新型机舱监测通讯报警系统简介

向 军，李 华，梁前超，任铁军，许 光

(1.海军舰艇学院实习中心，辽宁大连 116013;2.海军工程大学，湖北武汉 430033;3.92910部队，浙江 宁波 316000)

新型机舱监测通讯报警系统简介

向 军1，李 华1，梁前超2，任铁军2，许 光3

(1.海军舰艇学院实习中心，辽宁大连 116013;2.海军工程大学，湖北武汉 430033;3.92910部队，浙江 宁波 316000)

文章分析了一种采用先进通讯技术研制的机舱监测报警系统，通过把该系统加装在辅机电站中，采用系统集成、数据总线、串行通讯等技术提高了现有装备的使用可靠性、保障性和合理性，从而很好的改善了使用者的工作环境。

机舱;通讯;监测;报警

原船辅机电站机组操作均在机旁进行，不能及时掌握机组的工作情况，加之热工仪表本身存在的误差，以及受到船员机旁工作环境的影响，容易对装备造成不必要的损坏。为了更好的改善和发挥装备的最优性能，在原辅机电站增加一套以串行通讯技术为基础的监测报警系统，实现在集控室的集中操作，很好的解决了上述问题。

1 机舱监测报警系统简介

1)监测报警参数。

机舱需要监测辅机电站机组工作性能的参数可以分为转速、温度、压力类和其它开关量4大类。报警项目按CCS船级社要求及CME－MAN标准，具体如表1所示。具体参数名称如下:转速、各缸排气温度、增压器进出口排气温度、淡水进出机温度、滑油进出机温度、海水温度、环境温度、滑油压力、淡水压力、海水压力、燃油压力和报警开关量等。监测辅机电站机组工作性能的参数可以及时掌握机组的工作情况，防止机械事故的发生。

表1 机舱监测报警系统分类

续表1 机舱监测报警系统分类

2)监测报警系统组成。

辅机电站机组监测系统采用串行通讯技术，其硬件组成如下:①传感器 (每台机均有);②4台机旁采集箱 (每台机均有);③原机的一次仪表显示 (每台机均有);④1台工业用监测计算机;⑤1台24针打印机;⑥1台UPS电源;⑦1台监测报警操纵台。

监测报警系统的组成框图如图1所示。

图1 机舱监测报警系统

2 串行通讯系统

2.1 系统硬件主要特点

串行通讯的主要原理是指外设和计算机之间使用一根数据信号线。数据在一根数据信号线上按位进行传输，每一位数据都有一个固定的时间长度，这种通讯方式使用的数据少，在远距离通讯中可以节约成本，抗干扰能力十分强，在数据采集和控制系统中得到了广泛的应用。RS－232和RS－485是两种常用的串口形式，后者适用于远距离传输数据，接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力强，最大传输距离标准值为4 000 m，在总线上允许连接多达128个收发器，具有多站能力。由于PC机默认的只带有RS－232接口，有两种方法可以得到PC机上的RS－485电路:①通过RS－232/RS－485转换电路将PC机串口RS－232转换成RS－485信号;②通过PCI多串口卡，可以直接选用输出信号为RS－485类型的扩展卡。

串行通讯技术在船艇上也得到应用，比如某船利用串行通讯的原理在辅机电站上加装一套监测控制系统，它主要是通过微机显示主机上各传感器测试的参数 (温度、压力、转速等)，然后在集控室的控制面板上实现声、光信号报警，使得操作人员在集控室就能轻易地掌握故障发生的部位、时间等信息，以便及时采取补救措施。

辅机电站机组监测系统是一个分布式计算机网络系统。系统由上层网和下层网组成的现场总线网。上层网以管理微机为中心 (工控机)，下层网是监测报警装置的计算机网，以监测报警装置的主微机为中心，下连1#子微机，2#子微机，3#子微机和4#子微机。另总线上还挂有DVR、损管、主机系统信息交换箱等，可以实现系统信息共享。

2.2 控制用计算机的软件结构

控制用计算机的软件从结构上可以分为3层。

1)数据传输层:处于软件的底层，类似于TCPIP的网络接口层，它的任务是利用传输介质为上层透明的传递和接收数据流，完成对各数字、模拟板的数据采集、转换。它主要包括:开关量输入输出子程序;模拟量输入子程序;测转速子程序;测频率子程序;软件滤波子程序; 软件定时子程序。

2)功能层:处于软件层的中间位置，主要完成各数据流的执行过程。主要包括:自启动、停机、并车子程序;功率管理子程序;故障检查子程序;增减机管理子程序;值班机管理子程序;意外处理子程序;调频调载子程序;显示和自检子程序。

3)管理层:处于软件的最高层，通过对下两层子程序的调用，完成主程序的调度、管理功能。包括:自动状态管理;手动状态管理和主管理程序。

控制用计算机系统一旦发现异常参数，则该部分马上发出声、光报警，提醒操作人员注意。参数正常后，该部分也会自动恢复。系统既可随时打印某一页或全部，又可设定打印时间间隔，定时进行自动打印。

3 结论

在舰上辅机电站加装一套监测报警系统，机组的工作情况可以一目了然。机舱监测系统采用先进的串行通讯技术可以根据工作需要来设定所需的参数，运行一年来已经取得了明显的效果，解决了舰员劳动强度大、工作环境差、监测参数不全的问题，提高了操作人员的积极性和效率，使现有装备的性能得到了最大发挥。

［1］ Kytatos，N.P.，Theotokatos，G.and Xiros，N.I..Main Engine Control for Heavy Weather Conditions，ISME 6th International Symposium on Marine Engineering.Tokyo，Japan:October 23－27，2000.

［2］ Xiros，N.I.and Kyrtatos，N.P..A Neural Predictor of Propeller Load Demand for Improved Control of Diesel Ship Propulsion.15th IEEE/ISIC 2000 International Symposium on Intelligent Control Engineering.Patras，Greece:July 17－19，2000.

［3］ Kyrtatos，N.P.，Theotokatos，G.，Xiros，N.I.，Marek，K .，Duge，R..Transient Operation of Large－ bore Two－stroke Marine Diesel Engine Powerplants:Measurements＆ Simulations.23rd CIMAC Congress.Hamburg:May 7－10，2001.

［4］苏金明，沅沈勇，王利.MATLAB工程数学 ［M］.北京:电子工业出版社，2005.

In this paper，the new designed engine room monitor，communication and alarm system is analyzed with advanced communication technology adopted.Results show that the system fixed on auxiliary engine can well enhance the reliability，indemnificatory and rationality of equipment and improve users＇working environment.

engine room;communication;monitor;alarm

U673

C

1001－8328(2012)01－0035－02

向军 (1981-)，男，重庆人，工程师，硕士，研究方向为舰船管理工程。

2011－09