淺談船舶機艙監(jiān)視與報警系統(tǒng)

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1、淺談船舶機艙監(jiān)視與報警系統(tǒng)淺談船舶機艙監(jiān)視與報警系統(tǒng)摘要：該文主要介紹船舶機艙集中監(jiān)視與報警系統(tǒng)的組成和功能，對系統(tǒng)各組成單元分類、信號采集到信號輸出流程、模擬量和幵關(guān)量的相互轉(zhuǎn)換等進行了簡單介紹。關(guān)鍵詞：機艙監(jiān)視和報警系統(tǒng)開關(guān)量模擬量中圖分類號：U665文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X(2014)08(a)-0069-021監(jiān)測報警系統(tǒng)的功能和組成1.1監(jiān)視報警系統(tǒng)的功能監(jiān)測報警系統(tǒng)對全船重要電氣和機械設(shè)備的運行參數(shù)和安全信息進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行故障，并進行故障報警，便于輪機管理人員及

2、時排除故障。對于不同的監(jiān)視報警系統(tǒng)，由于其具體的組成和工作原理不同，在功能上也會存在一定的差異，但作為監(jiān)視與報警系統(tǒng)一般都應(yīng)該具備以下幾種功能：(1)數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換。(2)聲光報警。(3)參數(shù)與狀態(tài)顯示。(4)打印報警記錄。(5)報警延時。(6)延仲報警。此外監(jiān)視與報警系統(tǒng)還應(yīng)有3min的失職報警、值班呼叫、自檢、備用電源的自動投入等功能。1?2監(jiān)視報警系統(tǒng)的組成一個完善的監(jiān)視與報警系統(tǒng)由三大部分組成：(1)分布在機艙各監(jiān)視點的傳感器。(2)安裝在集中控制室內(nèi)的控制柜和監(jiān)視儀表或監(jiān)視屏。(3)安裝在駕駛

3、臺、公共場所、輪機長和輪機員居室的延伸報警箱。2機艙監(jiān)視與報警系統(tǒng)的分類介紹2.1監(jiān)視參數(shù)的分類機艙內(nèi)需要監(jiān)視的參數(shù)可分為兩類：一類是開關(guān)量；另一類是模擬量。開關(guān)量是指只有兩個狀態(tài)的量，這兩個狀態(tài)通常表現(xiàn)為開關(guān)的斷開和閉合。在船舶機艙中開關(guān)量可以反映設(shè)備的運行狀態(tài)。監(jiān)視與報警系統(tǒng)能對這些開關(guān)量進行顯示，需要報警的則發(fā)出聲光報警。就船舶機艙而言，開關(guān)量往往來自操作臺工控制箱的按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、繼電器或是來自現(xiàn)場設(shè)備的行程開關(guān)、液位開關(guān)等。模擬量是指連續(xù)變化的量，例如溫度、液位、壓力和轉(zhuǎn)速等參數(shù)。監(jiān)視與報警系

4、統(tǒng)應(yīng)能對這些模擬量進行實時顯示，如果參數(shù)超過預(yù)定的范圍，則應(yīng)發(fā)出聲光報警。2.2監(jiān)測方法的分類監(jiān)視與報警系統(tǒng)的各類很多，但所采用的監(jiān)視方法無非有兩類：一類是采用連續(xù)的監(jiān)測方法;另一類是采用掃描的監(jiān)測方法。連續(xù)監(jiān)測是指機艙中的所有監(jiān)測點的參數(shù)并行的送入監(jiān)視與報警系統(tǒng)，并對所有的監(jiān)測點的狀態(tài)及參數(shù)進行連續(xù)監(jiān)測。系統(tǒng)的核心元件是報警控制單元。每個監(jiān)測點需要一個獨立的電路進行測量和產(chǎn)生報警信號，測量結(jié)果和報警信息送至公共的顯示和報警屯路，但在設(shè)計上通常將多個類型的參數(shù)的電路制成一塊電路板。采用這種監(jiān)測方法的監(jiān)視

5、與報警系統(tǒng)，各監(jiān)視點Z間的相互影響較小，但所需硬件較多，造價較高。掃描監(jiān)測是以一定的時間間隔依次對各個監(jiān)視點的參數(shù)和狀態(tài)進行掃描，將監(jiān)視點信息逐?送入監(jiān)視與報警系統(tǒng)進行分吋處理。掃描監(jiān)測方法可采用常規(guī)的集成電路和微型計算機來實現(xiàn)。目前大多數(shù)的船舶均采用基于微機技術(shù)的監(jiān)視與報警系統(tǒng)。3機艙的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視與報警系統(tǒng)工作的第一步便是進行數(shù)據(jù)采集。監(jiān)視與報警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是由安裝在機艙內(nèi)的各監(jiān)測點的傳感器來完成的O測量單元是監(jiān)視與報警系統(tǒng)的重要組成部分，它對監(jiān)測點的運行參數(shù)進行測量，并將轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可以識別的信號

6、送入系統(tǒng)。3.1傳感器傳感器的功能是將機艙內(nèi)各種設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)轉(zhuǎn)換成便于報警裝置處理的標(biāo)準(zhǔn)信號。在機艙中，傳感器的各類多種多樣，其原理也各不相同。機艙內(nèi)常用的傳感器有溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器、流量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器等。3.2變送器測量單元是反饋控制系統(tǒng)的重要組成部分，它通常由各種各樣的測量傳感器和信號變送器組成，變送器的作用就是將傳感器采集的信號進…步轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的氣壓信號或者電信號。4監(jiān)視與報警系統(tǒng)的微機控制4.1開關(guān)量信號與模擬量信號的相互轉(zhuǎn)換4.1.1開關(guān)量轉(zhuǎn)換成模擬量開

7、關(guān)量轉(zhuǎn)換模擬量是由D/A轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)的。D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)。(1)分辨率。分辨率是指D/A轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬增量，取決于輸入數(shù)字量的二進制位數(shù)。例如，滿量程為10V的8位DAC芯片的分辨率位39mVo(2)轉(zhuǎn)換精度。如果不考慮D/A轉(zhuǎn)換的誤差，DAC轉(zhuǎn)換精度就是分辨率的大小，因此，要獲得高精度的D/A轉(zhuǎn)換結(jié)果，首先要選擇有足夠高分辨率的DACoD/A轉(zhuǎn)換精度分為絕對和相對轉(zhuǎn)換精度，一般是用誤差大小表示。DAC的轉(zhuǎn)換誤差包括零點誤差、漂移誤差、增益誤差、噪聲和線性誤差、微分線性誤差等綜合誤差。

8、絕對轉(zhuǎn)換精度是指滿刻度數(shù)字量輸入時，模擬量輸出接近理論值和程度。它和標(biāo)準(zhǔn)電源的精度、權(quán)電阻的精度有關(guān)。和對轉(zhuǎn)換精度指在滿刻度已經(jīng)校準(zhǔn)的前提下，整個刻度范圍內(nèi)，對應(yīng)任一模擬量的輸出與它的理論值之差。它反映了DAC的線性度。通常，相對轉(zhuǎn)換精度比絕對轉(zhuǎn)換精度更有實用性。相對轉(zhuǎn)換精度一般用絕對轉(zhuǎn)換精度和對于滿量程輸出的百分數(shù)來表示，有吋也用最低位（LSB）的兒分之兒表示。例如，設(shè)VFS為滿量程輸出電壓5V,n位DAC的相對轉(zhuǎn)換精度為±0.1%,則最