船舶机舱设备运行数据采集系统的研制

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1、船舶机舱设备运行数据采集系统的研制　　摘要：在船舶正常航行过程中，其中的主机、发电机和机舱中相关设备的运行参数都在发生着变化，为了更好的对船舶机舱设备运行情况有个全面的了解和掌握，就需要制定一套针对性的机舱自动监控系统，对船舶机舱设备运行数据进行有效的采集，这样不仅可以有效的了解和掌握整个船舶的动态信息，而且还可以借助无线局域网技术对机舱设备进行远程集中监控，从而有效的提高了机舱设备的运行效率。　　关键词：船舶机舱设备；运行数据；采集系统　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.022　　目前，我国大部分船舶上的机舱都配备了自动监控系统，并且基本上选择

2、了多微机分层监控系统，其属于比较典型的集散式监控系统（DCS），能够实现设备运行数据的有效显示、报警、监控以及历史数据存储等操作，同时其所具备的集中监视、分散控制，可以有效提高设备运行数据采集系统的可靠性和安全性，使船舶机舱设备正常的运行。　　1机舱设备运行数据采集系统的功能和要求　　1.1数据采集系统的基本功能　　机舱设备运行数据采集系统一般是借助系统的软硬件来完成的，其可以确保上位?C对相关设备数据的有效采集，但是其所具备的监测报警功能还有待进一步的改进和完善。而数据采集系统的基本功能包括以下几个方面：　　（1）监测列表数据显示。其一般是借助上位机组态软件来实现对船舶机舱内相关设备运行

3、数据的有效监控和采集，并且将所有机舱参数借助列表的形式，按照一定的规律呈现出来，主要内容包括了参数的序号、变量名、监测点名称、上下限值、实际测量值、单位等；（2）人机界面显示。其一般是借助仪表和虚拟模型的形式来对机舱内主机、辅机的相关参数进行有效的显示，如主机的排气温度、滑油进机压力、冷却水出口温度及发电机组相关温度和压力等参数；（3）报警显示。船舶机舱设备运行数据采集系统，会把采集到的参数结果和预先设定好的极限值进行对比和分析，当采集数据结果超过了极限值的预定参数，就会把该数据标记为红色，同时还会有效的现实报警级别及相关的处理情况。　　除了上述基本功能外，还有一系列其他方面的扩展功能。其

4、中硬件方面的PLC控制器能够有效的实现采集模块的扩展，而且该过程中一般不需要考虑点数不够现象。同时软件方面还能够进一步改进和完善软件界面、打印模块、报警记录生成等功能。　　1.2系统的技术要求　　虽然机舱设备运行数据采集系统的设计与运行过程，是在实验室的条件下进行的，但是在进行系统设计的过程中，还需要尽可能的满足系统的相关设计要求。对于船舶机舱内部的所有设备，要取得船检部门的检验和船级社的认证，并完成图纸的审核、设备的组装和运行测试，从而保证整个系统的正常运行。机舱设备运行数据采集系统中主要的技术规范要求包括以下几点：（1）正常工作条件下系统的环境条件：温度控制在0-55℃；当温度超过了4

5、0℃时，将其相对湿度控制在70%，反之当温度低于40℃时，将其相对湿度控制在95-100%；（2）监测精度：在0-55℃时要保证其监测精度小于±1.5%，而当温度在10-40℃时，监测精度小于±1.0%；（3）模拟量输入过程中，当各种测量值大于限值时，则应该发生声光报警；（4）保护电气设备的布置及其性能要进行有效的保护，从而当某个部位发生故障时，可以借助保护电路的选择性作用来实现设备电路的正常运行，从而减少对系统的损害；（5）配备蓄电池作为备用电源，这样一来当主电源发生问题时，可以及时切换到备用电源，从而保证系统的正常运行。　　2机舱设备运行数据采集系统中的硬件设计　　（1）传感器的类型及

6、要求。在进行系统设计过程中，传感器的作用是不容忽视的，一般需要将其安装到被测设备参数的现场，从而对待测设备的物理量变化情况进行有效的检测和记录，并以电压、电流、气压、液压等形式传输至相应的采集装置。通常情况下，传感器电路可以实现对相关数据的有效放大，从而确保数据远距离传输的准确性。传感器输出信号包括模拟量和开关量两大类，模拟量中的输出信息一般会随着时间的变化而变化，如温度、压力、流量等。　　（2）电缆类型及要求。船舶机舱内部所使用的电缆不仅要满足相关规范和标准的要求，而且还需要对其成本进行有效的考虑。在《2009钢质海船入级规范》对电缆的类型及要求进行了相关的规定，其规定，对于可能发生有害

7、蒸汽和凝结水的场所、环境条件差的机器处所等，要求选择非金属不透性或金属不透性护套。数据采集系统一般会选择船用通信电缆，在选择的过程中要对线路的耐油、防火、耐腐蚀、抗电磁干扰和防挤压等性能进行全面的考虑，而且还需要对其线路铺设的可行性进行考虑。　　（3）PLC模块类型及布置。在进行PLC控制器模块类型选择过程中，要根据需求尽可能选择易于维护、可靠型高和性价比高的PLC控制器，同时还需要将后期的容量扩展和设备维护等因素进行考