专利名称：：综合测量、监测报警和控制系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型属于监视报警装置，特别涉及一种综合测量、监测报警和控制系统。
背景技术：
：集中监视报警系统是轮机自动化的一个重要组成部分，主要用来集中监视机舱中所有设备的运行情况，一旦运行状况发生故障，自动发出声光报警并记录在案。在机舱人员应答后，撤销声响，同时将故障状态记忆存储，直至故障排除。已往的集中监视报警系统多采用分布式控制系统，一旦系统定型，扩充改变困难。而且各大系统间数据交换困难，容易出现信息"孤岛"。软、硬件没有统一的规范。不仅给使用和维修带来很大困难，而且也限制了自身发展。
发明内容本实用新型发明的目的是提供一种综合测量、监测报警和控制系统，它是基于双CAN总线，高层协议采用CANopen的IGMACS综合测量、监测报警和控制系统，在功能完备的基础上进一步提高系统的集成度，可靠性，以及可维护性。本实用新型的内容一种综合测量、监测报警和控制系统，其特征在于由安装在集控室内的监控主机通过现场总线CAN总线分别连接分布在机舱各监测点的传感器、安装在机舱的数据采集和控制模块、分布于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室的报警单元组成。分布在机舱各监测点的传感器是设置在各监测点的各机械和管路系统中的测量状态和运行参数的模拟量传感器和开关量传感器。监控主机采用嵌入式无风扇系统，内置1块安装有WINDOWSCE5.0的操作系统和存储应用软件程序和数据报警信息的4G工业级CF卡。报警单元包括本地报警单元和延伸报警单元；本地报警单元包括指示器、蜂鸣器和按钮；延伸报警单元是用于将主机产生的声光报警信号延伸于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室的报警单元。CAN总线是冗余的数据通信网络，高层协议符合CANopen协议族DS301,DS302,DS307的双CAN总线的网络结构。本实用新型的技术特点综合测量、监测报警和控制系统，由分布在机舱各监测点的传感器，安装在机舱的数据采集和控制模块，安装在集控室内的监控主机系统，分布于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室的延伸报警单元以及将各个单元联系起来的现场总线CAN总线组成。传感器安装在被监测部位，散布在机舱的各机械和管路系统中，分为模拟量传感器和开关量传感器两大类。数据采集和控制模块是整个系统的关键部分，由它们完成对现场数据的采集和主机控制命令的实施。监控主机系统是整个系统的管理核心部分，主要用于人机对话，计算机把监视参数及状态通过显示器、打印机来实现显示和记录，操作人员则通过键盘将各种命令输入计算机。延伸报警单元是专门为无人值班机舱设置的，在机舱无人值班的情况下，必须将积存的故障报警分组后延伸到驾驶室、公共场所、轮机长和轮机值班员住处。CAN总线用于连接系统的各部件，全数字通信技术有高的抗干扰能力和检错纠错能力，极大提高了系统的可靠性，并且接入总线的各部件相互独立，为系统研制，调试以及后期维护提供了很大便利。全数字通信。信号传输实现全数字化，提高了信号的可靠性、准确性，实现了检错纠错功能。本系统采用嵌入式无风扇系统设计，操作系统采用嵌入式实时操作系统WindowsCE5.0，使系统运行更加安全可靠。互操作性和互用性。标准化高层协议CanopenCANopen的采用使不同生产厂家的遵从同一协议的相似设备可进行互换。完全分散性。系统采用的模块包括模拟量输入，模拟量输出，开关量输入，开关量输出，热电偶输入等，几乎完成了所有的数据采集和过程控制任务。通用性和可替换性。系统模块无需预编址，预置程序不包含特殊功能，从而大大方便了现场调试和后期维护。结构简单，连线方便。现场设备之间采用专用通讯线缆联网，各个采集控制单元分散于现场，大大减少了复杂电气原理图和配线图设计的工作量，设计调试维护的成本都大大降低。自检功能。系统启动时具有完整性检测功能，并给出当前是否正常运行的状态指示，工作不正常时，能给出报警信息。报警功能。IMGACS1GMACS系统具有对异常信号监测并给出报警的功能。当外电供电失效、传感器短断路故障、CAN总线数据通讯等功能出现故障时可以给出声光报警，并记录报警内容并打印。图1是本实用新型一实施例的系统图。具体实施方式本综合测量、监测报警和控制系统是天津市斯莱顿电子有限公司生产的SLT-06B型IGMACS面向国内外市场，全面符合CanopenCANopen协议族DS301，DS302,DS307标准，适用于各种新造船及在航船的安装。本实用新型的技术内容综合测量、监测报警和控制系统，由分布在机舱各监测点的传感器，安装在机舱的数据采集和控制模块，安装在集控室内的监控主机系统，分布于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室的延伸报警单元以及将各个单元联系起来的现场总线CAN总线组成。综合测量、监测报警和控制系统的组成传感器安装在被监测部位，散布在机舱的各机械和管路系统中，分为模拟量传感器和开关量传感器两大类。数据采集和控制模块是整个系统的关键部分，由它们完成对现场数据的采集和主机控制命令的实施。监控主机系统是整个系统的管理核心部分，双主机冗余热备份，主要用于人机对话，计算机把监视参数及状态通过显示器、打印机来实现显示和记录，操作人员则通过键盘将各种命令输入计算机。延伸报警单元分布于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室。专门为无人值班机舱设置。在机舱无人值班的情况下，必须将积存的故障报警分组后延伸到驾驶室、公共场所、轮机长和轮机值班员住处。CAN总线用于连接系统的各部件，全数字通信技术有高的抗干扰能力和检错纠错能力，极大提高了系统的可靠性，并且接入总线的各部件相互独立，为系统研制，调试以及后期维护提供了很大便利。如图1所示SLT-06B型IGMACS综合测量、监测报警和控制系统主要由以下几部分组成由2台或2台以上的具有双CAN口的嵌入式工业计算机或具有操作功能、双CAN口的操作板构成的监控主机系统；具有双CAN口，符合CanopenCANopen协议的数据釆集和控制模块；各种420mA/05V输入/出的模拟量传感器/变送器，开关量/数字量输入/出的传感器，电器部件；延伸报警单元；结合打印机、声光报警器等设备构成。系统及各组成部分功能说明如下监控主机网络上将两台主机的管理功能作了如下区分，主节点和浮动主节点。作为主节点时，用于配置CANopen网络的通信参数和各节点的应用参数，并且监控整个网络的运行；通过监控功能可以显示各输入通道的值(模拟量)或状态(开关量)并可控制远程设备运行；作为浮动主节点，用于配置CANopen网络各节点的应用参数，并且可以在主节点出现故障的情况下，接替主节点功能，配置CANopen网络的通信参数和监控整个网络的运行；通过监控功能可以显示各输入通道的值(模拟量)或状态(开关量)并可控制远程设备运行。采集控制模块模块系列分为通用模块和专用模块。通用模块包括CANAI-16,CANAO-16,CANDI-24，CANDO-24,CANDIO-12,CANRI-12,它们是CANopen网络模拟量/开关量/温度量的采集控制模块。采集模块采集现场信号，以CAN报文的形式发送到总线上，供主机分析处理；控制模块接收总线上由主机发出的控制命令，实施于执行机构。所有模块设备符合CiADSP401协议。专用模块包括阀控模块CANVLC-6，马达控制模块CANMCU-2，发电机保护模块CANGP。阀控模块具有总线遥控阀门开关功能，阀门到位指示功能，故障报警功能。马达控制模块具有总线遥控马达起停功能，马达三相电流测量功能，马达自动切换，顺序起动功能。发电机保护模块可以测量电压，电流，功率，有功功率，无功功率，功率因数等参数。它从电压和电流变压器获得独立信号，同时也从配电盘上获得独立信号，并进行船级社要求的所有发电机保护的继电器输出。模块上的指示灯含义:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>报警单元包括指示灯、蜂鸣器、显示屏、测试按钮、消声按钮和消闪按钮。报警信息主要有电源失电、传感器短路或断路、通信故障、节点故障和监测点越限等方面的信息，在任何一方面出现故障系统均会报警，当故障消除后指示器灯灭。延伸报警单元系统可以将当前的报警事件延伸到驾驶室，轮机员房间以及其他公共场所。延伸报警单元也配有声光报警和消声应答。权利要求1、一种综合测量、监测报警和控制系统，其特征在于由安装在集控室内的监控主机通过现场总线CAN总线分别连接分布在机舱各监测点的传感器、安装在机舱的数据采集和控制模块、分布于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室的报警单元组成。2、根据权利要求1所述的综合测量、监测报警和控制系统，其特征在于分布在机舱各监测点的传感器是设置在各监测点的各机械和管路系统中的测量状态和运行参数的模拟量传感器和开关量传感器。3、根据权利要求1所述的综合测量、监测报警和控制系统，其特征在于监控主机采用嵌入式无风扇系统，内置1块安装有WINDOWSCE5.0的操作系统和存储应用软件程序和数据报警信息的4G工业级CF卡。4、根据权利要求1所述的综合测量、监测报警和控制系统，其特征在于报警单元包括本地报警单元和延伸报警单元；本地报警单元包括指示器、蜂鸣器和按钮；延伸报警单元是用于将主机产生的声光报警信号延伸于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室的报警单元。5、根据权利要求1所述的综合测量、监测报警和控制系统，其特征在于CAN总线是冗余的数据通信网络，高层协议符合CANopen协议族DS301，DS302，DS307的双CAN总线的网络结构。专利摘要综合测量、监测报警和控制系统，由分布在机舱各监测点的传感器，安装在机舱的数据采集和控制模块，安装在集控室内的监控主机系统，分布于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室的延伸报警单元以及将各个单元联系起来的现场总线CAN总线组成。监控主机系统是管理核心部分，用于人机对话，把监视参数及状态通过显示器、打印机来实现显示和记录，通过键盘将各种命令输入计算机。延伸报警单元是专门为无人值班机舱设置的，将积存的故障报警分组后延伸到驾驶室、公共场所、轮机长和轮机值班员处。CAN总线全数字通信技术有高的抗干扰能力和检错纠错能力，极大提高了系统的可靠性，并且接入总线的各部件相互独立，为系统研制，调试以及维护提供了很大便利。文档编号G05B19/048GK201364482SQ20082014322公开日2009年12月16日申请日期2008年11月18日优先权日2008年11月18日发明者于振生,刘海花,朱海明,王晓玲,王瑞鹏,赵卫丽申请人:天津市斯莱顿电子有限公司