一種船舶機(jī)艙監(jiān)測報警與控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種報警控制系統(tǒng)，尤其涉及一種船舶機(jī)艙監(jiān)測報警與控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的船舶機(jī)艙監(jiān)測報警與控制系統(tǒng)由信號采集單元、數(shù)據(jù)匯總處理單元、狀態(tài)及報警顯示單元組成。信號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)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。多個信號采集單元的數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場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)系和報警邏輯對數(shù)據(jù)進(jìn)行報警判斷，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)，將報警信號以聲光方式顯示給用戶，用戶可以對報警確認(rèn)；狀態(tài)及報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)和歷史報警信息，判斷信號量的變化過程及報警連鎖關(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，不能對系統(tǒng)進(jìn)行維修或軟件升級。當(dāng)系統(tǒng)信號點規(guī)模大時，現(xiàn)場總線的通訊速度已難以滿足數(shù)據(jù)更新時間的要求；每個信號采集單元都包含不同的參量設(shè)定，這就帶來了現(xiàn)場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)界面通常用計算機(jī)工作站、發(fā)光管燈板延伸報警指示、智能小液晶延伸報警等構(gòu)成，多種顯示報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)測報警與控制系統(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)測報警與控制系統(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)包括至少一個工作站、至少一個延伸報警終端以及工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，所述的延伸報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)包括至少一個采集單元、與采集單元連接的外部設(shè)備、至少兩臺分別于采集單元連接的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、與每個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)報警聲光輸出，系統(tǒng)報警確認(rèn)和消音輸入。
[0006]有益效果:由于采用至少兩個輸入輸出服務(wù)器，保證一個服務(wù)器維修、損壞或系統(tǒng)升級時，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)測報警與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[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)測報警與控制系統(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個工作站個、l-η個延伸報警終端以及1個工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)3，延伸報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、信號量變化輔助分析、信號量參數(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)員安全報警，這些功能的設(shè)置可以通過現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。中層網(wǎng)絡(luò)12由兩臺輸入輸出服務(wù)器1、2構(gòu)成，兩臺輸入輸出服務(wù)器互為冗余，一臺為主服務(wù)器，一臺為輔服務(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)系和報警邏輯對數(shù)據(jù)進(jìn)行報警判斷，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)輔助功能的實現(xiàn)，如值班設(shè)定、輪機(jī)員呼叫、輪機(jī)員安全報警，這些功能的設(shè)置可以通過現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。下層網(wǎng)絡(luò)13包括l-η個采集單元、1號和2號工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)4、5、與每個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；采集單元還通過多個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)報警聲光輸出，以及系統(tǒng)報警確認(rèn)和消音輸入。船舶機(jī)艙監(jiān)測報警與控制系統(tǒng)的上中下三個層次網(wǎng)絡(luò)之間的連接，三個網(wǎng)絡(luò)層次內(nèi)部的連接，冗余服務(wù)器的監(jiān)測報警系統(tǒng)對外的連接，都是通過網(wǎng)絡(luò)建立的。上層網(wǎng)絡(luò)11的多個工作站、多個延伸報警終端與中層的兩個輸入輸出服務(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的兩個輸入輸出服務(wù)器都具有雙以太網(wǎng)接口和多個串行通訊接口，兩個以太網(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對點連接。下層網(wǎng)絡(luò)13的多個采集單元與中層的兩個輸入輸出服務(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)測報警系統(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:上層的延伸報警及工作站可從0個到幾十個之間變化；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)實際信號量分布的區(qū)域位置來調(diào)整，采集點的總數(shù)量規(guī)模也可從小到幾十點，大到幾萬點之間變化，其點規(guī)模受制于輸入輸出服務(wù)器的處理能力。
【主權(quán)項】
1.一種船舶機(jī)艙監(jiān)測報警與控制系統(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)包括至少一個工作站、至少一個延伸報警終端以及工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(3)，所述的延伸報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)包括至少一個采集單元、與采集單元連接的外部設(shè)備、至少兩臺分別與采集單元連接的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、與每個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)測報警與控制系統(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對點連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶機(jī)艙監(jiān)測報警與控制系統(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)測報警與控制系統(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)報警聲光輸出、系統(tǒng)報警確認(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)測報警與控制系統(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、延伸報警終端以及工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，延伸報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、至少兩臺分別與采集單元連接的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、與每個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)測報警與控制系統(tǒng)，服務(wù)器易維修；損壞或系統(tǒng)升級時，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】CN105278482
【申請?zhí)枴緾N201410336279
【發(fā)明人】鮑孟霞, 吳琦, 潘衛(wèi)鋒
【申請人】鎮(zhèn)江市億華系統(tǒng)集成有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年7月14日