船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置及实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号检测报警系统的不间断供电控制装置，尤其涉及一种船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置及其实现方法。
【背景技术】
[0002]船舶信号检测报警系统是船舶监测报警系统的重要组成部分，其作用是实时检测船舶机舱参数并判断参数是否越限，若越限时则发出声光报警，并将相关信息传送到存储、打印系统；其所用电源为直流24V，并要求在船舶交流电力系统失电的情况下仍保持信号检测报警系统的不间断供电。
[0003]目前采用的船舶信号检测报警系统供电方法是:将交流220V经AC/DC转换模块转换为直流24V，然后再经直流的不间断供电装置(24V DC UPS)给信号检测报警系统供电，其主要缺陷有:1、其中的24V DC UPS为另外增加的设备，价格较高，导致整个船舶信号检测报警系统的成本增加；2、当AC/DC转换模块有故障或24V DC UPS有故障时会导致检测报警系统失电。
[0004]同时也有专利文献记载克服了以上缺陷，如专利申请号为:201110167771.6的一种船舶信号检测报警系统的不问断供电控制装置及供电方法，充分利用船上配备的己有的船用蓄电池DC 24V电源和船用计算机配有的交流220V UPS(不间断电源)来实现信号检测报警系统的不间断供电，提高船上已有设备的利用率和效率。交流220V依次串接船用计算机配的交流220V不间断电源、交流220V转直流24V的AC/DC整流模块后供船舶信号检测报警系统，船用蓄电池DC 24V电源不经电压转换直供船舶信号检测报警系统。通过断电延时时间继电器和中间继电器等器件构成船舶信号检测报警系统的不问断供电控制装置，实现:当船舶交流电力系统未失电(交流220V有电)，且船用计算机配的交流220V不间断电源和交流220V转直流24V的AC/DC整流模块完好时，只由交流220V给船舶信号检测报警系统的供电；当船舶交流电力系统失电(交流220V无电)，且船用计算机配的交流220V不间断电源和交流220V转直流24V的AC/DC整流模块完好时，由船用计算机配的交流220V不间断电源经过交流220V转直流24V的AC/DC整流模块继续给船舶信号检测报警系统的供电，并立即开通船用蓄电池DC 24V电源(蓄电池必须在船用计算机配的交流220V不间断电源前接好)给船舶信号检测报警系统的供电，形成AC/DC整流模块和蓄电池以或的方式共同给船舶信号检测报警系统共同供电，延时一段时间后切断AC/DC整流模块给船舶信号检测报警系统的供电，由蓄电池单独给船舶信号检测报警系统的供电，从而实现当船舶交流电力系统失电时无缝切换电源给船舶信号检测报警系统的供电；当船舶交流电力系统未失电(交流220V有电)，但船用计算机配的交流220V不间断电源和/或交流220V转直流24V的AC/DC整流模块故障(AC/DC整流模块无输出)时，立即开通船用蓄电池DC 24V电源(蓄电池必须在AC/DC整流模块无输出前接好)给船舶信号检测报警系统的供电，且通过红色指示灯发出故障提示，并输出故障信号至船舶信号检测报警系统；当蓄电池单独给船舶信号检测报警系统的供电过程中，船舶交流电力系统失电后来电，且船用计算机配的交流220V不间断电源和交流220V转直流24V的AC/DC整流模块完好(AC/DC整流模块有输出)时，恢复船舶交流电力系统的交流220V经船用计算机配的交流220V不间断电源和交流220V转直流24V的AC/DC整流模块给船舶信号检测报警系统的供电，并切断蓄电池给船舶信号检测报警系统的供电的通路；当蓄电池单独给船舶信号检测报警系统的供电过程中，船舶交流电力系统失电后来电，但船用计算机配的交流220V不间断电源和交流220V转直流24V的AC/DC整流模块有故障(AC/DC整流模块无输出)时，仍然保持蓄电池给船舶信号检测报警系统供电；当船舶交流电力系统失电(交流220V无电)，且船用计算机配的交流220V不间断电源和交流220V转直流24V的AC/DC整流模块完好(AC/DC整流模块有输出)时，但蓄电池没有连接，继续由船用计算机配的交流220V不间断电源经过交流220V转直流24V的AC/DC整流模块继续给船舶信号检测报警系统的供电，若在断延时时间继电器延时间内接上蓄电池，立即开通船用蓄电池DC 24V电源给船舶信号检测报警系统的供电，形成AC/DC整流模块和蓄电池以或的方式共同给船舶信号检测报警系统共同供电，断延时时间继电器延时间到切断AC/DC整流模块给船舶信号检测报警系统的供电，由蓄电池单独给船舶信号检测报警系统的供电，此时还能勉强算实现船舶交流电力系统失电时无缝切换电源给船舶信号检测报警系统的供电，若在断延时时间继电器延时间到后接上蓄电池，立即开通船用蓄电池DC 24V电源给船舶信号检测报警系统的供电，并立即切断AC/DC整流模块给船舶信号检测报警系统的供电，此时并没有实现船舶交流电力系统失电时无缝切换电源给船舶信号检测报警系统的供电。经分析申请号为:201110167771.6的一种船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置及供电方法存在如下缺陷:1、当船舶交流电力系统失电后来电，且船用计算机配的交流220V不间断电源和交流220V转直流24V的AC/DC整流模块完好时，从蓄电池切换到船舶交流电力系统给船舶信号检测报警系统供电没有实现很好的无缝切换；2、当蓄电池在船舶交流电力系统失电前没有连接，而在船舶交流电力系统失电(交流220V无电)后连接蓄电池，存在不能很好地实现船舶交流电力系统失电时无缝切换电源给船舶信号检测报警系统的供电；3、当船舶交流电力系统的交流220V经船用计算机配的交流220V不间断电源、交流220V转直流24V的AC/DC整流模块给船舶信号检测报警系统供电时，突然AC/DC整流模块无输出，切换到蓄电池给船舶信号检测报警系统供电的速度慢，由于采用继电器作为切换开关，存在机械触点切换速度慢，4、当船舶交流电力系统失电，由蓄电池给船舶信号检测报警系统供电时，没有进行船用计算机配的交流220V不间断电源和/或交流220V转直流24V的AC/DC整流模块故障(AC/DC整流模块无输出)检测，若此时AC/DC整流模块发生无输出提供不了故障灯指示及输出故障信号至船舶信号检测报警系统，即实现不了超前AC/DC整流模块发生无输出故障时检测和判断；5、因采用继电器来完电源供电切换和控制，机械触点存在使用寿命短，成本高，体积大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的和解决的技术问题是针对申请号为201110167771.6专利的供电控制装置及供电方法存在的缺陷，提出以半导体器件为控制和检测主体的一种船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置及实现方法。
[0006]本发明的船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置采用的技术方案是:由中央处理器单元、光电耦合器OC、电容C、二极管Dl至D7、P沟道增强型的场效应管Ql和Q5、NPN型开关三极管Q2至Q4及Q6至Q8、电阻Rl至R20、红色指示灯、白色指示灯组成；所述电阻R2、R4、R6、R17的一端与场效应管Ql的源极全部接入到AC/DC整流模块的输出电源24V的正极，电阻R3的一端和R2的另一端与场效应管Ql的栅极相并接，电阻R3的另一端与三极管Q2的集电极相连接，电阻R4的另一端和二极管D2的阳极与三极管Q3的集电极相并接，场效应管Ql的漏极与二极管D4的阳极相连接，电阻R5的一端和二极管D2、D3的阴极与三极管Q2的基极相并接，电阻R6的另一端和二极管D3的阳极与三极管Q4的集电极相并接，三极管Q4的基极通过电阻R9与中央处理器单元控制电源切换的I/O输出相连接，电阻R7的一端与三极管Q3的基极相连接，电阻R8和RlO的一端与R7的另一端相并接后接入中央处理器单元A/D输入接口，电阻R12、R14、R16的一端和RlO的另一端与场效应管Q5的源极全部接入到船用24V的蓄电池GB的正极，电阻R12的另一端和R13的一端与场效应管Q5的栅极相并接，电阻R13的另一端与三极管Q6的集电极相连接，电阻R14的另一端和二极管D5的阳极与三极管Q7的集电极相并接，场效应管Q5的漏极与二极管D7的阳极相连接，电阻R15的一端和二极管D5、D6的阴极与三极管Q6的基极相并接，电阻R16的另一端和二极管D6的阳极与三极管Q8的集电极相并接，三极管Q8的基极通过电阻R20与中央处理器单元控制电源切换的I/O另一输出相连接，三极管Q7的基极与电阻R18的一端相连接，电阻R17和R18的另一端与R19的一端相并接后接入中央处理器单元I/O输入接口，二极管D4、D7的阴极相互连接后接入中央处理器单元和船舶信号检测报警系统的电源输入正端VCC，电阻Rl的一端与船舶交流电力系统的交流220V电源的一端相连接，电阻Rl的另一端和二极管Dl的阴极与光电親合器OC中发光二极管的阳极相并接，光电親合器OC中发光二极管的阴极与二极管Dl的阳极相连接后接入船舶交流电力系统的交流220V电源的另一端，光电耦合器OC中光敏三极管的集电极与中央处理器单元电源输出VCCl相连接，电阻Rll的一端和电容C的正极与光电耦合器OC中光敏三极管的发射极相连接后接入中央处理器单元I/O另一输入接口，中央处理器单元的输出还接有红色指示灯和白色指示灯，所述中央处理器单元包含有与船舶信号检测报警系统相适应的故障信号输出端口，通过该故障信号输出端口与船舶信号检测报警系统相连接；电阻R5、R8、R11、R15、R19的另一端和三极管Q2、Q3、Q4、Q6、Q7、Q8的发射极以及电容C的负极、蓄电池GB的负极、中央处理器单元电源的负极、船舶信号检测报警系统的电源负极通过连接线全部