遠(yuǎn)洋漁業(yè)船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著現(xiàn)代船舶系統(tǒng)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，當(dāng)前船舶系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方面的工作效率以及安全系數(shù)都比較低，且勞動(dòng)強(qiáng)度較大，只有讓船員及時(shí)準(zhǔn)確的了解漁船系統(tǒng)各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，才能實(shí)現(xiàn)漁船的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，從而改善這種狀況。這也是當(dāng)前漁業(yè)船舶發(fā)展的目標(biāo)并已成為漁業(yè)船舶設(shè)計(jì)制造的內(nèi)容漁業(yè)船舶自動(dòng)化已成為當(dāng)代漁業(yè)船舶的重要發(fā)展方向。機(jī)艙作為船舶的核心部分，各機(jī)組的正常運(yùn)行與否直接影響到整個(gè)漁船航行狀況，在機(jī)艙環(huán)境比較惡劣，且具有溫度高，濕度大，噪音高等惡劣情況下，

2、并且目前多數(shù)漁船依舊處在人工監(jiān)測(cè)階段。由于在運(yùn)行過(guò)程中機(jī)艙內(nèi)各機(jī)組都處于工作狀態(tài)，包括發(fā)電機(jī)、主機(jī)以及機(jī)艙內(nèi)其他設(shè)備，它們的工作狀態(tài)和設(shè)備參數(shù)都處于一個(gè)不斷變化的過(guò)程中，而這些參數(shù)也就表示著該設(shè)備運(yùn)行是否正常。為了能及時(shí)獲取設(shè)備的運(yùn)行狀況，使船員能在集控室或機(jī)艙控制室及時(shí)獲取設(shè)備運(yùn)行情況，需要一套可靠度高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，且成本適宜的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在設(shè)備出現(xiàn)故障，即運(yùn)行參數(shù)超過(guò)預(yù)定值的時(shí)候則會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)提醒值班人員，并顯示在上位機(jī)界面，從而提高

3、故障預(yù)防能力，縮短排查處理故障的時(shí)間。因此，發(fā)展機(jī)艙自動(dòng)化監(jiān)測(cè)勢(shì)在必行。
　　本論文圍繞對(duì)遠(yuǎn)洋漁業(yè)船舶機(jī)艙設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵性問(wèn)題進(jìn)行了研究，重點(diǎn)完成了對(duì)機(jī)艙各模塊的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)這兩大部分工作。本文主要完成以下幾點(diǎn)工作：
　　1、確定監(jiān)測(cè)對(duì)象與內(nèi)容：根據(jù)BZW2A金槍魚(yú)釣船機(jī)艙的實(shí)地調(diào)查，確定本系統(tǒng)所需監(jiān)測(cè)的機(jī)組，本系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的機(jī)艙內(nèi)機(jī)組包括電控系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、柴油艙；以及輔助設(shè)備機(jī)艙通風(fēng)機(jī)、淡海水壓力裝置、油水分離器、輔助

4、日用油柜、各類泵組、海底閥箱等以及不同機(jī)組中所監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，所需監(jiān)測(cè)信息可以分為開(kāi)關(guān)量和模擬量?jī)纱箢?。根?jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容確定進(jìn)行下一步的硬件設(shè)計(jì)。
　　2、完成系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)：根據(jù)確定的所需監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，確立了總體設(shè)計(jì)思路。
　　1）開(kāi)關(guān)量的采集：通過(guò)設(shè)計(jì)硬件電路，可以獲得被監(jiān)測(cè)對(duì)象開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以高低電平形式送入單片機(jī)以供監(jiān)測(cè)；
　　2）模擬量采集：通過(guò)設(shè)計(jì)AD轉(zhuǎn)換電路，將傳感器輸出的電壓等模擬信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)，以供監(jiān)測(cè)；

5、r>　　3）開(kāi)關(guān)量和模擬量送入單片機(jī)后，經(jīng)單位換算，送LCD液晶屏及上位機(jī)顯示，以實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)艙現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　3、完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)
　　1）硬件設(shè)計(jì)方面，利用AT89C52單片機(jī)作為主控芯片，采集各開(kāi)關(guān)量和模擬量信息，對(duì)各機(jī)組的運(yùn)行工況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)。首先根據(jù)需求確定了數(shù)據(jù)采集電路中的傳感器、繼電器等硬件，以及其他的輔助模塊芯片。用以完成數(shù)據(jù)采集電路，顯示接口電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，時(shí)鐘芯片接口電路以及北斗模

6、塊電路的設(shè)計(jì)。
　　2）軟件設(shè)計(jì)方面，根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)以及硬件的選擇，為使整個(gè)系統(tǒng)硬件能串聯(lián)起來(lái)，則需要對(duì)不同硬件進(jìn)行不同的程序設(shè)計(jì)。主要程序設(shè)計(jì)分為系統(tǒng)運(yùn)行主程序，A/D轉(zhuǎn)換程序，下位機(jī)串行通信程序，上位機(jī)通信程序，LCD顯示程序，DS1302計(jì)時(shí)器程序等。本系統(tǒng)選擇的是可靠度高、成本相對(duì)較低的串口通訊方式，由漁船機(jī)艙向遠(yuǎn)端發(fā)送監(jiān)控信息。在上位監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)上，選用美國(guó)國(guó)家儀器公司開(kāi)發(fā)的LabVIEW軟件，完成上位機(jī)界面的設(shè)計(jì)，

7、對(duì)單片機(jī)通過(guò)串口傳送上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，讀取出系統(tǒng)對(duì)不同機(jī)組的采集數(shù)據(jù)并顯示在對(duì)應(yīng)的界面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示功能。
　　4、完成對(duì)系統(tǒng)的仿真工作。
　　1）利用Proteus進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的相關(guān)仿真。在設(shè)計(jì)和連接好硬件后，編寫(xiě)軟件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)加入了壓力、溫度異常報(bào)警，仿真結(jié)果表明，在上述采集信息發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)能夠報(bào)警，設(shè)計(jì)的電路能夠正常運(yùn)行，符合預(yù)期；
　　2）基于Labview的上位機(jī)