一種船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種報(bào)警控制系統(tǒng)，尤其涉及一種船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)由信號(hào)采集單元、數(shù)據(jù)匯總處理單元、狀態(tài)及報(bào)警顯示單元組成。信號(hào)采集單元分布全船關(guān)鍵設(shè)備處，采集設(shè)備的工作數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。多個(gè)信號(hào)采集單元的數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場(chǎng)總線或其他通訊形式匯總到處理單元，處理單元將數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)庫，根據(jù)聯(lián)鎖關(guān)系和報(bào)警邏輯對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警判斷，處理的結(jié)果數(shù)據(jù)也記錄到數(shù)據(jù)庫，處理單元也提供當(dāng)前原始數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)的輸入輸出訪問，處理單元為輸入輸出服務(wù)器。狀態(tài)及報(bào)警顯示單元通過訪問輸入輸出服務(wù)器的當(dāng)前數(shù)據(jù)，將報(bào)警信號(hào)以聲光方式顯示給用戶，用戶可以對(duì)報(bào)警確認(rèn)；狀態(tài)及報(bào)警顯示單元還可以通過訪問輸入輸出服務(wù)器的歷史數(shù)據(jù)和歷史報(bào)警信息，判斷信號(hào)量的變化過程及報(bào)警連鎖關(guān)系。如果輸入輸出服務(wù)器損壞，系統(tǒng)將崩潰，當(dāng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，不能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維修或軟件升級(jí)。當(dāng)系統(tǒng)信號(hào)點(diǎn)規(guī)模大時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度已難以滿足數(shù)據(jù)更新時(shí)間的要求；每個(gè)信號(hào)采集單元都包含不同的參量設(shè)定，這就帶來了現(xiàn)場(chǎng)模塊維修互換很不方便，增加了許多與輸入輸出服務(wù)器通訊以設(shè)定和更改參量的工作量。用戶人機(jī)界面通常用計(jì)算機(jī)工作站、發(fā)光管燈板延伸報(bào)警指示、智能小液晶延伸報(bào)警等構(gòu)成，多種顯示報(bào)警操作終端往往通過多種網(wǎng)絡(luò)連接，加大了輸入輸出服務(wù)器的復(fù)雜性以及服務(wù)器軟件的工作量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的問題是提供了一種安全可靠、通訊快捷、操作容易、維護(hù)方便的船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)。
[0004]技術(shù)方案:為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)，由上層網(wǎng)絡(luò)、中層網(wǎng)絡(luò)、下層網(wǎng)絡(luò)組成；上層網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)工作站、至少一個(gè)延伸報(bào)警終端以及工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，所述的延伸報(bào)警終端和工作站分別與工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接；下層網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)采集單元、與采集單元連接的外部設(shè)備、至少兩臺(tái)分別于采集單元連接的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、與每個(gè)采集單元相連接的系統(tǒng)輸入輸出開關(guān)量；中層網(wǎng)絡(luò)包括至少兩臺(tái)輸入輸出服務(wù)器；所述任一輸入輸出服務(wù)器分別與上層網(wǎng)絡(luò)和下層網(wǎng)絡(luò)中的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接；相鄰兩輸入輸出服務(wù)器之間相互連接。
[0005]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的系統(tǒng)輸入輸出開關(guān)量包括系統(tǒng)報(bào)警聲光輸出，系統(tǒng)報(bào)警確認(rèn)和消音輸入。
[0006]有益效果:由于采用至少兩個(gè)輸入輸出服務(wù)器，保證一個(gè)服務(wù)器維修、損壞或系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，系統(tǒng)能正常工作；采用上下兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)構(gòu)架清晰，各功能單元任務(wù)明確，上下層網(wǎng)絡(luò)通訊無沖突，系統(tǒng)故障易判斷和維護(hù)。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖作詳細(xì)說明。
[0009]如圖1所示，本發(fā)明船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)由上層網(wǎng)絡(luò)11、中層網(wǎng)絡(luò)12、下層網(wǎng)絡(luò)13組成。上層網(wǎng)絡(luò)11包括l-η個(gè)工作站個(gè)、l-η個(gè)延伸報(bào)警終端以及1個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)3，延伸報(bào)警終端和工作站分別與工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)3連接，上層網(wǎng)絡(luò)11具有多功能的人機(jī)接口、仿真圖形界面顯示、聲光報(bào)警及數(shù)據(jù)顯示、當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)查詢、信號(hào)量變化輔助分析、信號(hào)量參數(shù)及連鎖關(guān)系的設(shè)定和變更、以及其他信息的設(shè)置和顯示，如值班設(shè)定、輪機(jī)員呼叫、輪機(jī)員安全報(bào)警，這些功能的設(shè)置可以通過現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。中層網(wǎng)絡(luò)12由兩臺(tái)輸入輸出服務(wù)器1、2構(gòu)成，兩臺(tái)輸入輸出服務(wù)器互為冗余，一臺(tái)為主服務(wù)器，一臺(tái)為輔服務(wù)器，互相監(jiān)督，快速無間斷熱切換；輸入輸出服務(wù)器1、2將采集數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)庫，根據(jù)連鎖關(guān)系和報(bào)警邏輯對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警判斷，處理的結(jié)果數(shù)據(jù)也記錄到數(shù)據(jù)庫；輸入輸出服務(wù)器1、2提供當(dāng)前原始數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、信號(hào)量參數(shù)的輸入輸出訪問，還以服務(wù)器為主導(dǎo)完成系統(tǒng)輔助功能的實(shí)現(xiàn)，如值班設(shè)定、輪機(jī)員呼叫、輪機(jī)員安全報(bào)警，這些功能的設(shè)置可以通過現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。下層網(wǎng)絡(luò)13包括l-η個(gè)采集單元、1號(hào)和2號(hào)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)4、5、與每個(gè)采集單元相連接的系統(tǒng)輸入輸出開關(guān)量6，采集單元分別連接所述的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，采集單元通過模擬量和開關(guān)量接口連接外部設(shè)備，采集設(shè)備信號(hào)；采集單元還通過多個(gè)M0DBUS數(shù)據(jù)接口連接設(shè)備，收集設(shè)備自身采集的數(shù)據(jù)；系統(tǒng)輸入輸出開關(guān)量6包括系統(tǒng)報(bào)警聲光輸出，以及系統(tǒng)報(bào)警確認(rèn)和消音輸入。船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)的上中下三個(gè)層次網(wǎng)絡(luò)之間的連接，三個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次內(nèi)部的連接，冗余服務(wù)器的監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)外的連接，都是通過網(wǎng)絡(luò)建立的。上層網(wǎng)絡(luò)11的多個(gè)工作站、多個(gè)延伸報(bào)警終端與中層的兩個(gè)輸入輸出服務(wù)器的以太網(wǎng)端口通過上層工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)互相連接。中層網(wǎng)絡(luò)12的兩個(gè)輸入輸出服務(wù)器都具有雙以太網(wǎng)接口和多個(gè)串行通訊接口，兩個(gè)以太網(wǎng)接口分別連接上下層網(wǎng)絡(luò)，兩服務(wù)器之間通過串行口點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。下層網(wǎng)絡(luò)13的多個(gè)采集單元與中層的兩個(gè)輸入輸出服務(wù)器以太網(wǎng)端口通過下層工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)互相連接；采集單元內(nèi)部，以及采集單元與采集設(shè)備之間除用物理連接外，還可以通過現(xiàn)場(chǎng)總線式的數(shù)字連接。本發(fā)明的基于雙以太網(wǎng)冗余服務(wù)器的監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)根據(jù)可靠性的要求、系統(tǒng)規(guī)模的大小、功能的簡繁、系統(tǒng)成本的控制等因數(shù)，可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行局部調(diào)整，并不影響系統(tǒng)的完整性，具體變化的可能性如下:上層的延伸報(bào)警及工作站可從0個(gè)到幾十個(gè)之間變化；充當(dāng)輸入輸出服務(wù)器的可選用高性能的嵌入式控制器，或標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)，只要滿足系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)處理能力和通訊能力；下層的以太網(wǎng)可在單網(wǎng)絡(luò)和冗余網(wǎng)絡(luò)之間變更；采集單元可根據(jù)實(shí)際信號(hào)量分布的區(qū)域位置來調(diào)整，采集點(diǎn)的總數(shù)量規(guī)模也可從小到幾十點(diǎn)，大到幾萬點(diǎn)之間變化，其點(diǎn)規(guī)模受制于輸入輸出服務(wù)器的處理能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)，由上層網(wǎng)絡(luò)(11)、中層網(wǎng)絡(luò)(12)、下層網(wǎng)絡(luò)(13)組成，其特征是:上層網(wǎng)絡(luò)(11)包括至少一個(gè)工作站、至少一個(gè)延伸報(bào)警終端以及工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(3)，所述的延伸報(bào)警終端和工作站分別與工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(3)連接；下層網(wǎng)絡(luò)(13)包括至少一個(gè)采集單元、與采集單元連接的外部設(shè)備、至少兩臺(tái)分別與采集單元連接的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、與每個(gè)采集單元相連接的系統(tǒng)輸入輸出開關(guān)量出)；中層網(wǎng)絡(luò)(12)包括至少兩臺(tái)輸入輸出服務(wù)器；所述任一輸入輸出服務(wù)器分別與上層網(wǎng)絡(luò)(11)和下層網(wǎng)絡(luò)(13)中的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接；相鄰兩輸入輸出服務(wù)器之間相互連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)，其特征是:所述的輸入輸出服務(wù)器設(shè)有雙以太網(wǎng)接口和多個(gè)串行通訊接口，所述相鄰兩服務(wù)器之間的連接是串行口點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)，其特征是:所述的輸入輸出服務(wù)器為嵌入式控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)，其特征是:所述的系統(tǒng)輸入輸出開關(guān)量(6)包括系統(tǒng)報(bào)警聲光輸出、系統(tǒng)報(bào)警確認(rèn)和消音輸入。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)，由上層網(wǎng)絡(luò)、中層網(wǎng)絡(luò)、下層網(wǎng)絡(luò)組成，上層網(wǎng)絡(luò)包括工作站、延伸報(bào)警終端以及工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，延伸報(bào)警終端和工作站分別與工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接；下層網(wǎng)絡(luò)包括采集單元、與采集單元連接的外部設(shè)備、至少兩臺(tái)分別與采集單元連接的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、與每個(gè)采集單元相連接的系統(tǒng)輸入輸出開關(guān)量；中層網(wǎng)絡(luò)包括至少兩臺(tái)輸入輸出服務(wù)器；所述任一輸入輸出服務(wù)器分別與上層網(wǎng)絡(luò)和下層網(wǎng)絡(luò)中的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接；相鄰兩輸入輸出服務(wù)器之間相互連接。采用該船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警與控制系統(tǒng)，服務(wù)器易維修；損壞或系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，能正常工作；上下層網(wǎng)絡(luò)通訊無沖突；系統(tǒng)故障易判斷和維護(hù)。
【IPC分類】G05B19/418, H04L29/08
【公開號(hào)】CN105278482
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410336279
【發(fā)明人】鮑孟霞, 吳琦, 潘衛(wèi)鋒
【申請(qǐng)人】鎮(zhèn)江市億華系統(tǒng)集成有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年7月14日