一种内河船舶LNG燃料供给管路控制系统的制作方法

本实用新型涉LNG供给领域，及一种内河船舶LNG燃料供给管路控制系统。

背景技术：

世界经济的快速发展，引发了世界对能源需求的快速增加。天然气以其清洁、方便、高效的特性成为替代煤炭、石油最合适的优质新型能源。随着国际油价的上涨及排放要求日趋严格，天然气的使用成为各领域的必然趋势。

现有船舶中，主要是以柴油发动机为主，柴油燃烧过程中，会产生浓烈的黑烟，对环境造成污染。由于船运经常涉及跨国运输，不同国家的柴油发动机优劣不同，因此会对环境产生不同程度的污染，导致很多船舶排放标准不达标，进而限制进入某些国家。

天然气以其清洁、方便、高效的特性，能够解决船舶燃烧柴油而导致的环境污染。

采用天然气作为船舶燃料时，一般将天然气以液态天然气（LNG）存储，然后将天然气加热汽化后通过管路送往燃气发动机。现有LNG燃料供给管路系统的控制，主要由一个控制器来进行，该控制器要控制LNG燃料供给管路系统中阀门的通断，还要对整个LNG燃料供给管路系统进行安全控制、安全检测；即供气和安全控制全部集中在一起；若该控制器损坏，则整个LNG供气管路无法工作，且会存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种内河船舶LNG燃料供给管路控制系统，该控制系统能够提高LNG燃料供给过程中的安全稳定性。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开了一种内河船舶LNG燃料供给管路控制系统，它包括分别连接在多条CAN总线上的充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统和安全控制系统；所述充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统和安全控制系统均由电源模块供电，所述电源模块包括主电源和备用电源，所述主电源和备用电源均与充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统和安全控制系统相连。

所述充装管路控制系统用于控制充装管路系统中阀门的通断，使LNG通过充装管路系统进入LNG储罐进行存储；

所述左供气管路控制系统用于控制左供气管路系统中阀门的通断，使LNG从LNG储罐出来后，通过左供气管路系统中的汽化器汽化成CNG后送往燃气发动机；

所述右供气管路控制系统用于控制右供气管路系统中阀门的通断，使LNG从LNG储罐出来后，通过右供气管路系统中的汽化器汽化成CNG后送往燃气发动机；

所述安全控制系统用于检测充装管路系统、左供气管路系统和左供气管路系统中的温度、压力。

由于上述结构，该内河船舶LNG燃料供给管路控制系统包括多个独的子系统，各子系统能够单独控制LNG燃料供给过程中的充装、供气和安全检测，当某一个子系统损坏时，并不影响其他子系统的工作。当充装管路控制系统损坏时，左供气管路控制系统和/或右供气管路控制系统还能够继续控制左供气管路系统和/或右供气管路系统向燃气发动机供气；当左供气管路控制系统和/或右供气管路控制系统损坏，充装管路控制系还能够控制充装管路系统继续向LNG储罐充装LNG；当充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统全部损坏时，安全控制系统还能够继续检测整个管路系统的状态，保证安全。当安全控制系统损坏，充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统还能控制阀门开闭，保证安全。本实用新型中各子系统相互独立提高了LNG燃料供给的安全稳定性。

由于各子系统接在多条CAN总线上，使各子系统间能够相互通信；多条CAN总线能够保证系统自动无缝切换到不同的总线来读写数据，总线恢复后又能自动无缝切换回去；保证个子系统间通信的稳定。

电源模块采用主备电源能够保证供电的稳定性，便于电源故障时进行切换。

该LNG燃料供给管路控制系统正常工作时，安全控制系统检测各管路系统的温度值和压力值，并将到的各管路系统的温度值和压力值发送到对应的管路控制系统中去，当温度、压力值不在各管路控制系统中设定的范围内时，各管路控制系统控制各管路系统中的阀门关闭；当温度、压力值在各管路控制系统中设定的范围内时，各管路控制系统可以控制各管路系统中的导通。

进一步的，所述充装管路控制系统包括充装管路控制器，所述充装管路控制器与充装管路系统中的阀门相连；所述充装管路控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电；

所述左供气管路控制系统包括左供气管路控制器，所述左供气管路控制器与左供气管路系统中的阀门相连；所述左供气管路控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电；

所述右供气管路控制系统包括右供气管路控制器，所述右供气管路控制器与右供气管路系统中的阀门相连；所述右供气管路控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电。

由于上述结构，各管路控制系统中的控制器独立设置，保证了整个LNG燃料供给管路控制系统的安全稳定性。

进一步的，所述安全控制系统包括安全控制主控器，所述安全控制主控器分别与充装管路系统、座供气管路系统、右供气管路系统中的压力传感器、温度传感器相连；所述安全控制主控器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电。

进一步的，所述安全控制系统包括分别连接在多条CAN总线上的充装管路安全控制系统、左供气管路安全控制系统和右供气管路安全控制系统；所述充装管路安全控制系统、左供气管路安全控制系统和右供气管路安全控制系统均由电源模块供电。

进一步的，所述充装管路安全控制系统包括充装管路安全控制器，所述充装管路安全控制器与充装管路系统中的压力传感器、温度传感器相连；所述充装管路安全控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电；

所述左供气管路安全控制系统包括左供气管路安全控制器，所述左供气管路安全控制器与左供气管路系统中的压力传感器、温度传感器相连；所述左供气管路安全控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电；

所述右供气管路安全控制系统包括右供气管路安全控制器，所述右供气管路安全控制器与右供气管路系统中的压力传感器、温度传感器相连；所述右供气管路安全控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电。

由于上述结构，每个管路系统均单独对应一个安全控制器，各安全控制器件独立工作，且能够相互传递数据，提高了整个LNG燃料供给管路控制系统的安全稳定性。

进一步的，所述安全控制系统包括分别连接在多条CAN总线上的充装管路安全控制系统、左右供气管路安全控制系统；所述充装管路安全控制系统、左右供气管路安全控制系统均由电源模块供电；

或所述安全控制系统包括分别连接在多条CAN总线上的充装左供气管路安全控制系统、右供气管路安全控制系统；所述充装左供气管路安全控制系统、右供气管路安全控制系统均由电源模块供电；

或所述安全控制系统包括分别连接在多条CAN总线上的充装右供气管路安全控制系统、左供气管路安全控制系统；所述充装右供气管路安全控制系统、左供气管路安全控制系统均由电源模块供电。

进一步的，所述充装管路安全控制系统包括充装管路安全控制器，所述充装管路安全控制器与充装管路系统中的压力传感器、温度传感器相连；所述充装管路安全控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电；

所述左右供气管路安全控制系统包括左右供气管路安全控制器，所述左右供气管路安全控制器与左供气管路系统和右供气管路系统中的压力传感器、温度传感器相连；所述左右供气管路安全控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电；

或所述充装左供气管路安全控制系统包括充装左供气管路安全控制器，所述充装左供气管路安全控制器与充装管路系统和左供气管路系统中的压力传感器、温度传感器相连；所述充装左供气管路安全控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电；

所述右供气管路安全控制系统包括右供气管路安全控制器，所述右供气管路安全控制器与右供气管路系统中的压力传感器、温度传感器相连；所述右供气管路安全控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电；

或所述充装右供气管路安全控制系统包括充装右供气管路安全控制器，所述充装右供气管路安全控制器与充装管路系统和右供气管路系统中的压力传感器、温度传感器相连；所述充装右供气管路安全控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电；

所述左供气管路安全控制系统包括左供气管路安全控制器，所述左供气管路安全控制器与左供气管路系统中的压力传感器、温度传感器相连；所述左供气管路安全控制器连接在多条CAN总线上，由电源模块供电。

由于上述结构，一安全控制器检测两个管路系统或一个管路统能够在保证整个LNG燃料供给管路控制系统的安全稳定的情况下，节约成本。

进一步的，多条CAN总线上还连接有人机交互设备，所示人机交互设备包括显示模块和充装管路控制模块、左供气管路控制模块、右供气管路控制模块；所述人机交互设备由电源模块供电。所述显示模块用于显示各管路系统中各阀门的导通状况、压力状况、温度状况；所述充装管路控制模块用于包括若干按键，用于控制充装管路系统中各阀门的开闭；所述左供气管路控制模块用于包括若干按键，用于控制左供气管路系统中各阀门的开闭；所述右供气管路控制模块用于包括若干按键，用于控制右供气管路系统中各阀门的开闭。

由于上述结构，通过人机交互设备能够监控各管路的状况，同时还能通过人机交互设备上的按键手动控制各管路系统中阀门的开闭。

进一步的，所述人机交互设备包括分别连接在多条CAN总线上的人机交互设备Ⅰ、人机交互设备Ⅱ、人机交互设备Ⅲ；所述人机交互设备Ⅰ、人机交互设备Ⅱ、人机交互设备Ⅲ由电源模块供电。

由于上述结构，设置多个独立的人机交互设备，且能够相互通信；将人机交互设备设置在不同的地方，能够在不同地方监控和控制个管路系统的状况。

进一步的，所述电源模块包括主电源、备用电源，所述主电源通过开关电源连接至冗余电源模块；所述备用电源通过隔离电源连接至冗余电源模块；所述冗余电源模块与充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统和安全控制系统、人机交互设备相连。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中，充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统和安全控制系统独立设置，且过多条CAN总线连接构成冗余网络；各管路控制系统和安全控制系统相互独立，不影响彼此工作，且能够进行数据互通，当其中一个控制系统损坏时，其他控制系统任然冷单独工作，提高了整个内河船舶LNG燃料供给管路控制系统的安全稳定性。同时，设置多个独立的人机交互设备，能够实现内河船舶LNG燃料供给管路控制系统的独立监控和独立控制。

附图说明

图1是内河船舶LNG燃料供给管路控制系统结构图；

图2是内河船舶LNG燃料供给管路系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示，一种内河船舶LNG燃料供给管路系统，它包括设在船舶上的LNG储罐，所述LNG储罐上连接有充装管路系统1、左供气管路系统2、右供气管路系统3；左供气管路系统中，汽化器4的进液端与LNG储罐连通，出气端与燃气发动机M1和燃气发动机M2连通；右供气管路系统中，汽化器4的进液端与LNG储罐连通，出气端与燃气发动机M3和燃气发动机M4连通；充装管路系统1、左供气管路系统2、右供气管路系统3中还设置有压力传感器P、温度传感器T。

实施例1：

一种内河船舶LNG燃料供给管路控制系统，它包括分别连接在多条CAN总线上的充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统和安全控制系统；所述充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统和安全控制系统均由电源模块供电，所述电源模块包括主电源和备用电源，所述主电源和备用电源均与充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统和安全控制系统相连。

本实施例中，CAN总线有两条，分别为CAN-BUS1和CAN-BUS2，CAN-BUS1和CAN-BUS2均连接有充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统和安全控制系统。

所述充装管路控制系统包括充装管路控制器，所述充装管路控制器与充装管路系统中的阀门相连；所述充装管路控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电；

所述左供气管路控制系统包括左供气管路控制器，所述左供气管路控制器与左供气管路系统中的阀门相连；所述左供气管路控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电；

所述右供气管路控制系统包括右供气管路控制器，所述右供气管路控制器与右供气管路系统中的阀门相连；所述右供气管路控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电。

所述安全控制系统包括安全控制主控器，所述安全控制主控器分别与充装管路系统、座供气管路系统、右供气管路系统中的压力传感器、温度传感器等传感器相连；所述安全控制主控器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电。

2条CAN总线上还连接有人机交互设备，所示人机交互设备包括显示模块和充装管路控制模块、左供气管路控制模块、右供气管路控制模块；所述充装管路控制模块、左供气管路控制模块、右供气管路控制模块包括若干按键；所述人机交互设备由电源模块供电。

所述人机交互设备包括分别连接在2条CAN总线上的人机交互设备Ⅰ、人机交互设备Ⅱ、人机交互设备Ⅲ；所述人机交互设备Ⅰ、人机交互设备Ⅱ、人机交互设备Ⅲ由电源模块供电。人机交互设备Ⅰ设置在驾驶室内人机交互设备Ⅱ和人机交互设备Ⅲ设置子机舱内。

所述电源模块包括主电源、备用电源，所述主电源（AC220V）通过AC-DC开关电源连接至DC24V冗余电源模块；所述备用电源(DC24V)通过DC-DC隔离电源连接至DC24V冗余电源模块；所述DC24V冗余电源模块与充装管路控制系统、左供气管路控制系统、右供气管路控制系统和安全控制系统、人机交互设备相连。当主电源失效时，DC24V冗余电源模块将电源切换至备用电源供电。

实施例2：

本实施例与实施例1大体相同，其不同之处在于：所述安全控制系统包括分别连接在2条CAN总线上的充装管路安全控制系统、左供气管路安全控制系统和右供气管路安全控制系统；所述充装管路安全控制系统、左供气管路安全控制系统和右供气管路安全控制系统均由电源模块供电。

所述充装管路安全控制系统包括充装管路安全控制器，所述充装管路安全控制器与充装管路系统中的压力传感器、温度传感器等传感器相连；所述充装管路安全控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电；

所述左供气管路安全控制系统包括左供气管路安全控制器，所述左供气管路安全控制器与左供气管路系统中的压力传感器、温度传感器等传感器相连；所述左供气管路安全控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电；

所述右供气管路安全控制系统包括右供气管路安全控制器，所述右供气管路安全控制器与右供气管路系统中的压力传感器、温度传感器等传感器相连；所述右供气管路安全控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电。

实施例3

本实施例与实施例1大体相同，其不同之处在于：所述安全控制系统包括分别连接在2条CAN总线上的充装管路安全控制系统、左右供气管路安全控制系统；所述充装管路安全控制系统、左右供气管路安全控制系统均由电源模块供电；

所述充装管路安全控制系统包括充装管路安全控制器，所述充装管路安全控制器与充装管路系统中的压力传感器、温度传感器等传感器相连；所述充装管路安全控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电；

所述左右供气管路安全控制系统包括左右供气管路安全控制器，所述左右供气管路安全控制器与左供气管路系统和右供气管路系统中的压力传感器、温度传感器等传感器相连；所述左右供气管路安全控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电。

或所述安全控制系统包括分别连接在2条CAN总线上的充装左供气管路安全控制系统、右供气管路安全控制系统；所述充装左供气管路安全控制系统、右供气管路安全控制系统均由电源模块供电；

所述充装左供气管路安全控制系统包括充装左供气管路安全控制器，所述充装左供气管路安全控制器与充装管路系统和左供气管路系统中的压力传感器、温度传感器等传感器相连；所述充装左供气管路安全控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电；

所述右供气管路安全控制系统包括右供气管路安全控制器，所述右供气管路安全控制器与右供气管路系统中的压力传感器、温度传感器等传感器相连；所述右供气管路安全控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电。

或所述安全控制系统包括分别连接在2条CAN总线上的充装右供气管路安全控制系统、左供气管路安全控制系统；所述充装右供气管路安全控制系统、左供气管路安全控制系统均由电源模块供电。

所述充装右供气管路安全控制系统包括充装右供气管路安全控制器，所述充装右供气管路安全控制器与充装管路系统和右供气管路系统中的压力传感器、温度传感器等传感器相连；所述充装右供气管路安全控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电；

所述左供气管路安全控制系统包括左供气管路安全控制器，所述左供气管路安全控制器与左供气管路系统中的压力传感器、温度传感器等传感器相连；所述左供气管路安全控制器连接在2条CAN总线上，由电源模块供电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。