通用型进水探测报警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通用型进水探测报警系统，包括一组I/O模块、主PLC、备PLC、协议转换器、复示器；I/O模块外接进水探测传感器，可采集开关量信号和模拟量信号，将采集的信号转换成其他类型信号输出给协议转换器，协议转换器将信号进行协议转换后输出给主PLC、备PLC，主PLC、备PLC对该信号进行分析处理后传递给复示器，复示器接收信号显示进水信息并同步发出声光报警信号。本发明专利技术的优点是：运用分布式总线，能够适用于不同类型的进水探测传感器，对船舶舱室进水探测具有实用价值；根据进水探测传感器传入数据，能够实现每一传感器线路故障诊断，提高系统稳定性；通过数据在转换模块的过程交互，实现不同型号PLC的数据同步，增加系统配置灵活性。

Universal water inlet detection and alarm system

The invention discloses a universal type water detection and alarm system, including a set of I/O module, main PLC, PLC, protocol converter, repeater module; I/O external water detection sensors, acquisition switch and analog signals, the signal will be collected into other types of signal output to the converter. The protocol converter signal protocol conversion output to the main PLC, PLC, PLC and PLC were the main analysis of the signal transmitted to the repeater, the repeater receives the signal display information and synchronize the water sound and light alarm signals. The advantages of the invention are: the use of distributed bus, can be used in water detection of different types of sensors on the ship compartments flooded with practical value detection; according to the water detection sensor can realize the incoming data, each sensor circuit fault diagnosis, improve the system stability; through the data conversion module in the process of interaction, different types of PLC data synchronization, increase system configuration flexibility.

【技术实现步骤摘要】
通用型进水探测报警系统
本专利技术涉及一种船用进水探测报警系统,尤其涉及一种通用型进水探测报警系统，对船舶进水情况进行探测报警。
技术介绍
船舶上安装进水探测报警系统的目的是为了及时了解船舶舱室意外进水的情况，以便及时采取相应的措施，保障生命财产安全。进水探测报警系统集监测、报警、显示为一体，当某一舱室进水时，传感器探头会送出一个开关量信号或连续的模拟量信号到控制箱，经事先设定并安装的复示器发出相应声光报警并连续指示或显示相应舱室编号。目前，国内外的进水探测报警系统基本上只针对于单一类型进水探测传感器进行开发，开关量类传感器与模拟量类传感器采集处理完全分离。同时，开关量类进水探测传感器不能做到线路故障监测，如果在传感器线路故障情况下发生舱室进水，这将对船舶运营安全造成极大隐患。另外，系统采用单一类型PLC，选择局限，经济效益低。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述问题，本专利技术提出一种通用型进水探测报警系统，实现开关量类传感器与模拟量类传感器采集处理合并，打破PLC单一性壁垒，提高经济效益。技术方案：一种通用型进水探测报警系统，包括数据采集单元、数据处理单元、数据显示单元；数据采集单元包括一组I/O模块，每个I/O模块外接一种类型的进水探测传感器，I/O模块将进水探测传感器采集的信号转换成其他类型信号输出给数据处理单元；数据处理单元包括主PLC、备PLC、第一协议转换器，第一协议转换器与一组I/O模块连接，接收I/O模块的输出信号，同时，主PLC、备PLC分别与第一协议转换器连接，第一协议转换器将接收到的输出信号进行协议转换后输出给主PLC、备PLC进行分析处理；数据显示单元包括一组复示器，每个复示器同时与主PLC、备PLC连接，主PLC、备PLC分别将分析处理完毕的信号传递给复示器，复示器显示进水信息并同步发出声光报警信号。进一步的，主PLC正常工作时，备PLC处于半休眠状态，此时，备PLC只进行信号的分析处理而不传递给复示器；当主PLC出现故障，备PLC将分析处理完毕的信号传递给复示器。进一步的，本系统还包括双路CANBUS总线，分别为CANBUS总线Ⅰ和CANBUS总线Ⅱ，CANBUS总线Ⅰ和CANBUS总线Ⅱ分别连接在I/O模块与第一协议转换器之间。双路CANBUS总线实现采集线路冗余，提高了系统的容错能力，增强了整个系统的可靠性。进一步的，I/O模块采集开关量信号，I/O模块采集开关量信号，I/O模块的采集线路包括采集端口、电阻R1、电阻R2、运算放大器，电阻R1为10kΩ，电阻R2为16.8kΩ，采集端口与电阻R1串联后再与电阻R2并联，电阻R1与电阻R2组合成的等效电阻与运算放大器的同相输入端连接，完成开关量信号的输入与输出，运算放大器将开关量信号转换为0-3V电压信号，根据不同电压等级，判定当前外接的进水探测传感器状态。进一步的，I/O模块采集模拟量信号，I/O模块的采集线路包括采集端口、运算放大器，采集端口与运算放大器信号连接，完成模拟量信号的输入与输出，运算放大器将模拟量信号直接转换为4-20mA信号，根据传感器量程以及采样电流，通过采样电阻，量化出不同电压，根据比例，换算出当前外接的进水探测传感器采集值。进一步的，本系统还包括MODBUS-RTU总线，复示器通过MODBUS-RTU总线与主PLC或备PLC(3)形成信号连接。最佳的，本系统还包括第二协议转换器，第二协议转换器包括CANBUS、MODBUS-RTU、MODBUS-TCP端口，第二协议转换器连接在复示器与主PLC之间和/或复示器与备PLC之间，实现总线以及通信协议匹配，第二协议转换器将主PLC或备PLC的总线协议转换成复示器遵循的MODBUS-RTU总线协议。最佳的，第一协议转换器包括CANBUS、PROFIBUS、MODBUS-TCP端口，可实现总线与通讯协议的互转，将I/O模块遵循的CANBUS总线协议转换为主PLC或备PLC所遵循的总线协议。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点是：运用分布式总线，使得传感器布置灵活，系统扩展性更加优越，能够适用于不同类型的进水探测传感器，对船舶舱室进水探测具有实用价值；根据进水探测传感器传入数据，能够实现每一传感器线路故障诊断，提高系统稳定性；系统设计协议转换器，实现PLC数据冗余，极大的降低了系统配置成本，打破了中高端PLC之间的技术壁垒，通过数据在转换模块的过程交互，实现不同型号PLC的数据同步，增加系统配置灵活性。附图说明附图为本专利技术的连接示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。一种通用型进水探测报警系统，包括数据采集单元、数据处理单元、数据显示单元；如图所示，数据采集单元包括一组I/O模块1，每个I/O模块1外接一种类型的进水探测传感器，将进水探测传感器采集的信号转换成其他类型信号输出给数据处理单元；数据处理单元包括主PLC2、备PLC3、第一协议转换器4；数据显示单元包括一组复示器5。I/O模块1通过双路CANBUS总线与第一协议转换器4连接，双路CANBUS总线分别为CANBUS总线Ⅰ7和CANBUS总线Ⅱ8；第一协议转换器4包括CANBUS、PROFIBUS、MODBUS-TCP端口，可实现总线与通讯协议的互转。第一协议转换器4分别与主PLC2、备PLC3连接，第一协议转换器4将由CANBUS总线Ⅰ7接收到的信号转换为PROFIBUS总线9的协议后，传递给主PLC2，并将由CANBUS总线Ⅱ8接收到的信号直接传递给备PLC3，主PLC2、备PLC3对该信号进行分析处理。复示器5同时连接主PLC2、备PLC3，主PLC2、备PLC3分别将分析处理完毕的信号传递给复示器5，主PLC2、备PLC3线路相互独立；当主PLC2正常工作时，备PLC3处于半休眠状态，此时，备PLC3只对接收到的信号进行分析处理，而不将信号传递给复示器5；当主PLC2出现故障，备PLC3代替主PLC2，将分析处理完毕的信号传递给复示器5；当主PLC2故障排除，备PLC3重新回到半休眠状态。主PLC2具有PROFIBUS、MODBUS-TCP端口，PROFIBUS总线9传递的信号由PROFIBUS端口输入主PLC2，并由MODBUS-TCP端口输出，经MODBUS-TCP总线10将信号传递给第二协议转换器6。第二协议转换器6包括CANBUS、MODBUS-RTU、MODBUS-TCP端口，可实现总线与通讯协议的互转；第二协议转换器6将由MODBUS-TCP总线10接收到的信号转换为MODBUS-RTU总线11的协议后，传递给复示器5，复示器5接收信号显示进水信息，并同步发出声光报警信号。备PLC3自带CANBUS、MODBUS-RTU端口，CANBUS总线Ⅱ8传递的信号由CANBUS端口输入备PLC3，在主PLC出现故障时，信号由备PLC3的MODBUS-RTU端口输出，通过MODBUS-RTU总线11传递给复示器5，复示器5接收信号显示进水信息，并同步发出声光报警信号。I/O模块1既可以采集开关量信号，又可以采集模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用型进水探测报警系统，其特征在于：包括数据采集单元、数据处理单元、数据显示单元；数据采集单元包括一组I/O模块(1)，每个I/O模块(1)外接一种类型的进水探测传感器，I/O模块(1)将进水探测传感器采集的信号转换成其他类型信号输出给数据处理单元；数据处理单元包括主PLC(2)、备PLC(3)、第一协议转换器(4)，第一协议转换器(4)与一组I/O模块(1)连接，接收I/O模块(1)的输出信号，同时，主PLC(2)、备PLC(3)分别与第一协议转换器(4)连接，第一协议转换器(4)将接收到的输出信号进行协议转换后输出给主PLC(2)、备PLC(3)进行分析处理；数据显示单元包括一组复示器(5)，每个复示器(5)同时与主PLC(2)、备PLC(3)连接，主PLC(2)、备PLC(3)分别将分析处理完毕的信号传递给复示器(5)，复示器(5)显示进水信息并同步发出声光报警信号。

【技术特征摘要】
1.一种通用型进水探测报警系统，其特征在于：包括数据采集单元、数据处理单元、数据显示单元；数据采集单元包括一组I/O模块(1)，每个I/O模块(1)外接一种类型的进水探测传感器，I/O模块(1)将进水探测传感器采集的信号转换成其他类型信号输出给数据处理单元；数据处理单元包括主PLC(2)、备PLC(3)、第一协议转换器(4)，第一协议转换器(4)与一组I/O模块(1)连接，接收I/O模块(1)的输出信号，同时，主PLC(2)、备PLC(3)分别与第一协议转换器(4)连接，第一协议转换器(4)将接收到的输出信号进行协议转换后输出给主PLC(2)、备PLC(3)进行分析处理；数据显示单元包括一组复示器(5)，每个复示器(5)同时与主PLC(2)、备PLC(3)连接，主PLC(2)、备PLC(3)分别将分析处理完毕的信号传递给复示器(5)，复示器(5)显示进水信息并同步发出声光报警信号。2.根据权利要求1所述的通用型进水探测报警系统，其特征在于：主PLC(2)正常工作时，备PLC(3)处于半休眠状态，此时，备PLC(3)只进行信号的分析处理而不传递给复示器(5)；当主PLC(2)出现故障，备PLC(3)将分析处理完毕的信号传递给复示器(5)。3.根据权利要求1所述的通用型进水探测报警系统，其特征在于：还包括双路CANBUS总线，分别为CANBUS总线Ⅰ(7)和CANBUS总线Ⅱ(8)，C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王之民，陈松涛，姚更生，徐伟，刘金震，
申请(专利权)人：镇江赛尔尼柯自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32