本發(fā)明涉及船舶自動化控制技術(shù)，尤其涉及一種船舶機(jī)艙監(jiān)測報警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
船舶機(jī)艙監(jiān)測報警系統(tǒng)是船舶自動化系統(tǒng)重要組成部分，是實現(xiàn)船舶信息化、智能化的關(guān)鍵系統(tǒng)。它實時監(jiān)測主機(jī)、輔機(jī)等的重要機(jī)電參數(shù)，當(dāng)被監(jiān)測量越限時，在船上指定的各個部位發(fā)出聲光報警，其中的報警是指當(dāng)受監(jiān)控的機(jī)電設(shè)備或系統(tǒng)超出預(yù)定參數(shù)范圍時所發(fā)出的聽覺和視覺信號。工作時，主要是完成船舶熱工參數(shù)、液位參數(shù)及其他參數(shù)的集中遙測、自動數(shù)據(jù)處理及報警、輔助控制等功能，同時通過網(wǎng)橋模塊雙向連接，與船舶其它自動化設(shè)備如：主機(jī)遙控、電站自動化、閥門遙控、航行設(shè)備等連網(wǎng)。但是，現(xiàn)有技術(shù)無法確保整個系統(tǒng)模塊的可靠性和長期穩(wěn)定性，也無法提高模塊性能并增加模塊的環(huán)境適應(yīng)性，不適合應(yīng)對船舶上惡劣的工作環(huán)境；同時，反應(yīng)速度較慢。因此，針對以上方面，需要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行有效創(chuàng)新。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對以上缺陷，本發(fā)明提供一種采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)LAN與CAN現(xiàn)場總線相結(jié)合的雙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、可靠性更高、反應(yīng)速度更快、可直接上網(wǎng)、無須模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的船舶機(jī)艙監(jiān)測報警系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種船舶機(jī)艙監(jiān)測報警系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)、延伸報警單元、輪機(jī)員呼叫單元，其中的數(shù)據(jù)采集部分分別與數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)相連接，所述數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)分別與延伸報警單元、輪機(jī)員呼叫單元相連接，該數(shù)據(jù)采集部分內(nèi)部采集模塊采用工業(yè)元器件搭建；其中的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)采用一種或多種通訊方式搭建數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，綜合信息傳輸部分采用工業(yè)以太網(wǎng)冗余技術(shù)，工業(yè)以太網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)與總線網(wǎng)絡(luò)連接，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集發(fā)送、網(wǎng)絡(luò)信息傳輸、信息集中顯示、船岸通訊；其中的監(jiān)控子系統(tǒng)配有監(jiān)測主機(jī)，其中的延伸報警單元由延伸報警控制器和延伸報警終端兩部分組成，延伸報警控制器安裝于集控臺位置，延伸報警終端安裝于船舶內(nèi)各艙室，包括船長室、輪機(jī)長室等房間和餐廳及公共場所，延伸報警系統(tǒng)向指定的房間內(nèi)發(fā)出聲光報警信號；其中的輪機(jī)員呼叫單元設(shè)置輪機(jī)員呼叫裝置作為延伸報警單元的備份，輪機(jī)員呼叫裝置作為獨(dú)立系統(tǒng)，與監(jiān)測報警各部分分開；所述輪機(jī)員呼叫單元內(nèi)部設(shè)有呼叫主機(jī)與應(yīng)答分機(jī)。所述呼叫主機(jī)由呼叫選擇、群呼、單點(diǎn)呼叫、機(jī)艙報警呼叫、呼叫應(yīng)答模塊組成；所述應(yīng)答分機(jī)由呼叫應(yīng)答、報警抑制、確認(rèn)、試燈模塊組成，呼叫主機(jī)上設(shè)輪機(jī)員值班選擇開關(guān)。本發(fā)明所述的船舶機(jī)艙監(jiān)測報警系統(tǒng)的有益效果為：⑴可完成船舶主機(jī)、輔機(jī)及其他動力裝置的各種運(yùn)行參數(shù)，包括溫度、壓力、液位、流量、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的集中遙測、自動數(shù)據(jù)處理及報警、輔助控制等功能；⑵系統(tǒng)通過安裝在集控臺或機(jī)艙內(nèi)的各數(shù)據(jù)I/O模塊將船舶機(jī)艙內(nèi)的各種狀態(tài)信息進(jìn)行采集，經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給控制主機(jī)，同時將控制主機(jī)發(fā)出的控制指令發(fā)送給模塊，并保證上述數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)量等情況下不會因為數(shù)據(jù)混亂而產(chǎn)生系統(tǒng)故障，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)支持多種總線和以太網(wǎng)等的標(biāo)準(zhǔn)通訊方式；⑶延伸報警系統(tǒng)主要用于將監(jiān)測報警系統(tǒng)中發(fā)生的報警，在集控臺和值班人員規(guī)定時間內(nèi)無人應(yīng)答的情況下，根據(jù)設(shè)定自動將報警信號發(fā)送到指定的艙室中，通知各相關(guān)人員對報警進(jìn)行處理；在相關(guān)人員在一定時間內(nèi)也沒有應(yīng)答的情況下，系統(tǒng)將在全船范圍內(nèi)進(jìn)行報警；⑷輪機(jī)員呼叫系統(tǒng)用于在集控臺的值班人員呼叫在船舶其它艙室的人員，包括單點(diǎn)呼叫和群體呼叫。附圖說明下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明實施例所述船舶機(jī)艙監(jiān)測報警系統(tǒng)的信息流程示意圖；圖2是本發(fā)明實施例所述船舶機(jī)艙監(jiān)測報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1、數(shù)據(jù)采集部分；2、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)；3、監(jiān)控子系統(tǒng)；4、延伸報警單元；5、輪機(jī)員呼叫單元。具體實施方式如圖1-2所示，本發(fā)明實施例所述的船舶機(jī)艙監(jiān)測報警系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集部分1、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)2、監(jiān)控子系統(tǒng)3、延伸報警單元4、輪機(jī)員呼叫單元5，其中的數(shù)據(jù)采集部分1分別與數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)2、監(jiān)控子系統(tǒng)3相連接，所述數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)2分別與延伸報警單元4、輪機(jī)員呼叫單元5相連接，該數(shù)據(jù)采集部分1基于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其內(nèi)部采集模塊采用標(biāo)準(zhǔn)的成熟工業(yè)元器件搭建，以保證模塊的可靠性和長期穩(wěn)定性，同時，對模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計，提高模塊性能并增加模塊的環(huán)境適應(yīng)性，以適應(yīng)船舶上惡劣的工作環(huán)境；其中的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)2在數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)方面，考慮到目前各種自動化設(shè)備之間采用的通訊協(xié)議種類繁多、連接混亂的局面，各數(shù)據(jù)采集模塊均支持多種總線或以太網(wǎng)通訊接口，可根據(jù)實際的聯(lián)網(wǎng)需求，靈活的采用某一種或多種通訊方式搭建數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，綜合信息傳輸部分則采用工業(yè)以太網(wǎng)冗余技術(shù)，充分發(fā)揮工業(yè)以太網(wǎng)容量大，準(zhǔn)確性高，抗干擾能力強(qiáng)，通用性好等優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)以太網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)與總線網(wǎng)絡(luò)連接，從而構(gòu)成一體化的混合結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，完成對被監(jiān)控設(shè)備信息的傳輸工作；在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)主要包括：現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集發(fā)送、網(wǎng)絡(luò)信息傳輸、信息集中顯示、船岸通訊等。其中的監(jiān)控子系統(tǒng)3通過監(jiān)測主機(jī)和監(jiān)測報警軟件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計來完成，上位機(jī)監(jiān)測報警軟件采用專業(yè)工控軟件，人機(jī)界面部分由軟件界面和人機(jī)交互模塊組成，通過人機(jī)界面軟件可以在顯示器上完成對監(jiān)測報警系統(tǒng)內(nèi)各數(shù)據(jù)的顯示和報警工作，操作人員可以通過該軟件界面完成對報警的應(yīng)答和必要的處理功能，對于重要的數(shù)據(jù)，除在軟件中進(jìn)行顯示和報警之外，同時通過人機(jī)交互模塊采用報警燈板、帶燈按鈕、數(shù)字顯示和二次儀表等多種形式進(jìn)行顯示，并通過聲光報警形式進(jìn)行報警；監(jiān)控站部分將對船舶動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成參數(shù)顯示、圖形顯示、報警、打印、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)接收發(fā)送處理等功能，通過對船舶監(jiān)測報警系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型的分析，在監(jiān)測報警人機(jī)界面軟件中，需要顯示和監(jiān)測的數(shù)據(jù)類型主要包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、溫度、液位、轉(zhuǎn)速、時間、刻度、壓力、報警等數(shù)據(jù)，通過人機(jī)界面顯示、打印記錄均實現(xiàn)漢字化且具有多重顯示,所有操作都在漢字提示下進(jìn)行；系統(tǒng)具有自診斷能力,可提供通道故障、接口板故障等各種信息，結(jié)構(gòu)模塊化,結(jié)構(gòu)緊湊合理，具有靈活方便的操作功能,對報警限值、報警延遲時間、報警閉鎖與否、開關(guān)量報警的設(shè)定、測量信號的零點(diǎn)、量綱系數(shù)、時鐘、非線性修正數(shù)據(jù)等都可進(jìn)行修改,操作簡單,具有可維護(hù)性和可修復(fù)性,在提示故障信息后,可根據(jù)提示,更換模塊備件,修復(fù)時間短而容易。其中的延伸報警單元4由延伸報警控制器和延伸報警終端兩部分組成，延伸報警控制器安裝于集控臺等位置，用于值班人員進(jìn)行顯示和操作，延伸報警終端安裝于船舶內(nèi)各艙室，包括船長室、輪機(jī)長室等房間和餐廳等公共場所；當(dāng)監(jiān)測報警系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生報警時，集控臺和值班人員一定時間內(nèi)未作出應(yīng)答時，延伸報警系統(tǒng)將自動根據(jù)設(shè)定，向指定的房間內(nèi)發(fā)出聲光報警信號，房間內(nèi)的人員接收到監(jiān)測報警信號后，可以通過延伸報警終端了解報警發(fā)生的類型，同時通過延伸報警終端發(fā)出報警確認(rèn)指令，指令發(fā)出后在集控臺的延伸報警控制器自動作出反應(yīng)，顯示報警信號已經(jīng)被確認(rèn)，相關(guān)人員正前往處理；在延伸報警信號發(fā)出后，如果在規(guī)定時間內(nèi)相關(guān)人員不在房間或沒有對監(jiān)測報警信號進(jìn)行應(yīng)答，監(jiān)測報警系統(tǒng)將自動發(fā)出通用報警信號，向其它房間及公共場所發(fā)出報警信號，以保證相關(guān)人員可以接收到報警信號。其中的輪機(jī)員呼叫單元5為防止因系統(tǒng)發(fā)生重大故障導(dǎo)致延伸報警系統(tǒng)失效，除延伸報警系統(tǒng)外需要研制輪機(jī)員呼叫裝置作為備份，輪機(jī)員呼叫裝置作為獨(dú)立系統(tǒng)，于監(jiān)測報警各部分分開，保證在系統(tǒng)故障時可以正常工作，呼叫主機(jī)具有呼叫選擇、群呼、單點(diǎn)呼叫、機(jī)艙報警呼叫、呼叫應(yīng)答等功能，應(yīng)答分機(jī)具有呼叫應(yīng)答、報警抑制、確認(rèn)、試燈等功能。●呼叫主機(jī)呼叫主機(jī)上設(shè)輪機(jī)員值班選擇開關(guān)，有六個位置（大管輪、二管輪、三管輪、有人、無人、機(jī)艙）可供呼叫選擇?！袢汉舭聪轮鳈C(jī)上的群呼按鈕后，所有輪機(jī)員房間內(nèi)延伸報警裝置上相對應(yīng)指示燈亮，蜂鳴器響。所有安裝在公共場所延伸報警裝置上輪機(jī)員呼叫指示燈亮，蜂鳴器響?！駟吸c(diǎn)呼叫按下呼叫主機(jī)上的不同職務(wù)輪機(jī)員的按鈕后，則對應(yīng)輪機(jī)員房間內(nèi)的延伸報警裝置上指示亮喇叭響。公共場所延伸報警裝置上相對應(yīng)呼叫指示燈亮，喇叭響。通過輪機(jī)員呼叫系統(tǒng)，集控臺等重要艙室可以對重要房間內(nèi)的人員發(fā)出呼叫信號，確保在緊急情況下可以通知相關(guān)人員趕到現(xiàn)場。如圖1所示，本發(fā)明實施例所述的船舶機(jī)艙監(jiān)測報警系統(tǒng)，其信息采集、處理、轉(zhuǎn)換、傳輸、顯示流程為：來自設(shè)備端的傳感器等信息經(jīng)過了由模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)換，由數(shù)字化到CAN總線形式的轉(zhuǎn)換，由CAN總線形式到以太網(wǎng)形式的轉(zhuǎn)換，以及終端顯示設(shè)備將以太網(wǎng)形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析等過程；模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)換過程，開關(guān)量狀態(tài)，例如“斷開”狀態(tài)被監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)字化為1023，“斷開”狀態(tài)被監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)字化為0，均為2個字節(jié)格式整型數(shù)據(jù)；模擬量狀態(tài)，被監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)字化為在0~1023之間按比例的數(shù)字，為2個字節(jié)格式整型數(shù)據(jù)；通訊RS485數(shù)據(jù)，為2個字節(jié)格式整型數(shù)據(jù)。