一种应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统技术方案

应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，包含：若干无线AP，分布于船舶各个区域，构成无线局域网络，并分别连接船舶上的网络交换机；至少一个移动控制终端；所述的移动控制终端通过所述若干无线AP所构成的无线局域网络来与连接网络交换机的船舶PLC建立通讯以完成船舶数据的信息交换，并根据船舶数据进行全船域的远距离控制、监视以及报警，同时船舶PLC对控制权限进行了优先级的设定。其优点是：将无线网络通讯方式应用于全船舶，并根据需要在船舶上设置相应数量的移动控制终端，实现了极为高效便携的全船域控制，打破了工作人员的活动范围限制，而将船舶的操控权限做在了移动控制终端上，作为船舶的冗余控制方式对提高船舶的安全性具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统
本专利技术涉及大型远洋船舶
，具体涉及一种应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统。
技术介绍
当前船舶采用的是有线数据传输与有线控制方式，以实现在固定地点对船舶信息的监视与船舶的控制，但这种有线的方式严重限制了船舶工作人员的可活动范围，并存在如下几个问题：1.当前船舶上通常采用的通话方式是有线电话模式，其通话的建立流程为：首先知道对方所在位置，然后查询该位置所分配的固定号码进行呼叫，但如果当前人员不在该位置，则不能成功建立通话连接，沟通无效；2.当前船舶的有线控制方式严重限制了船舶驾驶员的可活动范围，将驾驶员限制在了驾驶台这个固定区域，且只能根据观察到的情况进行操作口令的转述，来让水手执行操作，极为不便；另一方面，在信息的传递过程中会因为对船舶动态性能人为认知的差异以及业务能力的差异而造成操作的误差，对船舶的安全造成影响；3.船舶上设备数量增多，同时结构愈发复杂，设备之间信息的耦合度也也来越大，为了船舶的安全，需要及时高效的监听设各个设备的报警信息，防止因为报警信息的漏听或者延迟处理而导致严重事故的发生，而当前全船仅有集控室、驾控台、餐厅、房间这种区域可进行设备报警状态的监听与显示，同时随着船舶大型化的发展趋势，仅在几个固定地点的报警信息显示与监听方案给船舶上工作人员的全船域巡视、检修保养等工作带来极大的不便；4.当前船舶上的网络线路铺设也越来越复杂，相应网络故障出现的几率也会增加，关键网路故障信息的出现会对船舶的信息传输与安全航行造成很大的威胁，但是当前船舶上并没专门的网络通讯状况监测设备，不利于网络的高效维护；5.由于当前船舶对设备的定期维护保养工作主要采用的是计时方式，记录每次设备的开启和结束时间，然后根据运行的总时长来进行设备维护与保养计划的制定，但是该种维护保养的方式并不高效。船舶设备的运行工况是随着外部海洋的洋流以及船舶内部设备的运行而实时变化的，所以会出现轻载以及重载的情况，那么这两种非标准工况下对设备的影响是不同的，所以简单时间上的累计并不能很好的反映设备内部各部件的磨损程度，如此定期维保的方式也不利于降低船舶维护成本；6.船舶的安全包括设备安全以及人员安全方面，当前船舶的人员安全主要通过安全教育提高安全意识以及佩戴安全帽穿工作鞋这种方式进行，船舶上并没有专门的人员安全装置。另一方面，在工作过程中，工作人员大部分工作过程的对话都是通过对讲机来实现的，即使是出现意外需要请求呼救也是通过对讲机来实现的，但是由于大型船舶的钢质结构，会对对讲机的无线信号产生天然屏蔽作用，并不能有效保障沟通的稳定性与即时性，所以性能上面的不可靠性无法有效地保障人员安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，将无线局域网络通讯应用于全船舶，从而实现船舶的无线网络全覆盖，由操作人员携带或者在船舶部分位置设置可接入无线局域网络的移动控制终端，移动控制终端用于全船域的远距离控制、监控以及报警，进而打破了现有有线通讯技术对工作人员活动范围的限制，实现了极为高效便携的全船域控制。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，所述的电力推进船舶包含网络交换机，连接网络交换机的船舶PLC以及船舶网关，所述的船舶网关连接智能仪表系统以采集电能质量数据并将采集的电能质量数据通过网络交换机传送给船舶PLC进行存储，所述的船舶PLC连接推进系统以及传感器系统以采集船舶运行状态数据并进行存储，所述的船舶运行状态数据以及电能质量数据构成船舶数据，其特征是，所述的无线操控系统包含：若干无线AP，分布于船舶各个区域，以构成无线局域网络，并分别连接网络交换机；至少一个移动控制终端，每个移动控制终端分别包含：无线通信模块，用于无线数据传输；外部SRAM，为显示模块提供存储支持；主控模块，连接无线通信模块以及外部SRAM，其与网络交换机建立通讯以从船舶PLC中获取船舶数据，其包含一远程控制单元，用于与船舶PLC进行指令和数据的发送与接收，从而实现对船舶的远程无线遥控功能；存储模块，连接外部SRAM以及主控模块，用于存储人机交互界面以及主控模块获取的船舶运行数据；显示模块，连接主控模块以及存储模块，用于对人机交互界面、船舶运行数据的显示以及用于用户的远程控制操作。上述的应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，其中：所述的电能质量数据包含：通过智能仪表系统采集得到的电压与偏差、频率与偏差、谐波、电压波动于闪变、三相不平衡、电压暂降以及瞬态过电压；所述的船舶运行状态数据包含：由船舶PLC通过传感器系统以及推进系统采集得到的推进电机转速和扭矩以及功率、船舶档位、控制权限所在位置、控制模式、船舶前进后退的加减速状态。上述的应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，其中：在船舶当前驾驶台、集控室、机旁控制这三个位置控制程序的基础上，通过船舶PLC又添加一移动控制终端的并行船舶控制程序，并将控制权限等级设置为：驾驶台权限>集控室权限>机旁控制权限>移动控制终端远程控制权限，同时将移动控制终端的远程控制功能的使用设置为需要船长的授权。上述的应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，其中：所述的移动控制终端还包含：连接主控模块的输入模块，用于接收用户的应答信息；所述的移动控制终端中的主控模块还包含一移动呼叫单元，用于根据用户在显示模块上的呼叫操作，发送针对某一外部指定设备的呼叫请求给船舶PLC，以及用于在接收到“请求建立通话”指令以后根据用户操作将应答信息发送给船舶PLC，其中该“请求建立通话”指令来自船舶PLC的中转通讯单元；所述的船舶PLC还包含一中转通讯单元，用于在接收到所述移动控制终端中的移动呼叫单元发出的呼叫请求后，向相应的外部设备发送“请求建立通话”的呼叫指令，并在外部设备应答后会将应答的反馈信息通过该中转通讯单元反方向传输至发出呼叫请求的移动控制终端；所述的外部设备为其他的移动控制终端或者上位机。上述的应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，其中：所述的移动控制终端中的存储模块以及连接船舶PLC的上位机中还分别存储有用户可巡视范围的位置信息；所述的移动控制终端还包含一连接主控单元的报警模块以及一键呼救模块；所述的移动控制终端的主控模块中还包含：复位模块以及连接存储模块的位置发送单元；所述的船舶PLC中包含第一报警复位单元、第二报警复位单元以及全船报警单元；在用户操作下所述位置发送单元将位置信息通过船舶PLC传送到上位机进行显示，以实现精确定位的目的，当位置信息发出后，船舶PLC中的第一报警复位单元控制计时器开始计时，当达到第一设定报警时间后，触发移动控制终端中的报警模块进行报警，同时，触发第二报警复位单元控制计时器开始计时，并在此第二设定报警时间的计时期间，可通过移动控制终端的复位模块对船舶PLC中第二设定报警时间进行复位操作，否则，当第二设定报警时间到了之后，触发全船报警单元进行全船报警。上述的应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，其中：所述移动控制终端的主控模块还包含：网络自检单元，用于给予一信息熵评价模型对所采集的船舶数据中的变量变化的出现概率进行判断，以得到网络通讯的稳定性情况，同时对多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，所述的电力推进船舶包含网络交换机，连接网络交换机的船舶PLC以及船舶网关，所述的船舶网关连接智能仪表系统以采集电能质量数据并将采集的电能质量数据通过网络交换机传送给船舶PLC进行存储，所述的船舶PLC连接推进系统以及传感器系统以采集船舶运行状态数据并进行存储，所述的船舶运行状态数据以及电能质量数据构成船舶数据，其特征在于，所述的无线操控系统包含：若干无线AP，分布于船舶各个区域，以构成无线局域网络，并分别连接网络交换机；至少一个移动控制终端，每个移动控制终端分别包含：无线通信模块，用于无线数据传输；外部SRAM，为显示模块提供存储支持；主控模块，连接无线通信模块以及外部SRAM，其与网络交换机建立通讯以从船舶PLC中获取船舶数据，其包含一远程控制单元，用于与船舶PLC进行指令和数据的发送与接收，从而实现对船舶的远程无线遥控功能；存储模块，连接外部SRAM以及主控模块，用于存储人机交互界面以及主控模块获取的船舶运行数据；显示模块，连接主控模块以及存储模块，用于对人机交互界面、船舶运行数据的显示以及用于用户的远程控制操作。

【技术特征摘要】
1.一种应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，所述的电力推进船舶包含网络交换机，连接网络交换机的船舶PLC以及船舶网关，所述的船舶网关连接智能仪表系统以采集电能质量数据并将采集的电能质量数据通过网络交换机传送给船舶PLC进行存储，所述的船舶PLC连接推进系统以及传感器系统以采集船舶运行状态数据并进行存储，所述的船舶运行状态数据以及电能质量数据构成船舶数据，其特征在于，所述的无线操控系统包含：若干无线AP，分布于船舶各个区域，以构成无线局域网络，并分别连接网络交换机；至少一个移动控制终端，每个移动控制终端分别包含：无线通信模块，用于无线数据传输；外部SRAM，为显示模块提供存储支持；主控模块，连接无线通信模块以及外部SRAM，其与网络交换机建立通讯以从船舶PLC中获取船舶数据，其包含一远程控制单元，用于与船舶PLC进行指令和数据的发送与接收，从而实现对船舶的远程无线遥控功能；存储模块，连接外部SRAM以及主控模块，用于存储人机交互界面以及主控模块获取的船舶运行数据；显示模块，连接主控模块以及存储模块，用于对人机交互界面、船舶运行数据的显示以及用于用户的远程控制操作。2.如权利要求1所述的应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，其特征在于：所述的电能质量数据包含：通过智能仪表系统采集得到的电压与偏差、频率与偏差、谐波、电压波动于闪变、三相不平衡、电压暂降以及瞬态过电压；所述的船舶运行状态数据包含：由船舶PLC通过传感器系统以及推进系统采集得到的推进电机转速和扭矩以及功率、船舶档位、控制权限所在位置、控制模式、船舶前进后退的加减速状态。3.如权利要求2所述的应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，其特征在于：在船舶当前驾驶台、集控室、机旁控制这三个位置控制程序的基础上，通过船舶PLC又添加一移动控制终端的并行船舶控制程序，并将控制权限等级设置为：驾驶台权限>集控室权限>机旁控制权限>移动控制终端远程控制权限，同时将移动控制终端的远程控制功能的使用设置为需要船长的授权。4.如权利要求1所述的应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，其特征在于：所述的移动控制终端还包含：连接主控模块的输入模块，用于接收用户的应答信息；所述的移动控制终端中的主控模块还包含一移动呼叫单元，用于根据用户在显示模块上的呼叫操作，发送针对某一外部指定设备的呼叫请求给船舶PLC，以及用于在接收到“请求建立通话”指令以后根据用户操作将应答信息发送给船舶PLC，其中该“请求建立通话”指令来自船舶PLC的中转通讯单元；所述的船舶PLC还包含一中转通讯单元，用于在接收到所述移动控制终端中的移动呼叫单元发出的呼叫请求后，向相应的外部设备发送“请求建立通话”的呼叫指令，并在外部设备应答后会将应答的反馈信息通过该中转通讯单元反方向传输至发出呼叫请求的移动控制终端；所述的外部设备为其他的移动控制终端或者上位机。5.如权利要求1所述的应用于电力推进船舶的无线遥控与报警系统，其特征在于：所述的移动控制终端中的存储模块以及连接船舶PLC的上位机中还分别存储有用户可巡视范围的位置信息；所述的移动控制终端还包含一连接主控单元的报警...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文保，施伟锋，顾思宇，葛娅楠，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海,31