一种船舶消防高压密闭灭火剂容器的液位监测系统技术方案

本发明专利技术涉及的是一种船舶消防高压密闭灭火剂容器的液位监测系统，具体的说，是一种通过周期性监测灭火剂容器的液位来检测其是否具备正常灭火能力，同时具有实时液位测量和数据上传功能的检测装置。本发明专利技术由电源监测模块，控制模块，驱动模块，信号处理模块，超声波传感器以及无线模块组成。本发明专利技术可以周期性监测船舶高压密闭灭火剂容器的液位，并将液位数据通过无线模块实时上传至灭火控制系统。同时，该系统还具有通过蓝牙通讯模块实时测量灭火剂液位的功能。本发明专利技术的优点在于扩展了灭火控制系统的功能，提高了其控制水平和可靠性，同时具有实时测量功能，使得船员可以不定期抽查检测液位，进一步保障了船舶消防安全。

A liquid level monitoring system for high pressure fire extinguishing agent container for ship fire control

The present invention relates to a liquid level monitoring system for high pressure sealed fire extinguishing agent containers for ship fire fighting. Specifically, it is a detection device which can detect whether the fire extinguishing agent containers have normal fire extinguishing ability by periodically monitoring the liquid level of the fire extinguishing agent containers, and has the function of real-time liquid level measurement and data uploading. The invention consists of a power supply monitoring module, a control module, a driving module, a signal processing module, an ultrasonic sensor and a wireless module. The invention can periodically monitor the liquid level of the high pressure sealed fire extinguishing agent container of a ship, and upload the liquid level data to the fire extinguishing control system in real time through a wireless module. At the same time, the system also has the function of real-time measuring the level of extinguishing agent through Bluetooth communication module. The advantages of the present invention lie in expanding the function of the fire extinguishing control system, improving its control level and reliability, and having the function of real-time measurement, which enables the crew to inspect and test the liquid level irregularly, thus further ensuring the fire safety of ships.

【技术实现步骤摘要】
一种船舶消防高压密闭灭火剂容器的液位监测系统
本专利技术涉及船舶消防控制系统领域，具体涉及一种船舶消防高压密闭灭火剂容器的液位监测系统。
技术介绍
为保障船舶的海上航行安全，船舶消防一直是人们所关心的问题，现代船舶大多装备有自动化灭火系统，该系统主要包括：自动控制系统和灭火剂钢瓶。其中自动控制系统实施火灾探测、报警疏散、灭火剂施放等功能，灭火剂钢瓶用于存贮高压气体灭火剂。由于灭火剂应用频度非常低，其保存时间也很长，因此常常有微小泄露发生，这种泄露日积月累会造成罐体内部压力下降，灭火剂大幅减少，可能导致船舶发生火灾时，无法正常灭火，威胁船舶及船员的安全。因此，设计一种船舶消防高压密闭灭火剂容器的液位监测系统，对扩展灭火系统的功能，提高灭火系统的控制水平，进一步保障船舶消防安全具有重要意义。中国专利公开号CN102974061A，公开日为2013.03.20，专利名称为“一种模块化船舶消防控制系统”的专利自述为：“本专利技术涉及一种基于模块化设计的船舶消防控制系统，具体地说，是一种将信号监测处理功能分别封装成子模块构成的功能控制系统。本专利技术包括电源模块、控制模块、输入模块、功率模块、风油模块和显示模块，控制模块、输入模块、功率模块、风油模块和显示模块与电源模块控制的电源总线连接，所有模块与CAN总线连接形成网络，输入模块与火灾信号检测装置相连，功率模块与灭火气体施放装置、训练气体施放装置、疏散报警装置、灭火施放报警相连，风油模块与风机、油泵相连,显示模块与彩色液晶屏、按键、蜂鸣器相连”。该系统可以通过输入模块与火灾信号检测装置实现火灾检测，通过功率模块与灭火气体施放装置、训练气体施放装置、疏散报警装置、灭火施放报警实现灭火剂释放及报警疏散功能。同时，该系统将所有模块与CAN总线连接形成网络，能够实时采集和分析当前信息，保障整个消防系统可靠运行。其不足之处是：该系统缺少对灭火剂容器中灭火剂量的检测功能。因此，船员需要定期更换灭火剂来保障灭火系统的正常应用，但这种方式势必会造成灭火剂的大量浪费，而不更换灭火剂又会导致船员无法了解灭火剂是否存在泄露，也不能判断容器内灭火剂是否充足，可能导致船舶发生火灾时，容器内灭火剂不足，无法正常实施灭火。由此可见，设计一种船舶消防高压密闭灭火剂容器的液位监测系统，既能有效避免灭火剂的浪费，又能保障灭火系统的正常应用，具有十分重要的现实意义。本专利技术通过周期性监测灭火剂容器的液位来检测其是否具备正常灭火能力，同时具有实时液位测量和测量数据上传功能的检测装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能与船舶消防系统相结合，周期性监测灭火剂容器液位，同时具备实时液位测量和测量数据上传功能的检测系统；还具有用于完善船舶消防控制系统的功能，进一步提高其控制水平，保障其灭火功能的可靠应用。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种船舶消防高压密闭灭火剂容器的液位监测系统，具体包括电源监测模块，控制模块，驱动模块，信号处理模块，超声波传感器，无线模块、蓝牙通讯模块；电源监测模块包括电源转换和检测模块以及蓄电池，电源监测模块与控制模块、驱动模块、信号处理模块、超声波传感器相连并提供24V和5V直流电压，电源转换和检测模块具有电量检测功能，在电量过低时发送报警信号；驱动模块包括信号调理电路、功率放大电路；信号处理模块包括A/D转换模块、信号调理电路、信号放大电路；超声波传感器包括电声换能器和声电换能器；蓝牙通讯模块向无线模块发送初始参数控制信号，经无线模块接收后输出至控制模块进行液位测量工作。所述的控制模块具体包括：控制模块的信号分两路输出，一路输出至驱动模块，另一路输出至无线模块；其中，输出至驱动模块的信号经信号调理电路处理后进入功率放大电路，最后进入超声传感器模块电声换能器；输出至无线模块的信号为测量数据信号，该信号通过无线模块传送至灭火控制系统或蓝牙通讯模块。所述的无线模块具体包括：无线模块与控制模块相连；且无线模块有两种模式，一种模式是具有正常接收控制信号和发射测量数据信号的工作模式，另一种模式是具有接收由蓝牙通讯模块发送的控制信号的周期性自动唤醒的休眠模式；无线模块将该数据分两路输出，一路输出至灭火控制系统，另一路输出至蓝牙通讯模块。所述的超声波传感器具体包括：功率放大电路的输出信号作为电声换能器的输入信号，进入电声换能器，电声转换器发射超声波；回波信号由声电换能器接收并重新转换为电信号，该电信号由声电换能器输出至信号处理模块。所述的信号处理模块具体包括：声电换能器输出的电信号作为信号放大电路的输入信号，信号放大电路的输出作为信号调理电路的输入，信号调理电路的输出作为A/D转换模块的输入，由A/D转换模块输出的信号作为控制模块的输入信号进入控制模块；信号处理模块输出的测量数据信号被控制模块接收，控制模块对该测量数据信号处理后计算出实测液位值并输出至无线模块。本专利技术的有益效果在于：本专利技术可以通过无线传输方式发送控制指令和接收测量数据信号，测量人员通过手持蓝牙通讯模块即可完成对测量初始参数的设置和对船舶高压密闭灭火剂容器的液位测量，使用便捷。同时，通过设定测量周期，可以在较低功耗的状态下周期性向灭火系统传输灭火剂容器液位值，完成了对灭火剂容器液位的长期有效监测。该系统扩展了灭火系统功能，提高了其控制水平，有利于灭火剂的正常应用，进一步保障了船舶消防安全。附图说明图1为本专利技术的系统结构图。具体实施方式本专利技术包括电源监测模块，控制模块，驱动模块，信号处理模块，超声波传感器，无线模块。电源监测模块用于向控制模块，驱动模块，信号处理模块，超声波传感器提供24V和5V直流电压。控制模块向驱动模块发送控制信号，该信号经过驱动模块的处理后，转换为能够驱动超声波传感器的电信号，驱动传感器发射超声波，进行液位测量。回波信号经超声波传感器处理后，重新转换为电信号，该电信号由超声波传感器输出至信号处理模块进行识别和处理。信号处理模块输出的测量数据信号被控制模块接收，控制模块对该测量数据信号处理后计算出实测液位值并输出至无线模块。无线模块可将该数据分两路输出，一路输出至灭火控制系统，另一路输出至蓝牙通讯模块，供测量人员实时查看液位值。此外，蓝牙通讯模块也可发送控制信号，经无线模块接收后输出至控制模块，用于设置测量初始参数和进行液位测量工作。控制模块的信号分两路输出，一路输出至驱动模块，另一路输出至无线模块。其中，输出至驱动模块的信号经处理后用于控制传感器进行液位测量工作，输出至无线模块的信号为测量数据信号。驱动模块主要包括：信号调理电路和功率放大电路。控制模块的一路输出作为信号调理电路的输入，信号调理电路的输出作为功率放大电路的输入。该模块可将控制模块发送的控制信号进行调制和功率放大，以驱动超声波传感器发送超声波信号。超声波传感器主要包括：电声换能器和声电换能器。其中，功率放大电路的输出信号作为电声换能器的输入信号，由电声换能器发射超声波，进行液位测量工作。回波信号由声电换能器接收并重新转换为电信号，该电信号由声电换能器输出至信号处理模块。信号处理模块主要包括：A/D转换模块，信号调理电路，信号放大电路。其中，声电换能器的输出信号作为信号放大电路的输入信号，信号放大电路的输出作为信号调理电路的输入，信号调理电路的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶消防高压密闭灭火剂容器的液位监测系统，具体包括电源监测模块，控制模块，驱动模块，信号处理模块，超声波传感器，无线模块、蓝牙通讯模块；电源监测模块包括电源转换和检测模块以及蓄电池，电源监测模块与控制模块、驱动模块、信号处理模块、超声波传感器相连并提供24V和5V直流电压，电源转换和检测模块具有电量检测功能，在电量过低时发送报警信号；驱动模块包括信号调理电路、功率放大电路；信号处理模块包括A/D转换模块、信号调理电路、信号放大电路；超声波传感器包括电声换能器和声电换能器；蓝牙通讯模块向无线模块发送初始参数控制信号，经无线模块接收后输出至控制模块进行液位测量工作。

【技术特征摘要】
2018.04.17 CN 20181034033601.一种船舶消防高压密闭灭火剂容器的液位监测系统，具体包括电源监测模块，控制模块，驱动模块，信号处理模块，超声波传感器，无线模块、蓝牙通讯模块；电源监测模块包括电源转换和检测模块以及蓄电池，电源监测模块与控制模块、驱动模块、信号处理模块、超声波传感器相连并提供24V和5V直流电压，电源转换和检测模块具有电量检测功能，在电量过低时发送报警信号；驱动模块包括信号调理电路、功率放大电路；信号处理模块包括A/D转换模块、信号调理电路、信号放大电路；超声波传感器包括电声换能器和声电换能器；蓝牙通讯模块向无线模块发送初始参数控制信号，经无线模块接收后输出至控制模块进行液位测量工作。2.根据权利要求1所述的一种船舶消防高压密闭灭火剂容器的液位监测系统，其特征在于，所述的控制模块具体包括：控制模块的信号分两路输出，一路输出至驱动模块，另一路输出至无线模块；其中，输出至驱动模块的信号经信号调理电路处理后进入功率放大电路，最后进入超声传感器模块电声换能器；输出至无线模块的信号为测量数据信号，该信号通过无线模块传送至灭火控制系统或蓝牙通讯模块。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠巍，谢文振，王思强，王金鑫，袁志国，李金，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23