基于单片机的机舱监测报警系统

吕宁

摘 要：本文研究的基于单片机的机舱监测报警系统采用STC89C52单片机作为控制器，它有9路常开输入告警和3路常开/常闭（拨码选择）输入告警，可以代替轮机人员在相对恶劣的环境下对船舶机舱主机及辅助设备的运行状况进行监测，在运行设备发生故障后给出声、光报警信号，并通过RS-485通信接口，将报警信号向驾驶室、轮机长及值班人员处所进行延伸，在轮机人员进行应答及检修故障后撤销报警，实现了机舱的无人值守。

关键词：单片机;监测报警;RS-485通信

一、研究背景

自20世纪40年代以来，船舶自动化技术得到了充分的发展，从一开始的驾驶室发出指令指挥值班人员工作的本地控制，到采用集中监测进行控制的无人值班机舱，最终发展到全自动化的“未来型船舶”。现代和未来的船舶自动化技术发展的关键部分就是微型计算机和微机应用技术。在船舶自动化系统中，微机的应用可分为管理和控制两大部分。微机控制的形式是多种多样的，有由工控机、PLC构建的自动控制系统，也有采用单片机设计专门的控制系统。

本文研究的是船舶自动化系统中的微机控制，采用STC89 C52单片机进行控制，实现机舱监测报警。它可以代替轮机人员在相对恶劣的环境下对船舶机舱主机及辅助设备的运行状况进行监测，并在运行设备发生故障后给出声、光报警信号，在轮机人员进行应答及检修故障后撤销报警。在AUT-0（中国船级社CCS无人机舱的附加标志）控制模式下通过RS-485接口的串行通讯电路将报警信号向驾驶室、轮机长及值班人员处所进行延伸，实现真正意义上的机舱无人值守。

二、系统组成

基于单片机的机舱监测报警系统组成如图1所示

1.12路输入通道信号采集。通过9路无源常开输入通道和3路无源常开/常闭（通过拨码开关选择）输入通道，将船舶机舱设备的运行状态采集上来，经过光电隔离传送至单片机主机监测报警控制器的I/O口。

2.单片机主机监测报警控制器。主机监测报警控制器安装在机舱集控台上。控制器采用AT89C52单片机，它具备强大的逻辑处理、数据运算和通讯能力。当检测到12路输入通道中任何一路有故障时，总报警灯报警、声响器发声，对应的报警灯闪烁报警，同时通过RS-485通讯接口将报警信号传送到安装在驾驶台、轮机长和轮机员等场所的从机报警控制器。

3.从机延伸报警控制器。从机延伸报警控制器安装在驾驶台、轮机长和轮机员等场所。主机机舱报警控制器通过RS-485通讯接口将报警信号传送到这些场所的从机延伸报警控制器上。从机延伸报警控制器上的LED报警灯与主机监测报警控制器的LED报警灯一一对应，内置声响器和外接声光继电器输出和主机一致。

■

图1 单片机机舱监测报警系统组成

三、主要功能

1.输入告警设定为9路无源常开输入告警、3路无源常开/常闭（通过拨码开关选择）输入告警。

2.当有告警时，相应的LED报警灯闪烁，同时内置声响器发声，外接声光继电器开通。

3.按消音键后，声响器停止发声，报警的LED由闪烁变成常亮，等到告警故障消失后，相应LED报警灯熄灭。

4.当检测到任一新的报警时，相应的LED报警灯闪烁，同时声响器发声，新的告警不影响已告警的LED灯状态。

5.只要有告警，外接声光继电器就开通，按消音键，不影响外接声光继电器的状态。只有当所有的告警故障消失后，外接声光继电器才断开。

6.在外部端口接好的情况下，任何时候按自检键，都可以检测每一个端口。此时LED告警灯从L01依次亮至L12，再12只LED告警灯全亮，声响器发声后延时3秒后结束自检。

7.当主机按消音键后，主、从机同时静音。当从机按消音键后，主、从机的声响器也同时静音。

8.拨动控制器中的主、从模式拨码开关，可实现主机和从机的切换。

9.主机与从机之间采用收发器为差分平衡系统的RS-485总线标准，抗干扰能力强，选择双绞线作为信号传输线，通信速率为9600bps，传输距离可达1.2km。

四、结束语

本文研究的单片机机舱监测报警系统，适用于内陆河航运的中小型船舶，可以采用一个主机和1～3个从机。与同功能的用PLC作为控制器的机舱监测报警系统相比，本系统具有价格低、体积小、质量稳定、操作方便等特点，目前在某小型船舶进行实际使用，各项功能运行正常，效果良好。

参考文献：

[1]尚新宇.智能化船舶机舱监测报警系统的研究[D].大连：大连海事大学，2001.

[2]战兴群.无人值守机舱监测报警系统方案研究[J].中国造船，2002（1）.

摘 要：本文研究的基于单片机的机舱监测报警系统采用STC89C52单片机作为控制器，它有9路常开输入告警和3路常开/常闭（拨码选择）输入告警，可以代替轮机人员在相对恶劣的环境下对船舶机舱主机及辅助设备的运行状况进行监测，在运行设备发生故障后给出声、光报警信号，并通过RS-485通信接口，将报警信号向驾驶室、轮机长及值班人员处所进行延伸，在轮机人员进行应答及检修故障后撤销报警，实现了机舱的无人值守。

关键词：单片机;监测报警;RS-485通信

一、研究背景

自20世纪40年代以来，船舶自动化技术得到了充分的发展，从一开始的驾驶室发出指令指挥值班人员工作的本地控制，到采用集中监测进行控制的无人值班机舱，最终发展到全自动化的“未来型船舶”。现代和未来的船舶自动化技术发展的关键部分就是微型计算机和微机应用技术。在船舶自动化系统中，微机的应用可分为管理和控制两大部分。微机控制的形式是多种多样的，有由工控机、PLC构建的自动控制系统，也有采用单片机设计专门的控制系统。

本文研究的是船舶自动化系统中的微机控制，采用STC89 C52单片机进行控制，实现机舱监测报警。它可以代替轮机人员在相对恶劣的环境下对船舶机舱主机及辅助设备的运行状况进行监测，并在运行设备发生故障后给出声、光报警信号，在轮机人员进行应答及检修故障后撤销报警。在AUT-0（中国船级社CCS无人机舱的附加标志）控制模式下通过RS-485接口的串行通讯电路将报警信号向驾驶室、轮机长及值班人员处所进行延伸，实现真正意义上的机舱无人值守。

二、系统组成

基于单片机的机舱监测报警系统组成如图1所示

1.12路输入通道信号采集。通过9路无源常开输入通道和3路无源常开/常闭（通过拨码开关选择）输入通道，将船舶机舱设备的运行状态采集上来，经过光电隔离传送至单片机主机监测报警控制器的I/O口。

2.单片机主机监测报警控制器。主机监测报警控制器安装在机舱集控台上。控制器采用AT89C52单片机，它具备强大的逻辑处理、数据运算和通讯能力。当检测到12路输入通道中任何一路有故障时，总报警灯报警、声响器发声，对应的报警灯闪烁报警，同时通过RS-485通讯接口将报警信号传送到安装在驾驶台、轮机长和轮机员等场所的从机报警控制器。

3.从机延伸报警控制器。从机延伸报警控制器安装在驾驶台、轮机长和轮机员等场所。主机机舱报警控制器通过RS-485通讯接口将报警信号传送到这些场所的从机延伸报警控制器上。从机延伸报警控制器上的LED报警灯与主机监测报警控制器的LED报警灯一一对应，内置声响器和外接声光继电器输出和主机一致。

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图1 单片机机舱监测报警系统组成

三、主要功能

1.输入告警设定为9路无源常开输入告警、3路无源常开/常闭（通过拨码开关选择）输入告警。

2.当有告警时，相应的LED报警灯闪烁，同时内置声响器发声，外接声光继电器开通。

3.按消音键后，声响器停止发声，报警的LED由闪烁变成常亮，等到告警故障消失后，相应LED报警灯熄灭。

4.当检测到任一新的报警时，相应的LED报警灯闪烁，同时声响器发声，新的告警不影响已告警的LED灯状态。

5.只要有告警，外接声光继电器就开通，按消音键，不影响外接声光继电器的状态。只有当所有的告警故障消失后，外接声光继电器才断开。

6.在外部端口接好的情况下，任何时候按自检键，都可以检测每一个端口。此时LED告警灯从L01依次亮至L12，再12只LED告警灯全亮，声响器发声后延时3秒后结束自检。

7.当主机按消音键后，主、从机同时静音。当从机按消音键后，主、从机的声响器也同时静音。

8.拨动控制器中的主、从模式拨码开关，可实现主机和从机的切换。

9.主机与从机之间采用收发器为差分平衡系统的RS-485总线标准，抗干扰能力强，选择双绞线作为信号传输线，通信速率为9600bps，传输距离可达1.2km。

四、结束语

本文研究的单片机机舱监测报警系统，适用于内陆河航运的中小型船舶，可以采用一个主机和1～3个从机。与同功能的用PLC作为控制器的机舱监测报警系统相比，本系统具有价格低、体积小、质量稳定、操作方便等特点，目前在某小型船舶进行实际使用，各项功能运行正常，效果良好。

参考文献：

[1]尚新宇.智能化船舶机舱监测报警系统的研究[D].大连：大连海事大学，2001.

[2]战兴群.无人值守机舱监测报警系统方案研究[J].中国造船，2002（1）.

摘 要：本文研究的基于单片机的机舱监测报警系统采用STC89C52单片机作为控制器，它有9路常开输入告警和3路常开/常闭（拨码选择）输入告警，可以代替轮机人员在相对恶劣的环境下对船舶机舱主机及辅助设备的运行状况进行监测，在运行设备发生故障后给出声、光报警信号，并通过RS-485通信接口，将报警信号向驾驶室、轮机长及值班人员处所进行延伸，在轮机人员进行应答及检修故障后撤销报警，实现了机舱的无人值守。

关键词：单片机;监测报警;RS-485通信

一、研究背景

自20世纪40年代以来，船舶自动化技术得到了充分的发展，从一开始的驾驶室发出指令指挥值班人员工作的本地控制，到采用集中监测进行控制的无人值班机舱，最终发展到全自动化的“未来型船舶”。现代和未来的船舶自动化技术发展的关键部分就是微型计算机和微机应用技术。在船舶自动化系统中，微机的应用可分为管理和控制两大部分。微机控制的形式是多种多样的，有由工控机、PLC构建的自动控制系统，也有采用单片机设计专门的控制系统。

本文研究的是船舶自动化系统中的微机控制，采用STC89 C52单片机进行控制，实现机舱监测报警。它可以代替轮机人员在相对恶劣的环境下对船舶机舱主机及辅助设备的运行状况进行监测，并在运行设备发生故障后给出声、光报警信号，在轮机人员进行应答及检修故障后撤销报警。在AUT-0（中国船级社CCS无人机舱的附加标志）控制模式下通过RS-485接口的串行通讯电路将报警信号向驾驶室、轮机长及值班人员处所进行延伸，实现真正意义上的机舱无人值守。

二、系统组成

基于单片机的机舱监测报警系统组成如图1所示

1.12路输入通道信号采集。通过9路无源常开输入通道和3路无源常开/常闭（通过拨码开关选择）输入通道，将船舶机舱设备的运行状态采集上来，经过光电隔离传送至单片机主机监测报警控制器的I/O口。

2.单片机主机监测报警控制器。主机监测报警控制器安装在机舱集控台上。控制器采用AT89C52单片机，它具备强大的逻辑处理、数据运算和通讯能力。当检测到12路输入通道中任何一路有故障时，总报警灯报警、声响器发声，对应的报警灯闪烁报警，同时通过RS-485通讯接口将报警信号传送到安装在驾驶台、轮机长和轮机员等场所的从机报警控制器。

3.从机延伸报警控制器。从机延伸报警控制器安装在驾驶台、轮机长和轮机员等场所。主机机舱报警控制器通过RS-485通讯接口将报警信号传送到这些场所的从机延伸报警控制器上。从机延伸报警控制器上的LED报警灯与主机监测报警控制器的LED报警灯一一对应，内置声响器和外接声光继电器输出和主机一致。

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图1 单片机机舱监测报警系统组成

三、主要功能

1.输入告警设定为9路无源常开输入告警、3路无源常开/常闭（通过拨码开关选择）输入告警。

2.当有告警时，相应的LED报警灯闪烁，同时内置声响器发声，外接声光继电器开通。

3.按消音键后，声响器停止发声，报警的LED由闪烁变成常亮，等到告警故障消失后，相应LED报警灯熄灭。

4.当检测到任一新的报警时，相应的LED报警灯闪烁，同时声响器发声，新的告警不影响已告警的LED灯状态。

5.只要有告警，外接声光继电器就开通，按消音键，不影响外接声光继电器的状态。只有当所有的告警故障消失后，外接声光继电器才断开。

6.在外部端口接好的情况下，任何时候按自检键，都可以检测每一个端口。此时LED告警灯从L01依次亮至L12，再12只LED告警灯全亮，声响器发声后延时3秒后结束自检。

7.当主机按消音键后，主、从机同时静音。当从机按消音键后，主、从机的声响器也同时静音。

8.拨动控制器中的主、从模式拨码开关，可实现主机和从机的切换。

9.主机与从机之间采用收发器为差分平衡系统的RS-485总线标准，抗干扰能力强，选择双绞线作为信号传输线，通信速率为9600bps，传输距离可达1.2km。

四、结束语

本文研究的单片机机舱监测报警系统，适用于内陆河航运的中小型船舶，可以采用一个主机和1～3个从机。与同功能的用PLC作为控制器的机舱监测报警系统相比，本系统具有价格低、体积小、质量稳定、操作方便等特点，目前在某小型船舶进行实际使用，各项功能运行正常，效果良好。

参考文献：

[1]尚新宇.智能化船舶机舱监测报警系统的研究[D].大连：大连海事大学，2001.

[2]战兴群.无人值守机舱监测报警系统方案研究[J].中国造船，2002（1）.