Station
WCS: Watch Calling System
LOS: Local Operator Station
MOS: Midi Operator Station
Low;线路故障报警；避免频繁报警（波动）三种手 段——设不灵敏区、滤波因子、报警延时
• 开关量监视与报警：ON/OFF • 报警闭锁 • ห้องสมุดไป่ตู้受其他系统的报警信息:分油机、曲轴箱油雾、燃油
粘度、船舶火灾报警系统
• 报警确认 • 柴油机排气温度监视：偏差值 • 历史参数曲线监视：8个/页X5页=40个参数 • 油耗经济性监视： • 设备运转计时监视;
船舶机舱网络化监控系统
孙增华
2013.1
机舱监视与报警系统发展概要
• 集中型系统 • 集散型系统：西门子SIMOS32 • 全分布式系统：现场总线技术，局域网，
全船网络型监控系统。
• 网络型监控系统：DataChief C20及其改
进型产品K-Chief 500
• 网络型主机遥控系统：AutoChief C20
三、网关
• SGW • dPSC
基于无线网络的船舶机舱自动化监控系统
基于无线网络的船舶机舱自动化监控系统摘要：为了提高船舶自动化水平和船舶监测系统的性能，船舶舱自动监测设计十分重要。
船舶机舱自动监测系统在船舶运行中发挥着重要作用，例如控制船舶推进系统中主机和辅助设备的运行状况；实时监控运行参数，出现异常时报警；使用各种光电和机械传感器监测船舶推进轴系统参数等。
通信网络模块在船舶机舱监控系统中发挥着重要作用。
通信网是监控系统控制单元与报警单元之间的信息传输渠道，通信网结合了扩展遥控单元和信息基站，使监控系统成为有效运行的系统。
关键词：无线网络；船舶机舱；自动化；监控系统引言在科学技术不断攀升的当下，关于“无人机舱”的概念早已出现，并经历了将近半个世纪的研究与发展。
时至今日，我国在船舶机舱自动化监控系统的研发上已取得了较为瞩目的成绩。
1自动化监控系统的发展20世纪50年代以来，船舶自动化，特别是电子技术的发展，引入了“船舶自动化”的概念，主要包括三个领域:机械自动化、导航和方位自动化。
但是，监测工具仅限于目前的电子技术水平，也面向通用仪器，机舱内只应用一个自动控制装置来实现某些船舶的自动化，如船舶主机、锅炉、压力、温度和液体调节。
个别设备尚未形成完整、集中控制、独立和独立的系统。
20世纪70年代初，数字计算机进入机器控制领域时，飞机监控系统中出现了典型的代表——CCS(计算机控制系统)。
该系统的一个典型特征是在一个集中控制的空间中集中监控和控制能耗和内阁系统，该空间具有强大、快速、小型或中型计算机。
该监测系统是如此渐进，以监测数百个参数，这些参数代替数十个模拟控制器，如温度、压力、粘度、速度等。
数据传输仍然通过AI和AO模拟信号进行，这些信号引用DI、DO、模拟0-5V或4-20mA电路。
整个系统中的数据采集设备成本高昂、复杂且成本高昂。
集中系统会导致可靠性问题，可能导致整个系统轻微故障或瘫痪，从而严重限制其发展。
1990年代以来，新建船舶利用网络微型监测系统，随着现场总线技术的不断发展和现场总线技术在技术控制的其他领域的成功应用而使用，现场总线技术已应用于船舶监控中，这是一种完全分布式的监控系统(也称为局部总线控制系统(FCS))，它将现场总线作为进一步限制监控功能的每个子系统的内部控制网络。
船舶视频监控系统介绍
摘要：船舶视频监控系统对于船舶的防碰撞、防污染、防海盗以及管理监控等方面起到了非常重要的作用，对于运输危险品油轮的作用更为重要。
本文在对现有船舶视频监控系统进行分析的基础上，对船舶视频监控系统在油轮上的应用提出了设想和建议。
关键词：油轮视频监控防碰撞防污染防海盗管理监控0 引言视频监控系统对于船舶防碰撞[1]、防污染、防海盗以及管理监控等方面起到了非常重要的作用，如将船舶配备的卫星通信设备与视频监控系统连接，还能做到岸端实时监控船舶的状况，这对于海事管理信息化也有着重大意义[2]。
国外NGSCO等航运巨头近年来已经开始应用Kongsberg marine等厂商的视频监控设备。
中国海运、中国远洋集团作为国内两大航运巨头，近两年已在推广船舶视频监控系统的应用，作为安全管理方面的重点之一。
1 视频监控系统在油轮船舶的实施方案船舶视频监控系统一般由8个摄像头采集视频数据，经由主机处理后共享于船舶局域网监控，并将数据刻录在硬盘中保存，也通过卫星传送实现对船只的远程监控和管理。
1.1系统摄像头的布置方案下表为系统摄像头位置以及主要作用，其中需注意的是新造船舶可以将1号摄像头布置于船头以获得更好的效果，航行船舶改造则考虑到电缆布置的问题只能将1号摄像头置于罗经甲板。
表1 船舶视频监控系统摄像头的布置方案摄像头位置作用1号摄像头罗经甲板主要拍摄船舶正前方，包括船头及大部分主甲板2号摄像头、3号摄像头驾驶室分别位于驾驶室左右两翼，主要拍摄驾控台以及海图室4号摄像头 C甲板主要拍摄船尾5号摄像头、6号摄像头驾驶甲板分别位于驾驶甲板两翼，主要拍摄船左右两舷7号摄像头机舱室主要拍摄船舶主机、辅机8号摄像头集控室主要拍摄集控台根据油轮船舶的特殊需求，甲板摄像头应为防爆型摄像头，符合国家标准GB3836.1-2010对于爆炸性气体环境用电气设备通用要求，以及国家标准GB3836.2-2010对于爆炸性气体环境用电气设备隔爆型要求。
第5章船舶机舱监视与报警系统
第一节
船舶机舱监测与报警系统基础知识
二、 监测方法 一类是采用连续监测方法，另一类是采用扫描监测方法。 1．连续监测 连续监测是指机舱中所有监测点的参数并行地送入监视报警 系统，同时对所有监测点的状态及参数进行连续监测。系统 中的核心单元是报警控制单元，它由各种测量和报警控制电 路组合而成。每个监测点需要一个独立的电路进行测量和产 生报警信号，测量结果和报警信息送至公共的显示和报警电 路，但在设计上通常将多个同类型参数的电路制作成一块电 路板。 连续监测的方法由于每个监测点采用单独的电路，因此各监 视点之间的相互影响较小，当某一监视点通道发生故障时， 不会影响其他通道的工作，监视点的数量增减在原则上也不 受限制。但所需硬件较多，造价较高。
第一节
船舶机舱监测与报警系统基础知识
4．报警延时 在报警装置中，一般均设有延时报警环节，以免发生误报警 。根据所监视的参数不同，其延时时间有长延时和短延时之 分。例如在监视液位时，可采用2～30s的长延时报警，在 延时时间之内越限不报警。另外，在运行期间，某些监测开 关的状态会由于环境干扰的原因而发生瞬间变化，例如船舶 在激烈振动时，某些压力系统的压力波动容易使报警开关发 生抖动。为避免误报警，可采用延时0.5s的短延时。 5．报警闭锁 闭锁报警就是根据动力设备不同的工作状态，封锁一些不必 要的监视点报警。例如，船舶在停港期间，由于主机处于停 车状态，主机的冷却系统、燃油系统、滑油系统等均停止工 作，与这些系统相关的参数都会出现异常。因此，有必要对 与这些系统有关的监视点进行报警闭锁。
第十章 机舱监视与报警系统
第一节 第二节 第三节 第四节 船舶机舱监测与报警系统基础知识 单元组合式监视与报警系统 网络型监视与报警系统 曲轴箱油雾浓度监视报警系统
第10章 船舶机舱监视与报警系统1
报警控制电路 2．功能试验和闭锁报警
闭锁开关 消闪按钮 试验
延时报警
常开
试灯
常开
常开
报警控制： 1、正常情况，S闭合； 2、设备故障，S断开，闭锁 开关B断开，D3截止。 报警灯L快闪； 3、消声消闪按钮A，继电器
J2断电，快闪变常亮； 4、故障排除，J1通电，L熄灭； 5、短时故障报警，这时继电器 J1和J2均通电，L接通慢闪； 先消声，后消闪，L从慢闪成熄灭。
第三节 船舶机舱网络化监控系统
• 集中型系统采用单台计算机的结构形式，可靠性较差，一 旦计算机发生故障，则整个系统完全瘫痪。
• 集散型系统采用集中和分散相结合的系统结构，将监视任 务合理地分散成由多台微机进行分别监视的子系统，各个 子系统与上层计算机进行通信连接，以便集中管理和信息 共享。机旁和子系统计算机之间需敷设大量的电缆；模拟 信号长距离传输干扰严重。
第一节 船舶机舱监视与报警系统基础知识
机舱监视与报警系统是轮机自动化的一个重要内容，它的 作用是准确可靠地监测机舱内各种动力设备的运行状态及其 参数，一旦运行设备发生故障，自动发出声、光报警信号。 可改善轮机管理人员的工作条件，减轻劳动强度，及时发现 设备的运行故障，也是实现无人机舱的基本条件。
一、参数类型 ：开关量和模拟量
功能试验和闭锁报警： 1、功能试验，按钮T； 2、设备停止工作，按闭锁按钮B。
三、用集成电路组成的报警控制单元
以逻辑回路和运算放大器为基本元件 以WE－2型报警监视系统为例 1.开关量报警控制单元
2.模拟量报警控制单元
报警延时时间
S
R
1、S闭合，P点为“1”； 2、S断开，P点为“0”； 3、消声消闪操作； 4、故障排除，E点为0，I点 保持 低电平； 5、功能试验，17低电平； 6、报警闭锁，10低电平。
机舱集中监控与报警系统
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
故障报警：通常故障、短时故障
声应答 光应答 (1).通常报警 声应答
故障点正常
船舶机舱监控系统
声停，光平光
灯熄灭
(2).短时报警（快闪
慢闪）
声停，光依旧慢闪 灯熄灭
轮机工程学院船电系
声应答 光应答
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
一． 温度传感器 1.热电阻式温度传感器
船舶机舱监控系统
第二节 船舶常用传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
2．热电偶式温度传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
二．压力传感器 １．电阻式压力传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
二.火警探测器 1.热探测法
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
2.感烟管式火警探测器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
3.离子感烟式火警探测器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
第四节 船舶机舱监控系统设计步骤
1.连续监控方式 2)扫描（巡回）监控方式 (1)常规巡回监视系统 (2)微型计算机控制监视系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
二．监控与报警功能 1．故障报警 1）长时报警 2）短时报警（重要设备） 2.参数显示与报警的指示 3.打印记录 1)定时制表记录 2)召唤记录 3)故障记录
海上船舶远程视频监控系统设计方案
海上船舶远程视频监控系统设计方案1.系统概述这个系统主要包括前端设备、传输网络、后端平台三个部分。
前端设备负责采集船舶上的视频信息，传输网络将这些信息实时传输到后端平台，后端平台则对视频进行存储、分析和处理。
2.前端设备前端设备主要包括摄像头、编码器、存储设备等。
摄像头负责实时捕捉船舶周边环境、甲板、机舱等关键部位的视频信息。
编码器将摄像头采集到的视频信号进行压缩编码，以便于传输。
存储设备可以临时存储视频数据，防止在传输过程中出现数据丢失。
3.传输网络传输网络是系统的神经中枢，负责将前端设备采集到的视频数据实时传输到后端平台。
这里有两种传输方式：有线传输和无线传输。
有线传输主要包括光纤、网线等，传输速度快，稳定性高；无线传输主要包括卫星通信、Wi-Fi等，适用于船舶在海上移动的场景。
4.后端平台（1）视频存储：将前端设备传输过来的视频数据进行存储，便于后续查询和分析。
（2）视频分析：利用技术，对视频中的船舶周边环境、船舶状态、人员行为等信息进行分析，为船舶安全管理提供数据支持。
（3）视频监控：通过监控大屏、手机APP等方式，实现对船舶的实时监控。
5.系统功能我们来看看这个系统的主要功能：（1）实时监控：可以实时查看船舶周边环境、甲板、机舱等关键部位的视频信息。
（2）远程控制：可以对前端设备进行远程控制，如调整摄像头角度、开关灯光等。
（3）报警联动：当系统检测到异常情况时，如船舶碰撞、火灾等，可以立即发出报警，并联动相关设备进行处理。
（4）数据统计：对船舶运行过程中的各项数据进行统计和分析，为船舶管理提供数据支持。
6.系统优势（1）实时性强：采用有线和无线传输相结合的方式，确保视频数据的实时传输。
（2）安全性高：前端设备具备防水、防尘、抗干扰等特点，确保在恶劣环境下正常工作。
（3）智能化程度高：利用技术对视频数据进行实时分析，提高船舶安全管理水平。
（4）易用性强：系统界面简洁，操作方便，便于船舶管理人员快速上手。
船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术研究
船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术研究船舶机舱自动化监控系统是船舶重要的组成部分，在船舶运行过程中具有非常重要的作用。
然而，由于机舱自动化监控系统的复杂性和多样性，系统故障时难以及时准确地进行诊断和解决，严重影响船舶的正常运行。
因此，研究船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术对于保障船舶安全和提高工作效率具有重要意义。
一、技术原理船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术是利用现代先进的传感器和智能控制算法实现的。
传感器通过实时监测各个机舱设备的电气信号、精确测量参数等数据，上传到数据处理中心。
数据处理中心中的智能算法通过分析这些数据，结合海上航行的相关规定，可以对机舱设备是否故障或者发生异常的情况做出判断，并且对发现的故障或异常进行详细诊断。
二、技术应用船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术可以广泛应用于船舶运营过程中的各个环节。
例如，在船舶运行过程中，机舱设备可能会受到海况、设备本身等因素而发生故障，而故障自诊断技术可以在第一时间发现并诊断故障原因。
此外，该技术也可以应用于机舱设备的维护和保养，及时发现机舱设备中的故障点，并给出维修方案，更加有效地实现机舱设备的维护保养。
三、技术优势船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术具有以下优势：首先，技术智能化程度高，能够快速准确地判断机舱设备是否正常运行，有效避免因机舱设备故障而导致的安全事故和经济损失。
其次，该技术具有高可靠性和全面性，不仅能够检测所有机舱设备的电气信号和参数，而且还能够在不影响船舶运行的情况下及时发现故障点。
再次，技术使用成本低，易于推广和应用，更加有效地保障了船舶安全和经济效益。
综上所述，船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术具有广泛的应用前景和开发潜力。
在未来的发展中，该技术将会越来越成熟和完善，成为未来海洋交通运输领域中的重要技术手段。
因此，各相关行业应加大对该技术的研究和应用，积极推进船舶智能化建设，保障船舶的安全和可持续发展。
为了更加深入地了解和分析船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术的应用情况，下面列出一些相关数据供参考：1. 船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术的成本比传统检修方法节省50%左右。
船舶机舱集中控制台的监控系统设计【文献综述】
文献综述电气工程及其自动化船舶机舱集中控制台的监控系统设计近年来，随着计算机技术、自动控制技术和信息技术的快速发展，现代化船舶的自动化程度也在变的越来越高。
由于船舶机舱监控系统是船舶自动化的主要组成部分，它能使轮机员操纵人员可以及时的掌握了解机舱中的主、辅机等各系统和各种设备的运行状况，并且对各个系统的运行参数进行实时控制。
对于船舶的航运安全起着至关重要的作用。
鉴于目前我国建造的大部分船舶中的自动监控系统采用国外产品的情况，因此，开展先进的网络型机舱监控系统的研究具有非常重要的意义。
MCGS系统MCGS即"监视与控制通用系统"，英文全称为Monitor and Control Generated System。
MCGS是为了工业过程的监测和控制领域所服务的计算机软件，具有可维护性强、操作简便、功能完善、可视性好等重多特点。
MCGS工控组态软件的功能和特点1.概念简单，易于理解和使用。
普通工程人员只要经过短时间的培训就可以正确掌握和快速完成大多数简单工程项目的监控程序设计以及运行操作。
用户可以避开计算机硬件和软件中复杂的问题，从而集中力量来解决工程本身的问题，从而提高了组态的可靠性。
2.功能齐全，方案设计方便。
MCGS就是为了解决监控问题而提供多样的手段，从设备的驱动、数据的采集到数据的处理、流程的控制、报警的处理、报表的输出、动画的显示、曲线的显示等各个环节，均拥有多样的功能组件和图形库，用户只需根据实际需要，进行方案的设计与组态的配置即可，就可以生成用户所需的应用软件系统。
3.实时性与处理。
MCGS利用Windows操作平台上的多任务、按优先级分时等操作功能，使PC机广泛的应用于监控领域成为了可能。
而大量信息和数据的需要以及及时收集和即时处理，而在计算机监控领域则称为实时性任务。
另外还有许多工作是非实时性的，或者被称为非时间任务，可以插空在主机的运行周期中。
而打印数据一类工作，一般可以运行于后台，称为脱机作业。
船舶机舱集中控制台的监控系统设计
船舶机舱集中控制台的监控系统设计开题报告一、选题背景和意义随着船舶行业的发展，船舶机舱集中控制台的监控系统在船舶的运行中起着重要的作用。
船舶机舱集中控制台监控系统是指通过对机舱内各种设备、仪器、管道等状态进行监测和控制，实现机舱内的安全运行。
该系统的设计和运行效果直接影响到船舶的安全性、可靠性和经济性。
目前，船舶机舱集中控制台的监控系统多采用传统的有线设计，存在着布线复杂、工程量大、故障率高等问题。
而且，随着船舶的大小和功能的复杂性的增加，传统的监控系统设计已经无法满足船舶机舱集中控制台的需求。
因此，对船舶机舱集中控制台的监控系统进行优化和升级设计，变得十分必要。
本课题旨在研究船舶机舱集中控制台的监控系统设计，通过引入现代化的技术手段和方法，提高监控系统的实时性、可靠性和准确性，进而提高船舶的运行效率和安全性。
该研究对于船舶行业的发展具有重要意义。
二、研究内容和方法本课题的研究内容主要包括以下几个方面：1.研究船舶机舱集中控制台的监控系统的现状和存在的问题，分析传统设计的局限性和不足之处。
2.探索现代化的监控系统设计理念和技术手段，如无线传感器网络、云计算、大数据等，并分析其在船舶机舱集中控制台监控系统中的应用前景。
3.设计船舶机舱集中控制台监控系统的硬件和软件结构，包括传感器模块、数据采集模块、数据处理模块、人机交互界面等。
4.搭建实验平台，实际测量和监测船舶机舱的各种状态参数，并分析和评估监控系统设计的效果。
5.对比分析传统设计与优化设计的差异，并进行经济性和可行性的评估。
本课题主要采用文献研究法、实验研究法和对比分析法进行研究。
通过对文献的搜集和综述，了解船舶机舱集中控制台监控系统的现状和发展趋势，为后续的研究提供理论基础。
同时，搭建实验平台，对船舶机舱进行实际测量和监测，验证设计的可行性和有效性。
最后，通过对比分析传统设计与优化设计的差异，评估优化设计的经济性和可行性。
三、预期成果和应用价值本课题的预期成果包括：1.船舶机舱集中控制台监控系统的设计方案，包括硬件和软件的详细结构和参数。
船舶机舱网络化监控系统
青岛远洋船员公司培训部
第二节 分布式处理单元DPU
一 DPU是DC C20监视与报警系统和AC C20主机遥控 系统的基本组成单元
• ⑴、采用模块化设计且具有通信功能的智能化远程I/O 单元
• ⑵、所有的监视和控制功能均由这些DPU单元进行最 终实施
• ⑶、DPU分布在机舱各处，可以直接安装在机器设备 上，也可以根据需要将若干个DPU单元组装在一个控 制箱内，并称之为“数据获取单元（SAU）”。
住舱
驾驶台
ROS WCU
ROS WBU
WCU
集控室
ROS/SGW
Printer
CAN Bus 3 Ethernet 2 Ethernet 1
CAN Bus 2 CAN Bus 1
机舱
RDi-32
RDi-32
RDo-16
UPS RAi-16
ROS/SGW
RAi-16
RAo-8
RAi-10tc
MOS
图1-3-1 DataChief C20监控系统的结构框图
RIO-C4
青岛远洋船员公司培训部
第一节 DC C20监视与报警系统的结构组成
（一）分布式处理单元（DPU） 1、DPU（Distributed Processing Unit）是采用模块化设计、具
有通信功能的智能化远程I/O单元，如RDi-32、RDo-16、RAi16、RAo-8、RAi-10tc和RIO-C4等。 2、分布在机舱各处， ①作为传感器和执行器的I/O接口，直接与传感器和执行器相连。 ②通过CAN总线与上层网络相连，从而实现上层网络对机舱设备 的监视和控制。 ③连接DPU和上层网络的CAN总线采用双冗余结构，即具有两套 CAN总线，CAN Bus1和CAN Bus2，互为热备份，当主用网 络出现故障时，备用网络自动切入工作，充分保证系统工作的 可靠性。
第10章 船舶机舱监视与报警系统1
第三节 船舶机舱网络化监控系统
• 集中型系统采用单台计算机的结构形式，可靠性较差，一 旦计算机发生故障，则整个系统完全瘫痪。 • 集散型系统采用集中和分散相结合的系统结构，将监视任 务合理地分散成由多台微机进行分别监视的子系统，各个 子系统与上层计算机进行通信连接，以便集中管理和信息 共享。机旁和子系统计算机之间需敷设大量的电缆；模拟 信号长距离传输干扰严重。 • 进入20世纪90年代后，在新造船舶中，越来越多地采用现 场总线作为各个子系统的内部控制网络，上层网络采用局 域网，形成全分布式的网络型监控系统。 • KONGSBERG公司的DataChief C20，K-Chief 500，AutoChief C20。
长时报警和短时报警
2．模拟量报警控制单元 组成：测量回路、比较环节、延时环节和逻辑 判断环节 逻辑原理图：
测量环节：把传感器模拟信息转换成相应的电压信号，监测 传感器故障； 比较环节：故障报警鉴别； 延时环节和逻辑判断环节：与开关量报警单元功能相同。
二、用继电器组成的报警控制单元
以继电器为基本元件，组成报警电路。 以SMA一02型报警控制单元为例： 1．报警控制 报警控制电路 2．功能试验和闭锁报警
一、报警控制单元的组成原理及功能 二、用继电器组成的报警控制单元 三、用逻辑回路和运算放大器组成的报警控制单元 四、报警的延伸
一、报警控制单元的组成原理及功能 1．开关量报警控制单元 组成：输入回路、延时环节(长延时和短延时）、 逻辑判断环节 逻辑原理图 ：
报警内容： 1)、控制报警指示灯，快闪、慢闪、常亮和熄灭； 2)、启动公共报警； 3)、输出分组报警信号至延伸报警单元； 4)、起动报警记录打印机。
• DC C20采用CAN（Controller Area Network）现场总线和以 太网（Ethernet）相结合的网络结构形式，系统的结构组 成及其布局如图1-3-1所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
六.二氧化碳含量传感器 1.作用:检测锅炉中排烟二氧化碳含量
2.原理图
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
七.转速传感器 1.测速发电机 1)种类 直流式和交流式 2)直流式(较少） U=K*n 3)交流式 2.磁脉冲式转速传感器
轮机工程学院船电系
船舶机舱监控系统
九.主机工况监视传感器 1.气缸套温度检测传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
2.活塞环检测传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
3.气缸套磨损检测传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
第三节 船舶火警探测与报警系统 一、火警报警系统原理 1、分路式火警报警系统 2、环路式火警报警系统
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
报警回差
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
三. 监控与报警系统的组成
船舶机舱监控系统
1、传感器（执行器） 2、采集单元 3、通讯单元 4、中央处理单元（含监视屏、控制柜、UPS、 键盘等） 5、延伸报警单元
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
外形、安装、布置设计
控制柜 防护（IP、Ex） 安装方式 处所 接线
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
软件设计
组态软件 WinCC，Fix32，组态王 LabView 自主开发
1.连续监控方式 2)扫描（巡回）监控方式 (1)常规巡回监视系统 (2)微型计算机控制监视系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
二．监控与报警功能 1．故障报警 1）长时报警 2）短时报警（重要设备） 2.参数显示与报警的指示 3.打印记录 1)定时制表记录 2)召唤记录 3)故障记录
船舶电气系统设计
二．监控与报警功能
船舶机舱监控系统
7．死人报警 8．值班报警 9．分组报警 10．趋势报警 11．虚拟仪表 12．功能试验 13．自检 14．备用电源的自动投入 15．VDR接口
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶电气系统设计
二．监控与报警功能 4．延时报警 1)长延时报警(2-30S) 2)短延时报警(0.5S) 5．闭锁报警 6．延伸报警 1)无人机舱设置 2)按严重程度分组 (1)主机故障自动停车报警 (2)主机故障自动降速报警
船舶机舱监控系统
(3)重要故障报警 (4)一般故障报警
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
机舱集中监控与报警系统
第一节 船舶集中监控与报警概述 第二节 船舶常用传感器 第三节 船舶火警探测与报警系统 第四节 船舶机舱监控报警系统设计步骤
轮机工程学院船电系
船舶电气系统舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
第一节 船舶集中监控与报警概述 一、监控方式
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶电气系统设计
通讯设计
CAN总线 Longworks总线 Profibus DP总线
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
供电设计
交流220V，直流24V 系统负荷计算（各单元+各采集模块等） 外部供电与UPS双路供电(30min)
轮机工程学院船电系
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
故障报警：通常故障、短时故障
声应答 光应答 (1).通常报警 声应答
故障点正常
船舶机舱监控系统
声停，光平光
灯熄灭
(2).短时报警（快闪
慢闪）
声停，光依旧慢闪 灯熄灭
轮机工程学院船电系
声应答 光应答
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
二.火警探测器 1.热探测法
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
2.感烟管式火警探测器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
3.离子感烟式火警探测器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
第四节 船舶机舱监控系统设计步骤
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
一． 温度传感器 1.热电阻式温度传感器
船舶机舱监控系统
第二节 船舶常用传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
2．热电偶式温度传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
二．压力传感器 １．电阻式压力传感器
采集点表设计 采集模块设计 通讯设计 中央处理单元设计 供电设计 延伸报警单元设计 软件设计 外形、安装、布置设计
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
采集点表设计
开关量（NO，NC） 模拟量（4-20mA，0-5V） PT100 液位测量单元 水密门报警单元 阀遥控单元 总线采集量（DP，Modbus，RS485，CAN， Lonworks等）
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
２．金属应变片式压力传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
三.液位传感器 1.变 浮 力 液 位 传 感 器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
2.吹气式液位传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
四．流量传感器 1.容积式流量传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
2．电磁式流量传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
3.差压式流量传感器
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
五.氧含量传感器 1.作用:检测油船封舱惰性气体中的氧含量 2.氧的顺磁性 3.原理图
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
主机转向的测定
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
八.扭矩传感器 1.作用:检测主机的有效功率 2.工作原理:轴的扭矩与轴的扭转角成比例 3.结构原理(相位差式扭矩传感器)
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
见点表文件
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
采集模块设计
根据点表确定采集路数 根据点表选择采集相应物理量的采集单元
轮机工程学院船电系
船舶电气系统设计
船舶机舱监控系统
轮机工程学院船电系