浅谈船舶机舱监视与报警系统

船舶机舱监控报警系统DPU设计及实现的开题报告一、选题背景及意义随着现代航运业的发展，船舶机舱监控报警系统越来越受到关注。

船舶机舱监控报警系统是利用现代计算机技术和通信技术，集成了各种传感器、仪表、报警器等设备，对船舶机舱内的各种参数进行监测和预警，保障船舶安全运行的关键系统。

在这个系统中，DPU(数据处理单元)是控制中心的核心部分之一，负责对从各种传感器收集的数据进行实时处理和分析，并作出相应的控制和报警响应。

因此，设计和实现一个高效可靠的DPU是船舶机舱监控报警系统中的重要问题。

本文将研究船舶机舱监控报警系统中的DPU设计及实现，研究其数据处理算法、通信协议、硬件结构及软件设计等方面的技术问题，为船舶机舱监控报警系统的研究和设计提供一定的参考依据。

二、研究内容本研究的主要内容如下：1.了解船舶机舱监控报警系统的原理和工作机制，研究其功能及运行环境要求。

2.对DPU的硬件结构进行设计和选择，包括控制器、存储器、接口等，确保性能和可靠性。

3.研究DPU的数据处理算法，包括数据采集、处理和分析，开发能实现实时处理、智能分析和预警功能的数据处理软件。

4.研究DPU的通信协议，包括与上位机和其他子系统的通信协议，确保系统之间的信息交互顺利进行。

5.通过实验验证DPU的性能和可靠性，对系统进行测试和仿真，确保系统的稳定性和准确性。

三、研究方法本研究的主要研究方法包括：1.文献调研：查阅相关领域的文献和资料，了解船舶机舱监控报警系统的发展现状和研究成果，确定研究方向和内容。

2.系统分析：对船舶机舱监控报警系统的原理和工作机制进行分析，确定DPU的功能和性能要求。

3.硬件设计：根据系统要求，设计DPU的硬件结构，选择适当的控制器、存储器、接口等。

4.软件设计：开发能实现实时处理、智能分析和预警功能的数据处理软件，实现与上位机和其他子系统的通信协议。

5.仿真测试：通过实验验证DPU的性能和可靠性，测试软、硬件系统的功能和交互性能。

浅谈船舶机舱监视与报警系统作者：杜兴来源：《科技创新导报》 2014年第22期杜兴(大连海安船舶与海洋工程技术服务公司辽宁大连 116001)摘要：该文主要介绍船舶机舱集中监视与报警系统的组成和功能，对系统各组成单元分类、信号采集到信号输出流程、模拟量和开关量的相互转换等进行了简单介绍。

关键词：机舱监视和报警系统开关量模拟量中图分类号：U665 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)08(a)-0069-021 监测报警系统的功能和组成1.1 监视报警系统的功能监测报警系统对全船重要电气和机械设备的运行参数和安全信息进行监测，及时发现设备运行故障，并进行故障报警，便于轮机管理人员及时排除故障。

对于不同的监视报警系统，由于其具体的组成和工作原理不同，在功能上也会存在一定的差异，但作为监视与报警系统一般都应该具备以下几种功能：(1)数据采集和转换。

(2)声光报警。

(3)参数与状态显示。

(4)打印报警记录。

(5)报警延时。

(6)延伸报警。

此外监视与报警系统还应有3min的失职报警、值班呼叫、自检、备用电源的自动投入等功能。

1.2 监视报警系统的组成一个完善的监视与报警系统由三大部分组成：(1)分布在机舱各监视点的传感器。

(2)安装在集中控制室内的控制柜和监视仪表或监视屏。

(3)安装在驾驶台、公共场所、轮机长和轮机员居室的延伸报警箱。

2 机舱监视与报警系统的分类介绍2.1 监视参数的分类机舱内需要监视的参数可分为两类：一类是开关量;另一类是模拟量。

开关量是指只有两个状态的量，这两个状态通常表现为开关的断开和闭合。

在船舶机舱中开关量可以反映设备的运行状态。

监视与报警系统能对这些开关量进行显示，需要报警的则发出声光报警。

就船舶机舱而言，开关量往往来自操作台工控制箱的按钮、转换开关、继电器或是来自现场设备的行程开关、液位开关等。

模拟量是指连续变化的量，例如温度、液位、压力和转速等参数。

监视与报警系统应能对这些模拟量进行实时显示，如果参数超过预定的范围，则应发出声光报警。

S t a n d a r d T e c h n o l o g y/标准技术智能船舶机舱监测报警系统研究余国虎(中国舰船研究设计中心，湖北武汉430064)摘要：智能监测报警系统能在运行过程中对船舶基层中各种传动设备的正常工作状态和各项管理参数进行实 时监控，它的智能化和远程化能最大程度地减轻船舶操作人员的工作强度，并且智能化的灵敏程度能精确监 测到各项系统出现的故障并作出自动报警，能使管理人员及时对其采取措施。

文章通过分析建立智能船舶机 舱监测报警系统的重要性，阐述了智能船舶机舱监测报警系统工作的基本原理，对智能船舶机舱监测报警系 统的总体结构设计、智能船舶机舱监测报警系统具体应用及智能船舶机舱监测报警系统主要显示模式及实现 方法进行了说明，最后对智能船舶机舱监测报警系统发展前景做出了展望。

关键词：船舶；智能监测；报警系统自古以来，水路就一直是重要的交通运输手段之 一。

在进入21世纪之后，随着电子商务和物流运输 的发展，海上运输也仍然是各个国家货物运输的主要 交通方式之一，船舶制造业也随之成为了世界各国快 速发展的新兴行业，为各国经济发展创收。

而在船舶 制造业当中，船舶内部所使用的机舱管理监控自动报 警系统作为船舶机舱管理自动化过程中的一项重要技 术内容，也是当前高校和船舶工程业主要关注的问题，这一技术已经成为了衡量船舶制造业是否先进的关键 因素。

而目前在我国船舶制造业当中，对于智能船舶 机舱监测报警系统的技术大多是引进国外先进技术，国内虽然也有一些自主研发的系统，但其硬件系统与 软件设施都不够健全，技术手段尚未成熟，因此有必 要对我国智能船舶机舱监测报警系统进行深入研究，根据目前存在的问题提出一些相应的解决办法，为我 国智能船舶机舱监测报警系统的自主研发作出贡献。

1建立智能船舶机舱监测报警系统的M要性首先，船舶机舱智能监测报警系统的建立可以在 船舶运行过程中对各种动力系统进行实时监控，当船 舶在作业过程中系统发生故障时，智能监测报警系统 会及时发出声、光等备种信号进行报警，并且会把发 生故障前的相关运行数据、系统状态进行备份保存，便于操作人员找到故障原因并及时快速地修复。

船舶报警系统的安装. 船舶报警系统船舶报警系统包括机舱检测报警，火灾检测报警，货舱检测报警。

其中机仓检测报警系统是通过采集主、副机的压力、温度、转速等参数通过主控制器进行转换成模拟或数字输出，如果输出值超出设定值，则产生声光报警信号，使值班人员及时处理不正常情况，让设备恢复正常状态。

货舱检测报警系统是通过检测货仓内的气体状况来输出信号。

火灾检测报警系统是通过测量传感器周围空间的温度或烟雾浓度来输出信号。

船舶机仓检测报警装置中报警信号通常分为开关量报警和模拟量报警。

开关量报警分为液位开关量、压力开关量、温度开关量、用电设备开关量、频率速度开关量等。

液位开关量传感器的安装前先检查传感器的好坏，方法是用万用表检测其通断状态，通过模拟开关量向主控制器送信号，判断传感器和控制箱的好坏。

温度开关量检测方法是先确定设定值，后桉设定值调整控制器的控制量。

压力开关量的检测应先查清报警设定值，然后依设定值调至报警值手泵向压力传感器加压，用万用表测量压力开关工作状态，并模拟压力开关向主控制器送信号，判断主控制器的好坏。

频率速度传感器主要检查频率信号转速装置是否动作，用万用表检测至设定值时是否动作。

各类传感器看下图:连杆浮球液位开关连杆浮球液位开关SL-PC 电缆浮球液位开关SL-3001金属浮球液位开关SL-3002 金属浮球液位开关SL-MH21塑料浮球液位开关SL-MH31塑料浮球液位开关SL-4501金属浮球液位开关SL-MH16侧装浮球液位开关SL-F侧装浮球液位开关UHZ-661磁性浮子液位计插入式磁性浮子液位计磁性浮子液位计流量开关光电液位开关金属电缆浮球液位开关静电容物位控制器SR 阻旋式料位开关R7-X 阻旋式料位开关模拟量报警分为压力和温度信号报警。

报警点检测和调试过程冲出现不同故障，应桉不同的故障现象检查排除，通常故障有短路、开路及接线方法错误，首先用万用表检查报警点的传感器阻值，通断情况。

然后测量连接电缆与配线之间是否正确，显示是否正常，逐级检查逐级记录，确定故障点后排除。

船舶机舱自动化船舶机舱自动化是指通过自动化技术和系统，对船舶机舱内部的各种设备、仪表和系统进行监控、控制和管理，以提高船舶的安全性、可靠性和效率。

船舶机舱自动化系统通常由以下几个方面的功能组成：监测、控制、报警和故障诊断。

1. 监测功能：船舶机舱自动化系统通过各种传感器和仪表，对船舶机舱内部的各种参数进行实时监测。

这些参数包括温度、压力、流量、液位、电压、电流等。

监测功能可以帮助船员实时了解机舱内部的状态，及时发现异常情况。

2. 控制功能：船舶机舱自动化系统可以根据监测到的参数，自动控制机舱内部的设备和系统。

例如，当发动机温度过高时，系统可以自动控制冷却系统启动，降低温度。

控制功能可以提高船舶的运行效率，减少人工干预的需求。

3. 报警功能：船舶机舱自动化系统可以根据预设的阈值，自动发出报警信号。

当机舱内部的参数超出正常范围时，系统会发出声音或光信号，提醒船员注意。

报警功能可以帮助船员及时发现并处理故障，防止事故发生。

4. 故障诊断功能：船舶机舱自动化系统可以通过分析监测到的参数数据，进行故障诊断。

系统可以自动判断设备或系统是否存在故障，并给出相应的诊断结果。

故障诊断功能可以帮助船员快速定位和修复故障，减少维修时间和成本。

船舶机舱自动化系统的设计和安装需要考虑以下几个方面的要求：1. 可靠性：船舶机舱自动化系统是船舶安全运行的重要组成部分，因此系统的可靠性是至关重要的。

系统应具备高可靠性，能够在恶劣的海洋环境下正常工作，并能够快速响应和处理各种异常情况。

2. 兼容性：船舶机舱自动化系统需要与船舶的其他系统进行集成，例如动力系统、导航系统等。

因此，系统应具备良好的兼容性，能够与其他系统进行数据交换和通信，实现信息共享和协同工作。

3. 可扩展性：船舶机舱自动化系统应具备良好的可扩展性，能够根据船舶的需求进行灵活调整和扩展。

系统应支持模块化设计，方便添加新的功能模块或替换老化的设备。

4. 易操作性：船舶机舱自动化系统应具备良好的易操作性，方便船员进行操作和管理。

基于实时数据的船舶智能监控与预警系统一、引言船舶作为一种古老而重要的交通运输工具，在国际贸易中起着至关重要的作用。

但是，船舶在海上运行时，受制于天气、海况、人为因素等多种因素，易发生事故，给运输业和人类生命财产带来极大的损失。

因此，研究如何通过技术手段来对船舶进行监控和预警成为了重要课题之一。

本篇文章将介绍一种基于实时数据的船舶智能监控与预警系统，它可通过收集、分析和处理大量的海洋数据，有效地评估船舶操纵风险，并在遇到危险情况时及时发出预警。

二、数据的获取和处理基于实时数据的船舶智能监控与预警系统主要通过以下两种手段来收集和处理数据：1.传感器数据采集传感器是一种可以检查、感知、测量和记录物理量和信号的设备。

通过安装不同种类的传感器，可以获取船舶周围的海洋数据，如海流、海浪、海温、湿度、气压、水深等，使船舶能够更准确地了解当前的海况。

2.人机交互数据除了通过传感器获取海洋数据外，船员的数据输入也对预警系统起关键作用。

在船长和船员输入数据时，必须提供正确、充足和准确的信息，以便系统能够做出相应的智能决策。

三、智能分析和预警机制收集的数据要处理和分析才能为船舶的智能监控和预警提供依据。

通过充分利用船舶上的传感器和分析工具，可以对收集到的数据进行实时处理和智能分析，判断船舶当前航向、速度、位置、载重等因素是否合适，从而预测船舶可能出现的危险情况。

当系统判断船舶处于危险时，就需要及时发出预警，以便避免更严重的安全事故。

预警可以通过声音、光线、震动等多种手段进行，通常是向船长和船员发出预警信号。

同时，预警过程也会通知相关部门和外部机构，以加强船舶安全业务的协同作用。

四、应用基于实时数据的船舶智能监控与预警系统广泛应用于船舶运营领域，例如货运船、客运船、军舰、渔船等。

在保证船舶安全的同时，这种预警系统也有助于提高船舶运营的效率和经济效益。

1.货运船对于货运船而言，该系统可覆盖从货物装载到卸载所需的整个运输过程。

浅析船舶机舱监测报警系统作者：温立达来源：《科学与财富》2017年第08期摘要：船舶机舱监测报警系统是整个船舶自动化系统中十分重要的组成部分，是一种能够取代轮机员对机舱中的主机和辅机等设备进行监测和管理的重要手段，这种手段对于整个船舶的管理是极为重要的。

系统软件有着操作简洁、界面清晰、功能完善的作用。

本文就是对船舶机舱监测报警系统进行分析，为相关的研究提供借鉴。

关键词：船舶机舱；监测报警系统随着国际海洋公约的实施，各个国家对于海洋工程有着重要的认识，各地都出台了相关的法规，要禁止不合格的船舶进入到一些限制性的区域，船舶公司就必须采取相关的措施对于老龄船舶进行淘汰，逐渐向现代化的方向发展。

随着科技的不断发展，运营成本的不断降低，船上的设备也在逐渐的减少，在这样的情况下，就会出现50%以上无人机舱的船舶行驶现象，而且整个监测报警系统是无人机舱中极为核心的部分，船舶机舱监测报警系统在无人机舱中是极为重要的。

1 系统组成船舶机舱监测系统主要是由两个部分构成的，一个部分是硬件，另外一个部分是软件，硬件主要是由监控显示计算机、主服务器、打印机、通信电缆、信号采集箱、延伸报警板和传感器等构件组成。

系统的软件部分主要是由两个部分构成的，一个部分是监测系统在运行的过程中使用的监控软件，另外一个就是智能采集模块内部的数据采集系统和相应的程序驱动模块，主要是在Windows2000或者WindowsXP操作系统下，机舱监测系统收集和处理模拟量和开关量等信号。

2 系统报警程序框图根据相关系统图示来看，主要是指受到监控的一些通导系统和机电设备在超过了预定的参数范围时，通过机舱监测会给报警灯柱开关量信号，就会产生视觉信号和听觉信号，通常所说的声光报警，报警点主要包括冷却水、锅炉、燃油、滑油、电站和主机、辅机等构成。

在这样的情况下，就需要对大约700左右个报警点进行相应的监测，其中机电设备运行时间和阀的开关状态不在报警监测范围内，仅仅是提供数据显示，但是其他的冷却水高温、滑油低压和机舱火警等是监测范围内的报警点，如果这些报警监测点出现高温、低压等报警现象，监测系统报警信号会启动声光报警系统，对于报警记录进行实时打印记录。

船舶机舱监测的智能报警系统王延涛，祁贝贝(新乡职业技术学院，河南新乡 453000)摘要: 传统的船舶机舱监测报警系统对于危险信号的响应时间过长。

针对这一问题，设计了一种新的船舶机舱监测系统报警系统，通过工控机、数据集中器、上位机和传感器构成硬件结构，利用RS-485总线连接各个硬件模块，在数据集中器、上位机进行冗余设计。

软件由信息采集、报警信号上下限设定、信息匹配、发送报警信号4步组成。

为检测系统工作效果，与传统报警系统进行实验对比。

结果表明，设计的智能报警系统能够迅速响应危险信号，及时反馈报警信息，降低船舶航行事故发生率。

关键词：船舶机舱；机舱监测；智能报警；报警系统中图分类号：U665.26 文献标识码：A文章编号： 1672 – 7649(2019)6A – 0187 – 03 doi：10.3404/j.issn.1672 – 7649.2019.6A.063Design of intelligent alarm system for ship engine room monitoringWANG Yan-tao, QI Bei-bei(Xinxiang Vocational and Technical College, Xinxiang 453000, China)Abstract: The response time of traditional marine engine room monitoring and alarming system to dangerous signals is too long. In order to solve this problem, a new alarm system of marine engine room monitoring system is designed. The hard-ware structure is composed of industrial computer, data concentrator, upper computer and sensor. The hardware modules are connected by RS-485 bus. The redundancy design of data concentrator and upper computer is carried out. The software con-sists of four steps: information acquisition, alarm signal upper and lower limit setting, information matching and alarm sig-nal sending. In order to detect the working effect of the system, the experimental comparison with the traditional alarm sys-tem shows that the designed intelligent alarm system can quickly respond to dangerous signals, timely feedback alarm in-formation, and reduce the incidence of ship navigation accidents.Key words: marine engine room；engine room monitoring；intelligent alarm；alarm system0 引　言工业技术发展使船舶内部结构愈加复杂，设备更加自动化，相关功能得以完善。

第十五章船舶机舱监测与报警系统机舱监测与报警系统是轮机自动化的一个重要内容，它的功能是准确可靠地监测机舱内各种动力设备的运行状态及其参数，一旦运行设备发生故障，自动发出声、光报警信号。

根据自动化程度的不同，有些系统还具有报警记录打印，参数和状态的定时或召唤打印以及参数的分组显示等功能。

对于无人值班机舱，集中监视与报警系统还能把报警信号延伸到驾驶台、公共场所、轮机长房间和值班轮机员的住所。

机舱集中监视与报警系统不仅可以改善轮机管理人员的工作条件，减轻劳动强度，及时发现设备的运行故障，而且也是实现无人机舱的基本条件。

第一节监视与报警功能的组成与功能一、参数类型在机舱中需要监视的参数可分两类：一类是开关量，另一类是模拟量。

所谓开关量，是指只有两个状态的量。

这两个状态通常表现为开关的断开和闭合，而开关的形式可以是机械开关或继电器触点。

在船舶机舱中，开关量可以反映设备的运行状态，例如设备是运行处于状态还是停止状态、设备是正常工作还是出现故障、主机凸轮轴位置以及阀门位置等。

监视报警系统能对这些开关量进行显示，需要报警的则发出声光报警。

模拟量是指连续变化的量，例如温度、液位、压力和转速等参数均为模拟量。

监视报警系统应能对这些模拟量进行实时显示，如果参数超过预定的范围，则应发出越限声光报警。

越限报警分为两种情况，有些参数是不允许超过某一上限值的，当超过这一上限值时发出的报警称为上限报警；另为一些参数则不允许低于某一下限值，当低于这一下限值时发出的报警称为下限报警。

通常，温度参数的报警为上限报警，压力参数的报警为下限报警，而液位参数的报警则既有上限报警也有下限报警。

应当指出的是，对于有些设备，其运行参数虽然为模拟量，但并不是把这些模拟量直接送入监视报警系统，而是通过压力继电器、温度继电器或液位开关等转换为开关量信号再送至监视报警系统。

对于这类参数，监视报警系统将以开关量的形式进行处理。

二、监测方法监视报警系统的种类很多，但所采用的监测方法无非有两类。

船舶机舱网络型监测与报警系统的故障诊断及处理一、故障诊断的基本概念所谓系统的故障诊断，概括地说是指及时发现和排除故障，其中包括判断故障所在部位以及对有关环节实施修复的全过程。

这个故障诊断的全过程通常分为3个部分，即鉴别故障现象、确定故障所在部位、正确隔离和排除故障。

1.鉴别故障现象以集中监测系统为例，在出现故障报警信号以后，首先应判断有没有误报警或不报警的情况，以免误判，多走弯路。

在机舱发生报警或参数出现异常情况时，轮机主管人员对该设备工况应立即进行检查，应确定“是否真的出了问题”，以求判别是真的有故障还是误报警，其中包括判定参数的检测结果是否有假。

例如，“曲轴箱油雾浓度”这一故障发出报警信号，应对该编号的检测结果进行故障鉴别，因为采样管路上的问题、测量管的污染问题、接点开关的错误动作等都会造成误报警。

只有在故障被确认以后，才应进一步查找和排除故障。

以上实例说明：正确进行故障鉴别，是与轮机主管人员对设备是否熟悉密切相关的。

又例如，在集中监测系统的控制箱内，设有比较多的印制电路板，在控制箱内、外还设有一些指示灯。

这些指示灯在不同的工况下，它们的显示状态会有相应的变化。

管理人员平时应该注意和记录这些变化。

一旦系统出现故障，就可以根据指示灯显示状态的变化，对故障进行初步判别，缩小故障查找的范围。

2.确定故障所在部位在故障得到确认以后，故障出在什么部位就成为问题的核心，其中，很重要的一点是要带着问题来观察设备报警的一些表象。

例如，故障现象出现时的特点是什么，这种故障是间隙的、还是持续的，设备的其他功能是否受到影响等。

显然，要确定某一故障的部位，同样要求对系统各功能环节有充分的了解，应对故障部位进行有针对性的检测，把所获得的检测结果集中起来，通过逻辑分析方法，依照“从大到小，从粗到细”的思路进行摸排，就可以大体确定故障的所在位置，有可能发生在一个或两个环节上。

有的设备还可以借助于模拟测试装置、故障显示灯来做好故障查找工作。

谈船舶机舱监测报警系统【摘要】机舱监测报警系统自动化是船舶自动化的一个重要组成部分，它直接影响到船舶的安全和船舶营运的经济效益。

本文回顾了船舶机舱监测报警系统的发展历程，介绍了两种典型监测报警系统的特点，并结合现代技术的发展特点指出了未来机舱监测手段的发展趋势。

【关键词】机舱监测报警系统；P87C591；现场总线型；发展趋势船舶机舱中的监测和报警系统是船舶中最重要的监测设备，也是实现机舱自动化乃至船舶自动化不可缺少的条件之一。

它可以代替轮机人员在相对恶劣的环境下对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后撤销报警，同时进入故障记忆状态，故障排除后即可撤销故障记忆，在AUT20控制模式下还可将报警信号向公共场所、轮机长及值班人员处所进行延伸，实现真正意义上的无人值班。

由此可见，先进的机舱监测报警系统不仅能够提高营运经济性、安全可靠性和减少固定船员的配置，而且极大地推动了船舶自动化的进程和“智能型”船舶的实现。

迅速发展的电子技术和网络技术也都渗透到船舶机舱监测技术领域。

本文将针对该系统的发展状况进行介绍和分析，并对船舶机舱监测报警系统的发展趋势提出观点，以供参考。

一、机舱监测报警系统的发展历程机舱监测报警系统是随着控制理论和电子技术的发展而发展起来的，到目前为止其发展历程大致经历了以下四个阶段：1.常规仪表监测阶段。

上世纪60年代以前，过程工业控制的自动化水平相对较低，当时的控制理论主要为经典控制理论，控制对象也多以单变量为主。

根据当时的电子技术水平，只有单项自动调节控制装置在机舱中得以应用，且使用的监测工具也以常规仪表为主，以有触点继电器式监视报警系统为其典型代表。

在该系统中各装置尚没有构成一个完整的集中控制系统，各自独立，自成体系，如各种热工参数的自动调节、单个机舱设备的自动控制等。

2.电、气动及中小规模集成电子模块组合逻辑监控阶段。

上世纪60年代中后期，随着电子工业的发展，晶体管集成元件的可靠性逐步提高，出现了以电、气动及中小规模集成电子模块组合逻辑控制为代表的机舱监视报警系统即集中监视系统，这使得主机、辅机和各种自动化设备可靠性得以进一步提高。