船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的不間斷供電控制裝置及實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的不間斷供電控制裝置，尤其涉及一種船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的不間斷供電控制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是船舶監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是實(shí)時(shí)檢測(cè)船舶機(jī)艙參數(shù)并判斷參數(shù)是否越限，若越限時(shí)則發(fā)出聲光報(bào)警，并將相關(guān)信息傳送到存儲(chǔ)、打印系統(tǒng)；其所用電源為直流24V，并要求在船舶交流電力系統(tǒng)失電的情況下仍保持信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的不間斷供電。
[0003]目前采用的船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)供電方法是:將交流220V經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為直流24V，然后再經(jīng)直流的不間斷供電裝置(24V DC UPS)給信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)供電，其主要缺陷有:1、其中的24V DC UPS為另外增加的設(shè)備，價(jià)格較高，導(dǎo)致整個(gè)船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的成本增加；2、當(dāng)AC/DC轉(zhuǎn)換模塊有故障或24V DC UPS有故障時(shí)會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)失電。
[0004]同時(shí)也有專利文獻(xiàn)記載克服了以上缺陷，如專利申請(qǐng)?zhí)枮?201110167771.6的一種船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的不問(wèn)斷供電控制裝置及供電方法，充分利用船上配備的己有的船用蓄電池DC 24V電源和船用計(jì)算機(jī)配有的交流220V UPS(不間斷電源)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的不間斷供電，提高船上已有設(shè)備的利用率和效率。交流220V依次串接船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源、交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊后供船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，船用蓄電池DC 24V電源不經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換直供船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。通過(guò)斷電延時(shí)時(shí)間繼電器和中間繼電器等器件構(gòu)成船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的不問(wèn)斷供電控制裝置，實(shí)現(xiàn):當(dāng)船舶交流電力系統(tǒng)未失電(交流220V有電)，且船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源和交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊完好時(shí)，只由交流220V給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電；當(dāng)船舶交流電力系統(tǒng)失電(交流220V無(wú)電)，且船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源和交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊完好時(shí)，由船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源經(jīng)過(guò)交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊繼續(xù)給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，并立即開(kāi)通船用蓄電池DC 24V電源(蓄電池必須在船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源前接好)給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，形成AC/DC整流模塊和蓄電池以或的方式共同給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)共同供電，延時(shí)一段時(shí)間后切斷AC/DC整流模塊給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，由蓄電池單獨(dú)給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)船舶交流電力系統(tǒng)失電時(shí)無(wú)縫切換電源給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電；當(dāng)船舶交流電力系統(tǒng)未失電(交流220V有電)，但船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源和/或交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊故障(AC/DC整流模塊無(wú)輸出)時(shí)，立即開(kāi)通船用蓄電池DC 24V電源(蓄電池必須在AC/DC整流模塊無(wú)輸出前接好)給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，且通過(guò)紅色指示燈發(fā)出故障提示，并輸出故障信號(hào)至船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)；當(dāng)蓄電池單獨(dú)給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電過(guò)程中，船舶交流電力系統(tǒng)失電后來(lái)電，且船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源和交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊完好(AC/DC整流模塊有輸出)時(shí)，恢復(fù)船舶交流電力系統(tǒng)的交流220V經(jīng)船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源和交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，并切斷蓄電池給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電的通路；當(dāng)蓄電池單獨(dú)給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電過(guò)程中，船舶交流電力系統(tǒng)失電后來(lái)電，但船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源和交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊有故障(AC/DC整流模塊無(wú)輸出)時(shí)，仍然保持蓄電池給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)供電；當(dāng)船舶交流電力系統(tǒng)失電(交流220V無(wú)電)，且船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源和交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊完好(AC/DC整流模塊有輸出)時(shí)，但蓄電池沒(méi)有連接，繼續(xù)由船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源經(jīng)過(guò)交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊繼續(xù)給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，若在斷延時(shí)時(shí)間繼電器延時(shí)間內(nèi)接上蓄電池，立即開(kāi)通船用蓄電池DC 24V電源給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，形成AC/DC整流模塊和蓄電池以或的方式共同給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)共同供電，斷延時(shí)時(shí)間繼電器延時(shí)間到切斷AC/DC整流模塊給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，由蓄電池單獨(dú)給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，此時(shí)還能勉強(qiáng)算實(shí)現(xiàn)船舶交流電力系統(tǒng)失電時(shí)無(wú)縫切換電源給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，若在斷延時(shí)時(shí)間繼電器延時(shí)間到后接上蓄電池，立即開(kāi)通船用蓄電池DC 24V電源給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，并立即切斷AC/DC整流模塊給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電，此時(shí)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)船舶交流電力系統(tǒng)失電時(shí)無(wú)縫切換電源給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電。經(jīng)分析申請(qǐng)?zhí)枮?201110167771.6的一種船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的不間斷供電控制裝置及供電方法存在如下缺陷:1、當(dāng)船舶交流電力系統(tǒng)失電后來(lái)電，且船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源和交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊完好時(shí)，從蓄電池切換到船舶交流電力系統(tǒng)給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)供電沒(méi)有實(shí)現(xiàn)很好的無(wú)縫切換；2、當(dāng)蓄電池在船舶交流電力系統(tǒng)失電前沒(méi)有連接，而在船舶交流電力系統(tǒng)失電(交流220V無(wú)電)后連接蓄電池，存在不能很好地實(shí)現(xiàn)船舶交流電力系統(tǒng)失電時(shí)無(wú)縫切換電源給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的供電；3、當(dāng)船舶交流電力系統(tǒng)的交流220V經(jīng)船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源、交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)供電時(shí)，突然AC/DC整流模塊無(wú)輸出，切換到蓄電池給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)供電的速度慢，由于采用繼電器作為切換開(kāi)關(guān)，存在機(jī)械觸點(diǎn)切換速度慢，4、當(dāng)船舶交流電力系統(tǒng)失電，由蓄電池給船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)供電時(shí)，沒(méi)有進(jìn)行船用計(jì)算機(jī)配的交流220V不間斷電源和/或交流220V轉(zhuǎn)直流24V的AC/DC整流模塊故障(AC/DC整流模塊無(wú)輸出)檢測(cè)，若此時(shí)AC/DC整流模塊發(fā)生無(wú)輸出提供不了故障燈指示及輸出故障信號(hào)至船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，即實(shí)現(xiàn)不了超前AC/DC整流模塊發(fā)生無(wú)輸出故障時(shí)檢測(cè)和判斷；5、因采用繼電器來(lái)完電源供電切換和控制，機(jī)械觸點(diǎn)存在使用壽命短，成本高，體積大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的和解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)申請(qǐng)?zhí)枮?01110167771.6專利的供電控制裝置及供電方法存在的缺陷，提出以半導(dǎo)體器件為控制和檢測(cè)主體的一種船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的不間斷供電控制裝置及實(shí)現(xiàn)方法。
[0006]本發(fā)明的船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的不間斷供電控制裝置采用的技術(shù)方案是:由中央處理器單元、光電耦合器OC、電容C、二極管Dl至D7、P溝道增強(qiáng)型的場(chǎng)效應(yīng)管Ql和Q5、NPN型開(kāi)關(guān)三極管Q2至Q4及Q6至Q8、電阻Rl至R20、紅色指示燈、白色指示燈組成；所述電阻R2、R4、R6、R17的一端與場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極全部接入到AC/DC整流模塊的輸出電源24V的正極，電阻R3的一端和R2的另一端與場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極相并接，電阻R3的另一端與三極管Q2的集電極相連接，電阻R4的另一端和二極管D2的陽(yáng)極與三極管Q3的集電極相并接，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極與二極管D4的陽(yáng)極相連接，電阻R5的一端和二極管D2、D3的陰極與三極管Q2的基極相并接，電阻R6的另一端和二極管D3的陽(yáng)極與三極管Q4的集電極相并接，三極管Q4的基極通過(guò)電阻R9與中央處理器單元控制電源切換的I/O輸出相連接，電阻R7的一端與三極管Q3的基極相連接，電阻R8和RlO的一端與R7的另一端相并接后接入中央處理器單元A/D輸入接口，電阻R12、R14、R16的一端和RlO的另一端與場(chǎng)效應(yīng)管Q5的源極全部接入到船用24V的蓄電池GB的正極，電阻R12的另一端和R13的一端與場(chǎng)效應(yīng)管Q5的柵極相并接，電阻R13的另一端與三極管Q6的集電極相連接，電阻R14的另一端和二極管D5的陽(yáng)極與三極管Q7的集電極相并接，場(chǎng)效應(yīng)管Q5的漏極與二極管D7的陽(yáng)極相連接，電阻R15的一端和二極管D5、D6的陰極與三極管Q6的基極相并接，電阻R16的另一端和二極管D6的陽(yáng)極與三極管Q8的集電極相并接，三極管Q8的基極通過(guò)電阻R20與中央處理器單元控制電源切換的I/O另一輸出相連接，三極管Q7的基極與電阻R18的一端相連接，電阻R17和R18的另一端與R19的一端相并接后接入中央處理器單元I/O輸入接口，二極管D4、D7的陰極相互連接后接入中央處理器單元和船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的電源輸入正端VCC，電阻Rl的一端與船舶交流電力系統(tǒng)的交流220V電源的一端相連接，電阻Rl的另一端和二極管Dl的陰極與光電親合器OC中發(fā)光二極管的陽(yáng)極相并接，光電親合器OC中發(fā)光二極管的陰極與二極管Dl的陽(yáng)極相連接后接入船舶交流電力系統(tǒng)的交流220V電源的另一端，光電耦合器OC中光敏三極管的集電極與中央處理器單元電源輸出VCCl相連接，電阻Rll的一端和電容C的正極與光電耦合器OC中光敏三極管的發(fā)射極相連接后接入中央處理器單元I/O另一輸入接口，中央處理器單元的輸出還接有紅色指示燈和白色指示燈，所述中央處理器單元包含有與船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)相適應(yīng)的故障信號(hào)輸出端口，通過(guò)該故障信號(hào)輸出端口與船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)相連接；電阻R5、R8、R11、R15、R19的另一端和三極管Q2、Q3、Q4、Q6、Q7、Q8的發(fā)射極以及電容C的負(fù)極、蓄電池GB的負(fù)極、中央處理器單元電源的負(fù)極、船舶信號(hào)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的電源負(fù)極通過(guò)連接線全部