船舶或海上移动平台水密设备监控与故障诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶水密设备本地远程两级监控与诊断系统，包括水密设备本地监控系统、船舶工业以太网以及船桥远程监控报警诊断平台，其中，水密设备本地监控系统用于采集水密设备的状态信号并形成监控信号，同时其还可对状态信号进行故障诊断，并生成相应的实时监控信号，同时对诊断出的非实时的复杂故障生成相应的预诊信息；船桥远程监控报警诊断平台通过船用工业以太网与水密设备本地监控系统连接，预诊信息通过船用工业以太网输入到船桥远程监控报警诊断平台以进行故障终诊，在出现故障时发出停机控制信号并进一步获得维修信息。本发明专利技术可以实现对全船和海上移动平台进行两级故障诊断，并实现对水密完整性和水密设备的全面监控和运行维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于船舶或海上移动平台水密设备
，具体涉及一种船舶或海上移动平台水密设备的远程监控与故障诊断系统。
技术介绍
船舶水密完整性是指为防止海水从船舶和海上移动平台(包括但不限于各类半潜式和浮动式钻井储卸平台)的外部开口或甲板、舱壁上的开口浸入船体，同时又能控制浸入海水在船体内的流动而应具备的整体水密性。水密设备是封闭水密隔舱开口，保持水密完整性的重要设备，可以保证船舶免遭沉没或倾覆，亦或延缓沉没或倾覆，延长宝贵的营救时间。主要的水密设施包括水密门，水密舱盖，水密结构隔断，水密隔舱，隔断阀，海底阀，甲板风筒和风道罩等。作为保证船舶稳性及安全的重要组成部分，应定期对船舶水密设备进行检查。同时，在船舶离港后、雾航、台风和强风季节等时候均须对其水密设施进行全面地检查，使之处于良好的状态。除所规定的航行中可以开启的门外，所有水密门在航行中应保持关闭。对水密完整性和水密设备本身的实时自动化监控和运行维护成为保证船舶航行安全的一个重要环节。目前，对船舶的水密完整性及设备状态的检查主要还是依赖人工周期性或在特殊海况时完成。这种检查方式耗费大量的人工，检查项目有限，容易遗漏，且无法全面体现水密设备电气液压系统的运行状态。更为重要的是，这种检查方式无法反映船舶运行中的水密完整性及水密设备的实时状态。随着电子电气、网络、及软件技术的发展及其在船舶和海洋工程中的应用，船舶自动化技术正朝着数字化、智能化、模块化、网络化、集成化的方向迅速发展。但目前，国际国内上对水密设备的监控依然停留在局部的、单一的、独立的管理状态或人工方式。随着国际海事组织对船舶运行安全提出了越来越高的要求，开发适用于现代船舶的全船水密设备远程监控与运行维护系统工作已迫在眉
睫。船舶水密设备种类繁多，在船上分布广泛。既有纯机械式的铰链门，也有复杂的液压滑动水密门。对于简单水密设备，可以仅仅只使用一个开关信号检测其状态，对于复杂水密设备则涉及到对各个机械、液压、电气各子系统的监控和运维。由于整个水密系统设备分布广和种类多，如何在某个设备发生故障时迅速定位故障点并排除故障，或在故障发生前就发出故障预警，就成为保持水密完整性的关键。船用液压和电动水密设备往往采用可编程逻辑控制器实现运动和保护控制，这类设备具备了一定的诊断和判断能力，能诊断如开关信号逻辑错误、马达过热、三相电相位出错，油压过低等相对简单的故障和现象。但受限于控制器系统结构和编程方式，系统并不具备复杂的智能诊断能力，其无法进行复杂的故障诊断，如设备工作超时、液压系统参数异常等的复杂故障，也无法给出相应的维修方案，导致目前的基于可编程逻辑控制器的监控系统不能满足目前对水密设备的监控和故障诊断不断提升的需求
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种船舶和海上移动平台水密设备的监控与故障诊断系统，解决目前船舶和海上移动平台的水密设备普遍处于单机或局部简单监控诊断，甚至无监控诊断状态的状态，实现对全船和海上移动平台的水密完整性和水密设备的全面监控和运行维护。为实现上述目的，按照本专利技术，提供一种船舶水密设备本地远程两级监控与诊断系统系统，用于实现对水密设备的状态监控和各类故障的诊断，其特征在于，该系统包括水密设备本地监控系统、船舶工业以太网以及船桥远程监控报警诊断平台，其中，所述水密设备本地监控系统与现场的传感器或驱动器连接，用于采集水密设备的状态信号并形成监控信号进而实现对水密设备的状态监控，同时该本地监控系统可对所述状态信号进行故障诊断，并对诊断出的实时故障生成相应的实时监控信号以对水密设备进行实时控制，同时对诊断出的非实时的复杂故障生成相应的预诊信息；所述船桥远程监控报警诊断平台通过所述船用工业以太网与所述水密设备
本地监控系统连接，所述本地监控系统生成的预诊信息通过上述船用工业以太网输入到所述船桥远程监控报警诊断平台，在其中被进一步处理以进行故障终诊，在出现故障时发出停机控制信号并进一步利用复杂故障维修信息模块查询复杂故障维修信息库，获得维修信息。作为本专利技术的改进，所述水密设备本地监控系统包括本地监控报警诊断控制器，该本地监控报警诊断控制器包括保护性实时故障诊断及预诊模块、逻辑控制运算模块、信号输入输出模块和信息通信模块，其中，所述信号输入输出模块与水密设备传感器或驱动器连接通信，用于接收上述传感器或驱动器采集的水密设备状态信息，上述水密设备状态信息进而被输入到所述保护性实时故障诊断及预诊模块；该保护性实时故障诊断及预诊模块对输入的上述信息进行处理，判断其中是否存在保护性实时故障以生成诊断信息，同时进行复杂设备故障的预诊，判断是否存在非实时复杂故障以生成预诊信息；所述逻辑控制运算模块根据故障诊断结果进行相应的控制计算，包括在有保护性实时故障时通过所述信号输入输出模块输出立即停机的控制指令以及在有非实时复杂故障时将相应的预诊信息通过所述信息通信模块输出至所述船桥远程监控报警诊断平台。作为本专利技术的改进，在没有保护性实时故障时，所述保护性实时故障诊断及预诊模块输出相应的控制指令并继续读取输入信号，该控制指令则通过所述信号输入输出模块输出到相应的水密设备驱动器。作为本专利技术的改进，所述保护性实时故障诊断及预诊模块生成的诊断信息也通过所述信息通信模块输出至所述船桥远程监控报警诊断平台。作为本专利技术的改进，所述监控报警诊断平台具有船桥远程监控报警诊断计算机，该船桥远程监控报警诊断计算机包括故障诊断模块、数据库/知识库模块、复杂故障维修信息模块和信息通信模块，其中，所述本地监控报警诊断控制器输出的预诊信息通过所述故障诊断模块进行处理，利用其中的非实时复杂故障终诊推理机并结合所述复杂故障知识库进行故障判断和诊断，进而生成终诊信息，并对上述终诊信息中出现故障时发出停机控制信号并进一步利用复杂故障维修信息模块查询复杂故障维修信息库，获得维修信息并提示故障部位和维修方法，而在无需停机时发出提示设备需要维护的警告信息。作为本专利技术的改进，该船桥远程监控报警诊断计算机还包括保护性实时故障
处理模块，所述本地监控报警诊断控制器输出的诊断信息通过所述信息通信模块输入保护性实时故障处理模块，可在存在该类故障时利用保护性实时故障维修信息库获得对应的维修方法。作为本专利技术的改进，所述船桥远程监控报警诊断计算机还包括水密设备状态监测模块，其通过所述信息通信模块从船用工业以太网中接收所述水密设备本地监控系统采集并输出的状态信号，并进而实现实时监控。作为本专利技术的改进，所述监控报警诊断平台还包括输入装置、报警装置以及显示装置，相应地所述船桥远程监控报警诊断计算机还包括与其连接的输入和报警处理模块，用于对所述输入装置输入的信息进行处理以及将相应的状态信息、维修信息输入显示装置进行显示，并将报警信息输入报警装置进行报警。作为本专利技术的改进，所述水密设备本地监控系统为液压水密设备监控系统或电驱动水密设备监控系统，该监控系统还包括信号采集模块，设备驱动模块和以太网通信接口，所述信号采集模块用于采集水密设备的状态信息并输入到所述本地监控报警诊断控制器中进行处理，所述本地监控报警诊断控制器的信号输入输出模块输出的控制指令通过上述设备驱动模块接收并进而以控制水密设备，所述本地监控报警诊断控制器的信息通信模块与所述以太网通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶或海上移动平台水密设备监控与诊断系统，用于实现对水密设备的状态监控和各类故障的诊断，其特征在于，该系统包括水密设备本地监控系统、船舶工业以太网以及船桥远程监控报警诊断平台，其中，所述水密设备本地监控系统与现场的传感器或驱动器连接，用于采集水密设备的状态信号并形成监控信号进而实现对水密设备的状态监控，同时该本地监控系统可对所述状态信号进行故障诊断，并对诊断出的实时故障生成相应的实时监控信号以对水密设备进行实时控制，同时对诊断出的非实时的复杂故障生成相应的预诊信息；所述船桥远程监控报警诊断平台通过所述船用工业以太网与所述水密设备本地监控系统连接，所述本地监控系统生成的预诊信息通过上述船用工业以太网输入到所述船桥远程监控报警诊断平台，在其中被进一步处理以进行故障终诊，在出现故障时发出停机控制信号并进一步利用复杂故障维修信息模块查询复杂故障维修信息库，获得维修信息。

【技术特征摘要】
1.一种船舶或海上移动平台水密设备监控与诊断系统，用于实现对水密设备的状态监控和各类故障的诊断，其特征在于，该系统包括水密设备本地监控系统、船舶工业以太网以及船桥远程监控报警诊断平台，其中，所述水密设备本地监控系统与现场的传感器或驱动器连接，用于采集水密设备的状态信号并形成监控信号进而实现对水密设备的状态监控，同时该本地监控系统可对所述状态信号进行故障诊断，并对诊断出的实时故障生成相应的实时监控信号以对水密设备进行实时控制，同时对诊断出的非实时的复杂故障生成相应的预诊信息；所述船桥远程监控报警诊断平台通过所述船用工业以太网与所述水密设备本地监控系统连接，所述本地监控系统生成的预诊信息通过上述船用工业以太网输入到所述船桥远程监控报警诊断平台，在其中被进一步处理以进行故障终诊，在出现故障时发出停机控制信号并进一步利用复杂故障维修信息模块查询复杂故障维修信息库，获得维修信息。2.根据权利要求1所述的一种船舶水密设备本地远程两级监控与诊断系统系统，其中，所述水密设备本地监控系统包括本地监控报警诊断控制器，该本地监控报警诊断控制器包括保护性实时故障诊断及预诊模块、逻辑控制运算模块、信号输入输出模块和信息通信模块，其中，所述信号输入输出模块与水密设备传感器或驱动器连接通信，用于接收上述传感器或驱动器采集的水密设备状态信息，上述水密设备状态信息进而被输入到所述保护性实时故障诊断及预诊模块；该保护性实时故障诊断及预诊模块对输入的上述信息进行处理，判断其中是否存在保护性实时故障以生成诊断信息，同时进行复杂设备故障的预诊，判断是否存在非实时复杂故障以生成预诊信息；所述逻辑控制运算模块根据故障诊断结果进行相应的控制计算，包括在有保护性实时故障时通过所述信号输入输出模块输出立即停机的控制指令以及在有非实时复杂故障时将相应的预诊信息通过所述信息通信模块输出至所述船桥远程监控报警诊断平台。3.根据权利要求2所述的一种船舶水密设备本地远程两级监控与诊断系统系统，其中，在没有保护性实时故障时所述保护性实时故障诊断及预诊模块输出相应的控制指令并继续读取输入信号，该控制指令则通过所述信号输入输出模块
\t输出到相应的水密设备驱动器。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种船舶水密设备本地远程两级监控与诊断系统系统，其中，所述保护性实时故障诊断及预诊模块生成的诊断信息也通过所述信息通信模块输出至所述船桥远程监控报警诊断平台。5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种船舶水密设备本地远程两级监控与诊断系统系统，其中，所述监控报警诊断平台具有船桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炎，
申请(专利权)人：刘炎，
类型：发明
国别省市：湖北;42