一種模塊化船舶消防控制系統技術方案

本發明專利技術涉及一種基于模塊化設計的船舶消防控制系統，具體地說，是一種將信號監測處理功能分別封裝成子模塊構成的功能控制系統。本發明專利技術包括電源模塊，控制模塊，輸入模塊，功率模塊，風油模塊和顯示模塊，控制模塊、輸入模塊、功率模塊、風油模塊和顯示模塊與電源模塊控制的電源總線連接，所有模塊與CAN總線連接形成網絡，輸入模塊與火災信號檢測裝置相連，功率模塊與滅火氣體施放裝置、訓練氣體施放裝置、疏散報警裝置、滅火施放報警相連，風油模塊與風機、油泵相連，顯示模塊與彩色液晶屏、按鍵、蜂鳴器相連。可根據消防滅火范圍的不同進行靈活的組合，既能有效的控制成本，也可以滿足不同船型的消防控制需求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種基于模塊化設計的船舶消防控制系統，具體地說，是一種將信號 監測處理功能分別封裝成子模塊構成的功能控制系統。
技術介紹
由于船舶火災的特殊性，其造成的損失和危害非常巨大，據不完全統計，船舶火災 占海難事故總數的11%，居第四位，其造成的損失則排在所有海難事故中的第一位。我國港 航系統平均每年發生船舶火災事故超過20起，造成的直接損失上千萬元。為了減少船舶火 災造成的損失，配備可靠的消防系統成為必不可少的，但是船舶種類眾多，大小各異，為每 種船舶都設計相應的消防控制系統周期長、投資大，將一種消防控制系統很好地適用于多 種船舶可以明顯減少設計成本，因此加強船舶消防控制系統的可擴展性尤為重要；另一方 面，讓工作人員及時掌握消防控制系統的工作狀態，及時發現重要滅火設備故障，能夠更大 程度上加強對火災的控制，所以加強工作人員與消防控制系統的人機交互能力十分重要。中國專利公開號CN1400571A，公開日為2003. 03. 05，專利名稱為艦船固定滅火 系統訓練與滅火一體化方法及裝置的專利自述為“一種艦船固定滅火系統訓練與滅火一 體化的方法及裝置，涉及特殊物體或空間的火災預防、滅火、抑制或撲滅，其方法是使用同 一實物系統在平時進行滅火訓練，又在真實火災時進行真正的滅火操作，其裝置的一體化 控制箱400包括識別其上的訓練與滅火轉換開關200位置狀態的PLC組件401以及使用各 PLC組件構成的控制模塊410和420。本專利技術能讓消防人員平時在同一滅火系統上進行經 常而有效的滅火訓練，從而使他們熟練掌握整個滅火系統的各種設備的功能及操作要領， 也能鍛煉他們在應付真正火災時的心理素質，通過平時的經常訓練，能起到對滅火系統進 行維護保養的作用，采用PLC控制技術，占用空間少，可靠性高”。其不足之處是首先其功 能擴展收到PLC的限制，無法根據實際的船舶需求進行靈活擴展；其次由于其基于PLC進行 設計，無法保證系統的實時性，并且整個系統的信息通訊受通訊協議影響而無法實現開放 化；在人機交互方面，其采用了 LED和指針儀表顯示，顯示效果不足，顯示的信息量較少，同 時又增加了整個系統的體積。
技術實現思路
本專利技術的目的在提供一種基于模塊化設計提高人機交互能力的船舶消防控制系 統，本專利技術的目的是這樣實現的本專利技術包括電源模塊，控制模塊，輸入模塊，功率模塊，風油模塊和顯示模塊，控制 模塊、輸入模塊、功率模塊、風油模塊和顯示模塊與電源模塊控制的電源總線連接，所有模 塊與CAN總線連接形成網絡，輸入模塊與火災信號檢測裝置相連，功率模塊與滅火氣體施 放裝置、訓練氣體施放裝置、疏散報警裝置、滅火施放報警相連，風油模塊與風機、油泵相 連，顯示模塊與彩色液晶屏、按鍵、蜂鳴器相連，輸入模塊將檢測到的火災信號和顯示模塊檢測到的按鍵信息傳送給控制模塊，控制模塊進行分析處理后將處理信息分送給功率模 塊、風油模塊和顯示模塊，功率模塊進行滅火氣體施放、訓練氣體施放、疏散報警和滅火施 放報警操作，風油模塊進行風機和油泵切斷操作，顯示模塊將信息顯示在液晶屏上。所述的功率模塊還可以檢測滅火施放電路的斷線故障，并將故障信號發送給控制 模塊，控制模塊傳送給顯示模塊進行顯示和報警提示。所述的電源模塊有主電源接口和輔電源接口，電源模塊帶有供電狀態監測功能的 雙直流電源無縫自動切換裝置，當主電源和輔電源都正常或只有主電源正常時，電源模塊 輸出主電源供給其他模塊使用，當主電源出現異常并且輔電源正常時，電源模塊的輸出切 換為輔電源，保證其他模塊正常工作。所述的主電源和輔電源提供的是24V直流電。所述的控制模塊包括微控制器，由微控制器內的AD模塊采集電壓。本專利技術的有益效果在于根據船舶消防控制的實際需求，將該控制系統功能分解 為電源模塊、控制模塊、輸入模塊、功率模塊、風油模塊和顯示模塊，各類模塊功能固定，可 根據消防滅火范圍的不同進行靈活的組合，既能有效的控制成本，也可以滿足不同船型的 消防控制需求。附圖說明圖I為本專利技術系統結構圖2為輸入模塊信號采集電路；圖3為功率模塊功率輸出和斷路檢測電路。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術做進一步描述針對現有技術的不足，提供基于模塊化設計的船舶消防控制系統，將信號監測、信 號處理、滅火施放和信息顯示等功能通過各個子模塊實現，每個模塊以微控制器為核心；所 有子模塊通過CAN總線互聯成一個整體。本專利技術設計方案便于擴展，人機交互能力強，能夠 適用于各種船舶應用。本專利技術是通過以下技術方案實現的，本專利技術包括電源模塊，控制模塊，輸入模塊， 功率模塊，風油模塊，顯示模塊。電源模塊帶有供電狀態監測功能的雙直流電源無縫自動切 換裝置，識別出外部可以使用的可靠電源然后對整個系統進行供電，正常情況下主電源供 電，當主電源出現異常時，通過電路檢測，將工作電源無縫切換轉為輔電源，同時電源模塊 內部微控制器采集主、輔電源供電的信息，通過CAN總線傳輸至控制模塊。控制模塊連接各 個模塊，是整個系統的樞紐，主要實現控制、計算和信息的傳遞，分析采集到的信息，將分析 結果傳送給功率模塊、風油模塊和顯示模塊進行處理。輸入模塊采集外部火災信號，檢測 有無火災，并且實時將檢測到的信息傳送給控制模塊。功率模塊控制滅火施放、疏散報警和 滅火施放報警等操作，接收控制模塊傳來的信息，如有滅火信號，則進行相應通道的功率輸 出，按一定時序進行疏散報警、滅火施放和滅火施放報警。風油切斷輸出模塊實現控制風機 油泵，當有滅火信號時，控制風機油泵的開關，使油泵停止供油從而使船速得到控制，方便 滅火，以免發生更大的火災；顯示模塊通過外接彩色液晶顯示屏、按鍵和蜂鳴器實現人機交4互，將當前各通道信息顯示在液晶屏上，并實時監測工作人員通過按鍵輸入的信息，將操作 信息傳送給控制模塊，同時在出現故障、火災或誤操作后會進行蜂鳴提示。本專利技術的工作過程和工作原理是1.本專利技術將一個電源模塊、一個控制模塊、若 干輸入模塊、若干功率模塊、若干風油模塊和若干顯示模塊組成為一個整體，電源模塊識別 出外部可以使用的可靠電源后分配給其余模塊，控制模塊是整個系統的核心部分，所有模 塊通過CAN總線組成一個信息網，實時采集和分析當前信息，保證整個消防系統可靠運行。2.輸入模塊與火災信號檢測裝置相連，功率模塊與滅火氣體施放裝置、訓練氣體施放裝置、 疏散報警裝置、滅火施放報警裝置相連，風油模塊與風機、油泵相連，顯示模塊與彩色液晶 屏、按鍵、蜂鳴器相連。輸入模塊采集火災信號，顯示模塊檢測按鍵信息，功率模塊檢測輸出 回路是否存在斷線故障，它們將采集到的信息通過CAN總線傳送給控制模塊，控制模塊經 過分析處理后將處理結果通過CAN總線傳送到功率模塊和風油模塊進行實施，同時將當前 信息傳送到顯示模塊上進行狀態顯示。如圖I所不,本專利技術包括一個電源模塊、一個控制模塊、若干輸入模塊、若干功率 模塊、若干風油模塊和若干顯示模塊。其中控制模塊為整個系統的核心，進行數據分析；電 源模塊保證整個系統的可靠供電，當主電源出現異常，無縫切換到輔電源供電狀態；輸入模 塊采集火災信號，是整個系統的主要信息來源模塊；功率模塊和風油模塊實現輸出響應，功 率模塊執行滅火氣體施放、訓練氣體施放、疏散報警和滅火施放報警等操作，風油模塊執行 風機和油泵的切斷操作；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種模塊化船舶消防控制系統，包括電源模塊，控制模塊，輸入模塊，功率模塊，風油模塊和顯示模塊，其特征在于：控制模塊、輸入模塊、功率模塊、風油模塊和顯示模塊與電源模塊控制的電源總線連接，所有模塊與CAN總線連接形成網絡，輸入模塊與火災信號檢測裝置相連，功率模塊與滅火氣體施放裝置、訓練氣體施放裝置、疏散報警裝置、滅火施放報警相連，風油模塊與風機、油泵相連，顯示模塊與彩色液晶屏、按鍵、蜂鳴器相連，輸入模塊將檢測到的火災信號和顯示模塊檢測到的按鍵信息傳送給控制模塊，控制模塊進行分析處理后將處理信息分送給功率模塊、風油模塊和顯示模塊，功率模塊進行滅火氣體施放、訓練氣體施放、疏散報警和滅火施放報警操作，風油模塊進行風機和油泵切斷操作，顯示模塊將信息顯示在液晶屏上。

【技術特征摘要】
1.一種模塊化船舶消防控制系統，包括電源模塊，控制模塊，輸入模塊，功率模塊，風油模塊和顯示模塊，其特征在于控制模塊、輸入模塊、功率模塊、風油模塊和顯示模塊與電源模塊控制的電源總線連接，所有模塊與CAN總線連接形成網絡，輸入模塊與火災信號檢測裝置相連，功率模塊與滅火氣體施放裝置、訓練氣體施放裝置、疏散報警裝置、滅火施放報警相連，風油模塊與風機、油泵相連，顯示模塊與彩色液晶屏、按鍵、蜂鳴器相連，輸入模塊將檢測到的火災信號和顯示模塊檢測到的按鍵信息傳送給控制模塊，控制模塊進行分析處理后將處理信息分送給功率模塊、風油模塊和顯示模塊，功率模塊進行滅火氣體施放、訓練氣體施放、疏散報警和滅火施放報警操作，風油模塊進行風機和油泵切斷操作，顯示模塊將信息顯示在液晶屏上。2.根據權利要求I所述的ー種模塊化船舶消防控制系統，其特征在于所述的功率模塊還可以檢測滅火施放電路...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王忠巍，黃帥，李文輝，李坤，袁志國，孫國威，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：