一种船舶机舱监测报警与控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶机舱监测报警与控制系统，由上层网络、中层网络、下层网络组成，上层网络包括工作站、延伸报警终端以及工业以太网交换机，延伸报警终端和工作站分别与工业以太网交换机连接；下层网络包括采集单元、与采集单元连接的外部设备、至少两台分别与采集单元连接的工业以太网交换机、与每个采集单元相连接的系统输入输出开关量；中层网络包括至少两台输入输出服务器；所述任一输入输出服务器分别与上层网络和下层网络中的工业以太网交换机连接；相邻两输入输出服务器之间相互连接。采用该船舶机舱监测报警与控制系统，服务器易维修；损坏或系统升级时，能正常工作；上下层网络通讯无冲突；系统故障易判断和维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种报警控制系统，尤其涉及一种船舶机舱监测报警与控制系统。
技术介绍
一般的船舶机舱监测报警与控制系统由信号采集单元、数据汇总处理单元、状态及报警显示单元组成。信号采集单元分布全船关键设备处，采集设备的工作数据，对数据进行预处理。多个信号采集单元的数据通过现场总线或其他通讯形式汇总到处理单元，处理单元将数据记录到数据库，根据联锁关系和报警逻辑对数据进行报警判断，处理的结果数据也记录到数据库，处理单元也提供当前原始数据和处理数据以及历史数据的输入输出访问，处理单元为输入输出服务器。状态及报警显示单元通过访问输入输出服务器的当前数据，将报警信号以声光方式显示给用户，用户可以对报警确认；状态及报警显示单元还可以通过访问输入输出服务器的历史数据和历史报警信息，判断信号量的变化过程及报警连锁关系。如果输入输出服务器损坏，系统将崩溃，当系统处于工作状态时，不能对系统进行维修或软件升级。当系统信号点规模大时，现场总线的通讯速度已难以满足数据更新时间的要求；每个信号采集单元都包含不同的参量设定，这就带来了现场模块维修互换很不方便，增加了许多与输入输出服务器通讯以设定和更改参量的工作量。用户人机界面通常用计算机工作站、发光管灯板延伸报警指示、智能小液晶延伸报警等构成，多种显示报警操作终端往往通过多种网络连接，加大了输入输出服务器的复杂性以及服务器软件的工作量。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术所要解决的问题是提供了一种安全可靠、通讯快捷、操作容易、维护方便的船舶机舱监测报警与控制系统。技术方案:为了解决上述技术问题，本专利技术的船舶机舱监测报警与控制系统，由上层网络、中层网络、下层网络组成；上层网络包括至少一个工作站、至少一个延伸报警终端以及工业以太网交换机，所述的延伸报警终端和工作站分别与工业以太网交换机连接；下层网络包括至少一个采集单元、与采集单元连接的外部设备、至少两台分别于采集单元连接的工业以太网交换机、与每个采集单元相连接的系统输入输出开关量；中层网络包括至少两台输入输出服务器；所述任一输入输出服务器分别与上层网络和下层网络中的工业以太网交换机连接；相邻两输入输出服务器之间相互连接。本专利技术的进一步改进，所述的系统输入输出开关量包括系统报警声光输出，系统报警确认和消音输入。有益效果:由于采用至少两个输入输出服务器，保证一个服务器维修、损坏或系统升级时，系统能正常工作；采用上下两层网络结构，系统构架清晰，各功能单元任务明确，上下层网络通讯无冲突，系统故障易判断和维护。【附图说明】图1为本专利技术船舶机舱监测报警与控制系统的结构图。【具体实施方式】下面结合附图作详细说明。如图1所示，本专利技术船舶机舱监测报警与控制系统由上层网络11、中层网络12、下层网络13组成。上层网络11包括l-η个工作站个、l-η个延伸报警终端以及1个工业以太网交换机3，延伸报警终端和工作站分别与工业以太网交换机3连接，上层网络11具有多功能的人机接口、仿真图形界面显示、声光报警及数据显示、当前数据和历史数据查询、信号量变化辅助分析、信号量参数及连锁关系的设定和变更、以及其他信息的设置和显示，如值班设定、轮机员呼叫、轮机员安全报警，这些功能的设置可以通过现有技术实现。中层网络12由两台输入输出服务器1、2构成，两台输入输出服务器互为冗余，一台为主服务器，一台为辅服务器，互相监督，快速无间断热切换；输入输出服务器1、2将采集数据记录到数据库，根据连锁关系和报警逻辑对数据进行报警判断，处理的结果数据也记录到数据库；输入输出服务器1、2提供当前原始数据、处理数据、历史数据、信号量参数的输入输出访问，还以服务器为主导完成系统辅助功能的实现，如值班设定、轮机员呼叫、轮机员安全报警，这些功能的设置可以通过现有技术实现。下层网络13包括l-η个采集单元、1号和2号工业以太网交换机4、5、与每个采集单元相连接的系统输入输出开关量6，采集单元分别连接所述的工业以太网交换机，采集单元通过模拟量和开关量接口连接外部设备，采集设备信号；采集单元还通过多个M0DBUS数据接口连接设备，收集设备自身采集的数据；系统输入输出开关量6包括系统报警声光输出，以及系统报警确认和消音输入。船舶机舱监测报警与控制系统的上中下三个层次网络之间的连接，三个网络层次内部的连接，冗余服务器的监测报警系统对外的连接，都是通过网络建立的。上层网络11的多个工作站、多个延伸报警终端与中层的两个输入输出服务器的以太网端口通过上层工业以太网交换机互相连接。中层网络12的两个输入输出服务器都具有双以太网接口和多个串行通讯接口，两个以太网接口分别连接上下层网络，两服务器之间通过串行口点对点连接。下层网络13的多个采集单元与中层的两个输入输出服务器以太网端口通过下层工业以太网交换机互相连接；采集单元内部，以及采集单元与采集设备之间除用物理连接外，还可以通过现场总线式的数字连接。本专利技术的基于双以太网冗余服务器的监测报警系统根据可靠性的要求、系统规模的大小、功能的简繁、系统成本的控制等因数，可对系统进行局部调整，并不影响系统的完整性，具体变化的可能性如下:上层的延伸报警及工作站可从0个到几十个之间变化；充当输入输出服务器的可选用高性能的嵌入式控制器，或标准计算机，只要满足系统整体的数据处理能力和通讯能力；下层的以太网可在单网络和冗余网络之间变更；采集单元可根据实际信号量分布的区域位置来调整，采集点的总数量规模也可从小到几十点，大到几万点之间变化，其点规模受制于输入输出服务器的处理能力。【主权项】1.一种船舶机舱监测报警与控制系统，由上层网络(11)、中层网络(12)、下层网络(13)组成，其特征是:上层网络(11)包括至少一个工作站、至少一个延伸报警终端以及工业以太网交换机(3)，所述的延伸报警终端和工作站分别与工业以太网交换机(3)连接；下层网络(13)包括至少一个采集单元、与采集单元连接的外部设备、至少两台分别与采集单元连接的工业以太网交换机、与每个采集单元相连接的系统输入输出开关量出)；中层网络(12)包括至少两台输入输出服务器；所述任一输入输出服务器分别与上层网络(11)和下层网络(13)中的工业以太网交换机连接；相邻两输入输出服务器之间相互连接。2.根据权利要求1所述的一种船舶机舱监测报警与控制系统，其特征是:所述的输入输出服务器设有双以太网接口和多个串行通讯接口，所述相邻两服务器之间的连接是串行口点对点连接。3.根据权利要求1所述的一种船舶机舱监测报警与控制系统，其特征是:所述的输入输出服务器为嵌入式控制器。4.根据权利要求1所述的一种船舶机舱监测报警与控制系统，其特征是:所述的系统输入输出开关量(6)包括系统报警声光输出、系统报警确认和消音输入。【专利摘要】本专利技术公开了一种船舶机舱监测报警与控制系统，由上层网络、中层网络、下层网络组成，上层网络包括工作站、延伸报警终端以及工业以太网交换机，延伸报警终端和工作站分别与工业以太网交换机连接；下层网络包括采集单元、与采集单元连接的外部设备、至少两台分别与采集单元连接的工业以太网交换机、与每个采集单元相连接的系统输入输出开关量；中层网络包括至少两台输入输出服务器；所述任一输入输出服务器分别与上层网络和下层网络中的工业以太网交换机连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶机舱监测报警与控制系统，由上层网络(11)、中层网络(12)、下层网络(13)组成，其特征是：上层网络(11)包括至少一个工作站、至少一个延伸报警终端以及工业以太网交换机(3)，所述的延伸报警终端和工作站分别与工业以太网交换机(3)连接；下层网络(13)包括至少一个采集单元、与采集单元连接的外部设备、至少两台分别与采集单元连接的工业以太网交换机、与每个采集单元相连接的系统输入输出开关量(6)；中层网络(12)包括至少两台输入输出服务器；所述任一输入输出服务器分别与上层网络(11)和下层网络(13)中的工业以太网交换机连接；相邻两输入输出服务器之间相互连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍孟霞，吴琦，潘卫锋，
申请(专利权)人：镇江市亿华系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32