CN203383910U - 船舶lng燃料***控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种船舶LNG燃料***控制装置，解决了同有船舶LNG燃料***没有专业的控制，运行可靠性差的问题。技术方案包括依次连接的LNG储罐、LNG汽化器、缓冲器和船舶热机，所述船舶热机与热机燃烧控制器的输出端连接，还包括控制主机，所述控制主机分别与所述热机燃烧控制器和现场检测控制单元连接。本实用新型够对船舶LNG燃料汽化自动控制、安全可靠性高，能够实现安全监测及联动控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种船舶控制***，具体的说是一种船舶LNG燃料***控制装置。
背景技术
船舶LNG燃料采用液态存储，LNG燃料置于LNG储罐中，送入LNG汽化器汽化后经缓冲器供给船舶热机使用，船舶热机由热机燃烧控制器（ECU）控制运行，上述各设备中若有任一设备故障则会严重影响整个***的安全稳定，因此对各设备汽化过程的安全监测与联动是目前技术人员急需解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种够对船舶LNG燃料汽化自动控制、安全可靠性高，能够实现安全监测及联动控制的船舶LNG燃料***控制装置。
技术方案包括包括依次连接的LNG储罐、LNG汽化器、缓冲器和船舶热机，所述船舶热机与热机燃烧控制器的输出端连接，还包括控制主机，所述控制主机分别与所述热机燃烧控制器和现场检测控制单元连接，
所述控制主机包括用于对检测的数据进计算、比较并发出控制信号的主控单元，以及与主控单元连接的扩展单元和电源单元，所述扩展单元用于将主控单元的控制信号转换及输出给现场检测控制单元和热机燃烧控制器，以及将现场检测控制单元采集的信号转换及输入给主控单元的，所述电源单元用于为控制主机供电；
所述现场检测控制单元包括检测单元及控制单元，所述检测单元包括LNG储罐的压力传感器、温度传感器以及液位传感器，LNG汽化器的压力传感器及温度传感器，缓冲器的压力传感器和温度传感器；所述控制单元包括LNG储罐进、出口处的电磁阀、LNG汽化器的热水泵以及缓冲器与船舶热机连接管道上的电磁阀。
所述控制主机内还包括有与主控单元信号连接的触摸屏。
所述现场检测控制单元中的检测单元还包括有用于检测LNG储罐、LNG汽化器和缓冲器所处舱室中温度、烟雾和可燃气体的感温探测器、感烟探测器以及可燃气体探测器，和用于检测船舶热机所处舱室中温度、烟雾和可燃气体的感温探测器、感烟探测器以及可燃气体探测器；所述控制主机内还包括有与主控单元连接的声光报警器。
所述控制主机内还包括有与主控单元连接的紧停按钮。
所述控制主机上还设有与上位机通讯的通讯接口、3G无线通信单元的接口、外部显示器接口和以太网的接口中的至少一个接口。
还包括有燃油***，所述燃油***经燃油电磁阀与船舶热机连接，所述热机燃烧控制器与燃油电磁阀连接。
有益效果
本实用新型能够对船舶LNG燃料汽化过程自动控制，能够实现安全监测及联动控制，安全可靠性高。
附图说明
图1为本实用新型***原理图。
其中，1-控制主机、2-现场检测控制单元、3-燃油***、4-船舶热机、5-LNG储罐、6-LNG汽化器、7-缓冲器、8-ECU；
41-电磁阀、51-压力传器、52-温度传感器、53-液位传感器、54-电磁阀、55-电磁阀、56-电磁阀、61-压力传感器、62-温度传感器、63-温度传感器、64-温度传感器、65-热水泵、71-压力传感器、72-温度传感器、73-电磁阀；
101-感温探测器、102-感烟探测器、103-可燃气体探测器、104-感温探测器、105-感烟探测器、106-可燃气体探测器、
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：
参见图1，LNG储罐5、LNG汽化器6、缓冲器7、船舶热机4和燃油***均过管道连接，船舶热机4与ECU8（热机燃烧控制器）的输出端连接，控制主机1分别与ECU8和现场检测控制单元2连接，
所述控制主机1包括主控单元，以及与主控单元连接的扩展单元、声光报警器、触摸屏、紧停按钮和电源单元。所述主控单元用于对采集的信号进行转换、对得到的数据进计算、比较并发出控制信号，本实施例中，主控单元采用西门子S7-300***，CPU选用CPU313C-2DP，带集成数字量输入接口，集成16路数字量I/O， 1个RS422/RS485接口；所述扩展单元用于将主控单元的控制信号转换及输出给现场检测控制单元和热机燃烧控制器，以及将现场检测控制单元采集的信号转换及输入给主控单元的，本实施例中，所述扩展单元可实验12/44路以上数字量输入/输出， 12路以上模拟量输入。所述声光报警器用于接收主控单元发出的报警信号并发出声光报警；所述触摸屏用于显示主控单元传来数据，还可通过触摸屏输入控制信息并传给主控单元，本实施例中，触摸屏采用昆仑通态TPC1062KS触摸屏显示器，组态控制软件，交互式操作界面。所述紧停按钮是在紧急情况下的手动操作按钮，用于控制主控单元向***各设备发出紧急信止信号。所述电源单元用于为控制主机（包括声光报警器、紧停按钮、触摸屏和主控单元等）供电，本实施例中电源单元采用专用电源模块，容量不小于200VA。外部输入电源2路，DC 24V，AC 220V。；
所述现场检测控制单元包括检测单元及控制单元，所述检测单元包括设于LNG储罐5的压力传器51、温度传感器52以及液位传感器53，设于LNG汽化器6（出口处）的压力传感器61及温度传感器62以及LNG汽化器6进、回水处的温度传感器63、64，设于缓冲器7的压力传感器71和温度传感器72，还包括有设于LNG储罐5、LNG汽化器6和缓冲器7所在舱室中的用于检测舱室内温度、烟雾和可燃气体的感温探测器101、感烟探测器102以及可燃气体探测器103，和设于船舶热机4所处舱室中的用于检测舱室内温度、烟雾和可燃气体的感温探测器104、感烟探测器105以及可燃气体探测器106；上述传感器及控测器采集的信号均送入控制主机1的扩展单元；所述控制单元包括LNG储罐5进口的电磁阀（包括上加注口处的电磁阀54和下加注口处的电磁阀55）和出口的电磁阀56、LNG汽化器6进水处的热水泵65、缓冲器7与船舶热机4连接管道上的电磁阀73，上述电磁阀及热水泵也均与控制主机1的扩展单元连接。
所述控制主机1上还设有与上位机SWJ通讯用的通讯接口，可与上位机进行电子数据交换，实现联网控制；设有3G无线通信单元的接口，可实现监测数据无线远程传输，实现船舶LNG燃料管理远程监控与管理；设有外部显示器CMP（如外接触摸屏）接口，用户可根据需要连接外部显示器；设有以太网的接口，可方便的接入局域网用于与PC机通讯。
所述燃油***3与船舶热机4连接的管道上也设有的电磁阀41，所述ECU8与所述电磁阀41信号连接，ECU8可控制船舶热机4的运行以及所述电磁阀41的开闭。根据需要ECU8还可控制缓冲器7与船舶热机4连接管道上的电磁阀73的开闭。
工作原理：
船舶LNG燃料液态存储，需汽化后才能供船舶内燃机使用。由于船舶一般有多台内燃机（即多台船舶热机4），需根据动力需要启动相应的内燃机，其在不同的工况下，对燃气的需要量也不同。本实用新型船舶LNG燃料***控制装置可根据船舶内燃机在不同的组合台数、各种运行状态息，通过现场检测控制单元2中的控制单元提供对应的LNG燃气供应量。
船舶LNG燃料***控制装置中的控制主机1根据ECU8的传来的指令（即船舶热机4的不同的组合台数、各种运行状态），按照预先设定的船舶LNG汽化控制模型按优化的时序、逻辑控制现场检测控制单元2中的控制单元的各相关阀门，保障船舶热机在各种工况下的LNG燃气供应。
主要的工作状态有：
启动准备：控制主机1通电后，发出启动指令后，经扩展单元接收现场检测控制单元2中的检测单元中各传感器采集的LNG储罐5、LNG汽化器6及缓冲器7的温度、压力、液位等信号，以及各探测器对各设备所在舱室的探测信号，自动对***的各参数进行检测对比，当一切正常时，按设定控制程序经扩展单元将控制信号传送给接收现场检测控制单元2的控制单元启动各磁阀和热水泵，储气参数达到设定标准后，向热机燃烧控制器ECU8发允许使用信号，启动船舶热机4。
正常供气：控制主机1根据ECU8传输的供气指令、用气参数、同时开机的台数以及检测的LNG储气罐5、LNG汽化器6和缓冲器7的各项参数（压力、温度、液位等参数）、使用环境参数，根据预先装入主控单元（CPU）的LNG汽化控制模型自动控制与调整现场检测控制单元2的检测单元中各电磁阀、热水泵等的工作状态，保障在各种工况下均能合理满足热机LNG燃料供应。
故障状态：当现场检测控制单元2中的检测单元采集的舱室内的信号（即温度、烟雾和可燃气体的检测信号）发送给控制主机1分析比较后超出设计的标准值时，判定为***故障，则向ECU8发出停止供气的控制信号，同时发出控制信号给现场检测控制单元2的控制单元自动关闭LNG储罐5液体的出口电磁阀56和缓冲器7与船舶热机4连接管道上的电磁阀71，同时发出警报的控制信号给声光报警器发出报警信号提示故障。发出控制信号控制ECU8开启燃油***3与船舶热机4连接的管道上设置的电磁阀41，接入备用的燃油***3，自动控制船舶热机4转为纯柴油运行模式。
LNG燃料***故障停机后，将自锁，保持关闭状态；在确定供气停止的原因，并采取必要的预防措施并确定排除故障之后，方可通过工人操作经触摸屏重新起动，开启电磁阀71和电磁阀56，关闭电磁阀41，回到正常启动状态。
遇到紧急情况时，也可人工通过紧停按钮控制整个***紧急停止即关闭LNG储罐5液体的出口电磁阀56、缓冲器7与船舶热机4连接管道上的电磁阀71、和燃油***3与船舶热机4连接的管道上设置的电磁阀41。
Claims (6)
1.一种船舶LNG燃料***控制装置，包括依次连接的LNG储罐、LNG汽化器、缓冲器和船舶热机，所述船舶热机与热机燃烧控制器的输出端连接，其特征在于，还包括控制主机，所述控制主机分别与所述热机燃烧控制器和现场检测控制单元连接，
所述控制主机包括用于对检测的数据进计算、比较并发出控制信号的主控单元，以及与主控单元连接的扩展单元和电源单元，所述扩展单元用于将主控单元的控制信号转换及输出给现场检测控制单元和热机燃烧控制器，以及将现场检测控制单元采集的信号转换及输入给主控单元，所述电源单元用于为控制主机供电；
所述现场检测控制单元包括检测单元及控制单元，所述检测单元包括LNG储罐的压力传感器、温度传感器以及液位传感器，LNG汽化器的压力传感器及温度传感器，缓冲器的压力传感器和温度传感器；所述控制单元包括LNG储罐进、出口的电磁阀、LNG汽化器的热水泵以及缓冲器与船舶热机连接管道上的电磁阀。
2.如权利要求1所述的船舶LNG燃料***控制装置，其特征在于，所述控制主机内还包括有与主控单元连接的触摸屏。
3.如权利要求1所述的船舶LNG燃料***控制装置，其特征在于，所述现场检测控制单元中的检测单元还包括设在LNG储罐、LNG汽化器和缓冲器所处舱室内的用于检测所述舱室内温度、烟雾和可燃气体的感温探测器、感烟探测器以及可燃气体探测器，和设在船舶热机所处舱室中的用于检测舱室内温度、烟雾和可燃气体的感温探测器、感烟探测器以及可燃气体探测器；所述控制主机内还包括有与主控单元连接的声光报警器。
4.如权利要求1所述的船舶LNG燃料***控制装置，其特征在于，所述控制主机内还包括有与主控单元连接的紧停按钮。
5.如权利要求1所述的船舶LNG燃料***控制装置，其特征在于，所述控制主机上还设有与上位机通讯的通讯接口、3G无线通信单元的接口、外部显示器接口和以太网的接口中的至少一个接口。
6.如权利要求1-5任一项所述的船舶LNG燃料***控制装置，其特征在于，还包括有与船舶热机连接的燃油***，所述燃油***与船舶热机连接的管道上也设有的电磁阀，所述热机燃烧控制器的输出端与所述电磁阀连接。
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| COR | Change of bibliographic data |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20151214 Address after: 430021 Hubei province Jianghan District of Wuhan City Road ChangJiang Building, 3 floor of a civil rights Patentee after: WUHAN JIAOSHENG NEW ENERGY ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: 430021 Hubei province Jianghan District of Wuhan City Road ChangJiang Building, 3 floor of a civil rights Patentee before: WUHAN JIAOFA SHIP DESIGN Co.,Ltd. |
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