CN220156285U - 一种船用配电集中控制与监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及船舶电气自动化控制技术领域，具体涉及一种船用配电集中控制与监测***，旨要解决的技术问题在于克服现有技术中监测控制不便的缺陷，主要是通过以下技术方案得以实现的：一种船用配电集中控制与监测***，包括集控室、多个分控室和配电室，集控室与分控室和配电室之间通讯信号连接，集控室内设有操作单元、通讯单元、信号交换单元和报警打印单元，配电室内设有配电开关和信号采集单元，信号采集单元与配电开关连接且与集控室通讯信号连接，通过分控室设计能够不必在集控室才能操作配电开关，减少人员操作不便，设置通讯单元和报警打印单元，记录配电开关动作和状态并进行异常判断，确保配电安全，也为后续调查取证提供依据。

Description

一种船用配电集中控制与监测***

技术领域

本实用新型涉及船舶电气自动化控制技术领域，具体涉及一种船用配电集中控制与监测***。

背景技术

船舶配电板是用来接收和分配船舶电能的装置，并对发电机和电网进行保护、测量和调整。它由多种开关、保护电器、测量仪表按要求组合而成。

随着船舶行业的发展，大型船舶越来越多，而大型船舶负载众多，供电主开关都在配电板，需要船员到中控室操作配电板来给负载送电、断电或者监视每个负载的实际状态，而随着船舶功能升级发展，这些操作工作越来越繁琐。即使使用传感器和对应的控制器进行配电板控制，单是现有技术中控制器控制较为复杂，重要的开关设备缺少反馈功能，不能实时监测并控制开关状态和实际工作状态，后续也缺少开关实时动作和状态的记录。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中监测控制不便的缺陷，从而提供一种船用配电集中控制与监测***。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种船用配电集中控制与监测***，包括集控室、多个分控室和配电室，所述集控室与分控室之间通讯信号连接，所述配电室与集控室之间通讯信号连接，所述集控室内设置有通信连接的操作单元、通讯单元、信号交换单元和报警打印单元，所述配电室内设置有多个配电开关和多个信号采集单元，所述信号采集单元与配电开关连接并检测配电开关状态，所述信号采集单元与集控室通讯信号连接。

通过采用上述技术方案，分控室与集控室连接，在分控室中能够监测到配电室内配电开关的情况且能够在分控室内进行操作，控制配电开关动作，从而实现配电控制，减少人员操作不便性，减少人员必须前往集控室的流动，提升配电操作的便捷性；设置通讯单元和报警打印单元，记录配电开关动作和状态并进行异常判断，确保配电安全，也为后续调查取证提供依据。

进一步的，所述操作单元为多台显示器和多台操作键盘，所述显示器由工作站UPS不间断电源供电，所述操作键盘与显示器对应设置且通讯控制连接，所述操作单元分别与通讯单元和信号交换单元通讯信号连接。

通过采用上述技术方案，220v工作站UPS不间断电源对显示器功能，确保其用电安全且能够在船舶失电后提供30分钟应急供电，操作单元分别与通讯单元和信号交换单元通讯信号，也便于操作指令的下达。

进一步的，所述通讯单元与信号采集单元信号连接，所述通讯单元包括通讯转换模块和对比模块，所述通讯转换模块接收信号采集单元的信号，所述通讯转换模块与信号采集单元间通过光纤双环网连接，所述信号采集单元采集信号包括开关合闸指示、开关断开指示、开关脱扣指示、开关合闸指令、开关断开指令和遥控状态指示，所述配电室还设置有与配电开关对应设置的监测单元，所述监测单元与通讯单元通讯信号连接，所述监测单元与对比模块通讯信号连接，所述监测单元用于监测配电开关实际动作信息，所述监测单元监测信号包括开关合闸操作、开关断开操作和开关脱扣操作。

通过采用上述技术方案，信号采集单元收集配电开关所有的信号后，通过双路网线环网信号传送到集控室的通讯转换模块。通讯转行模块对信号进行转换，通过网线连接并最终在显示器上操作和监测各开关状态。分控室通过网线与设置在集控室的信号交换单元实现与集控室同样的操作和监测功能。

进一步的，所述对比模块接受信号采集单元和监测单元的信号并进行逻辑运算，所述对比模块还输出逻辑运算结果至信号交换单元。

通过采用上述技术方案，设置对比模块监测配电开关的实际动作情况，并将信号采集单元接收的新号进行逻辑运算判断来确定配电开关的实际工作状态，增加了集控室发送指令与配电开关实际动作的一致性，确保配电开关工作的安全性。

进一步的，所述信号交换单元将逻辑运输结果和信号采集单元采集的信号输送至显示器并显示在显示器上。

通过采用上述技术方案，在显示器上显示配电开关状态，便于操作人员准确及时获知配电开关的正常动作情况及配电室的异常工作状态，可降低事故发生后的影响范围。

进一步的，所述报警打印单元包括打印模块、存储模块和示警模块，所述打印模块用于打印开关动作日志和开关脱扣记录，所述存储模块记录开关动作日志和开关脱扣记录，所述示警模块用于声光示警。

通过采用上述技术方案，报警打印单元除了能够实现报警功能外，也能打印出开关脱扣记录和开关动作日志，为船舶发生事故之后的调查取证提供依据。

进一步的，所述通讯转换模块通过RS485信号将配电开关的实时动作和状态传输到存储模块。

通过采用上述技术方案，RS485信号采用的是主从通信方式实现信号的有效传输，连接普遍性高。

进一步的，所述配电室包括主配电板和应急配电板，所述主配电板上设置多个配电开关和多个信号采集单元，所述应急配电板上设置多个配电开关和一个信号采集单元，所述主配电板与应急配电板并列设置，所述信号采集单元均由分站UPS不间断电源供电。

通过采用上述技术方案，主配电板和应急配电板实现电源的冗余设计，提高了***的可靠性。

综上所述，本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的船用配电集中控制与监测***，在分控室和集控室均能对主配电板和应急配电板的所有开关集中控制，使得船舶自动化程度更高，操作更加人性化；可以根据船东要求，个性化的定制整个监控***，包括分控室的位置、数量以及根据各个启动器和开关实际使用需求送出信号到集控室。

2.本实用新型提供的船用配电集中控制与监测***，信号采集单元设置在配电室内部，为船厂的施工节省了大量电缆和敷设空间；信号采集单元与通讯转换模块互为备用的信号传输双环网设计，保证了***信号传输的可靠性。

3.本实用新型提供的船用配电集中控制与监测***，配电板和应急配电板、每个操作单元和信号采集单元均有对应的UPS不间断电源供电，实现电源的冗余设计，提高了***的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种实施方式中提供的一种船用配电集中控制与监测***的信号拓扑图；

图2为本实用新型的一种实施方式中提供的一种船用配电集中控制与监测***的模块原理图。

附图标记说明：

1、集控室；11、操作单元；111、显示器；112、操作键盘；12、通讯单元；121、通讯转换模块；122、对比模块；13、信号交换单元；14、报警打印单元；141、打印模块；142、存储模块；143、示警模块；2、分控室；3、配电室；31、主配电板；32、应急配电板；33、配电开关；34、信号采集单元；341、开关合闸指示；342、开关断开指示；343、开关脱扣指示；344、开关合闸指令；345、开关断开指令；346、遥控状态指示；35、监测单元；351、开关合闸操作；352、开关断开操作；353、开关脱扣操作。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种船用配电集中控制与监测***，如图1和图2所示，包括一格集控室1、多个分控室2和配电室3，集控室1与分控室2之间通讯信号连接，主要通过网线连接或无线网络实现通讯信号连接，配电室3与集控室1之间通讯信号连接，集控室1内设置有通信连接的操作单元11、通讯单元12、信号交换单元13和报警打印单元14，配电室3内设置有多个配电开关33和多个信号采集单元34，信号采集单元34与配电开关33连接并检测配电开关33状态，信号采集单元34与集控室1通讯信号连接。分控室2可以是固定地点的控制台也可以是移动端的手机，根据船东需求设置。分控室2可以按照控制权限分等级的提供登录账户，轮机长等级最高，其后依次为船长、值班轮机员、机工长、值班驾驶员。等级高的账户登录后，可以操作所有配电板的开关，等级低的账户只能监测而不能操作。

操作单元11为两台显示器111和两台操作键盘112，显示器111由工作站UPS不间断电源供电，操作键盘112与显示器111对应设置且通讯控制连接，操作单元11分别与通讯单元12和信号交换单元13通讯信号连接。220v工作站UPS不间断电源对显示器111供能，确保其用电安全且能够在船舶失电后提供30分钟应急供电，操作单元11分别与通讯单元12和信号交换单元13通讯信号连接，也便于操作指令的下达。

配电室3包括主配电板31和应急配电板32，主配电板31上设置多个配电开关33和三个信号采集单元34，每个信号采集单元34可以对应多个配电开关33，应急配电板32上设置多个配电开关33和一个信号采集单元34，主配电板31与应急配电板32并列设置，信号采集单元34均由分站UPS不间断电源供电，主配电板31和应急配电板32实现电源的冗余设计，提高了***的可靠性。

如图1和图2所示，通讯单元12与信号采集单元34信号连接，通讯单元12包括通讯转换模块121和对比模块122，通讯转换模块121接收信号采集单元34的信号，通讯转换模块121与信号采集单元34间通过光纤双环网连接。双路环网信号互为备用，且信号采集单元34设置成环网，可以实现各个信号采集单元34的信号互通。

信号采集单元34采集的信号包括开关合闸指示341、开关断开指示342、开关脱扣指示343、开关合闸指令344、开关断开指令345和遥控状态指示346，开关合闸指示341指配电开关33上显示的开关状态为合闸状态，开关断开指示342指配电开关33上显示的开关状态为断开状态，开关脱扣指示343指配电开关33上显示的开关状态为脱扣状态，开关合闸指令344指配电开关33接受到合闸动作的命令，开关断开指令345指配电开关33接受到断开动作的命令，遥控状态指示346指配电开关33能够接受远程遥控操作。配电室3还设置有与配电开关33对应设置的监测单元35，监测单元35还与对比模块122通讯信号连接，监测单元35用于监测配电开关33实际动作信息，监测单元35监测信号包括开关合闸操作351、开关断开操作352和开关脱扣操作353。对比模块122接受信号采集单元34和监测单元35的信号并进行逻辑运算，只有在采集到开关合闸指令344、配电开关33上显示开关合闸指示341和监测单元35监测到开关合闸操作351时显示正常，或者是采集到开关断开指令345、配电开关33上显示开关合闸指示342和监测单元35监测到开关合闸操作352时显示正常，输出结果正常，否则为输出结果不正常。对比模块122还输出逻辑运算结果至信号交换机。信号交换机将逻辑运输结果和信号采集单元34采集的信号输送至显示器111并显示在显示器111上。

信号采集单元34收集配电开关33所有的信号后，通过双路网线环网信号传送到集控室1的通讯转换模块121。通讯转换模块121对信号进行转换，通过网线连接并最终在显示器111上操作和监测各开关状态。分控室2通过网线或无线网络与设置在集控室1的信号交换单元13实现与集控室1同样的操作和监测功能。设置对比模块122监测配电开关33的实际动作情况，并将信号采集单元34接收的新号进行逻辑运算判断来确定配电开关33的实际工作状态，增加了集控室1发送指令与配电开关33实际动作的一致性，确保配电开关33工作的安全性。

在显示器111上显示配电开关33状态，便于操作人员准确及时获知配电开关33的正常动作情况及配电室3的异常工作状态，可降低事故发生后的影响范围。

如图1和图2所示，报警打印单元14包括打印模块141、存储模块142和示警模块143，打印模块141用于打印开关动作日志和开关脱扣记录，存储模块142记录开关动作日志和开关脱扣记录，示警模块143用于声光示警。通信转换模块通过RS485信号将配电开关33的实时动作和状态传输到存储模块142。

报警打印单元14除了能够实现报警功能外，也能打印出开关脱扣记录和开关动作日志，为船舶发生事故之后的调查取证提供依据。

本船用配电集中控制与监测***的工作原理和使用方法：分控室2与集控室1连接，在分控室2中能够监测到配电室3内配电开关33的情况且能够在分控室2内进行操作，控制配电开关33动作，从而实现配电控制，减少人员操作不便性，减少人员必须前往集控室1的流动，提升配电操作的便捷性；设置通讯单元12和报警打印单元14，记录配电开关33动作和状态并进行异常判断，确保配电安全，也为后续调查取证提供依据。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种船用配电集中控制与监测***，其特征在于，包括集控室(1)、多个分控室(2)和配电室(3)，所述集控室(1)与分控室(2)之间通讯信号连接，所述配电室(3)与集控室(1)之间通讯信号连接，所述集控室(1)内设置有通信连接的操作单元(11)、通讯单元(12)、信号交换单元(13)和报警打印单元(14)，所述配电室(3)内设置有多个配电开关(33)和多个信号采集单元(34)，所述信号采集单元(34)与配电开关(33)连接并检测配电开关(33)状态，所述信号采集单元(34)与集控室(1)通讯信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种船用配电集中控制与监测***，其特征在于，所述操作单元(11)为多台显示器(111)和多台操作键盘(112)，所述显示器(111)由工作站UPS不间断电源供电，所述操作键盘(112)与显示器(111)对应设置且通讯控制连接，所述操作单元(11)分别与通讯单元(12)和信号交换单元(13)通讯信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种船用配电集中控制与监测***，其特征在于，所述通讯单元(12)与信号采集单元(34)信号连接，所述通讯单元(12)包括通讯转换模块(121)和对比模块(122)，所述通讯转换模块(121)接收信号采集单元(34)的信号，所述通讯转换模块(121)与信号采集单元(34)间通过光纤双环网连接，所述信号采集单元(34)采集的信号包括开关合闸指示(341)、开关断开指示(342)、开关脱扣指示(343)、开关合闸指令(344)、开关断开指令(345)和遥控状态指示(346)，所述配电室(3)还设置有与配电开关(33)对应设置的监测单元(35)，所述监测单元(35)与通讯单元(12)通讯信号连接，所述监测单元(35)与对比模块(122)通讯信号连接，所述监测单元(35)用于监测配电开关(33)实际动作信息，所述监测单元(35)监测信号包括开关合闸操作(351)、开关断开操作(352)和开关脱扣操作(353)。

4.根据权利要求3所述的一种船用配电集中控制与监测***，其特征在于，所述对比模块(122)接受信号采集单元(34)和监测单元(35)的信号并进行逻辑运算，所述对比模块(122)还输出逻辑运算结果至信号交换单元(13)。

5.根据权利要求4所述的一种船用配电集中控制与监测***，其特征在于，所述信号交换单元(13)将逻辑运输结果和信号采集单元(34)采集的信号输送至显示器(111)并显示在显示器(111)上。

6.根据权利要求5所述的一种船用配电集中控制与监测***，其特征在于，所述报警打印单元(14)包括打印模块(141)、存储模块(142)和示警模块(143)，所述打印模块(141)用于打印开关动作日志和开关脱扣记录，所述存储模块(142)记录开关动作日志和开关脱扣记录，所述示警模块(143)用于声光示警。

7.根据权利要求6所述的一种船用配电集中控制与监测***，其特征在于，所述通讯转换模块(121)通过RS485信号将配电开关(33)的实时动作和状态传输到存储模块(142)。

8.根据权利要求7所述的一种船用配电集中控制与监测***，其特征在于，所述配电室(3)包括主配电板(31)和应急配电板(32)，所述主配电板(31)上设置多个配电开关(33)和多个信号采集单元(34)，所述应急配电板(32)上设置多个配电开关(33)和一个信号采集单元(34)，所述主配电板(31)与应急配电板(32)并列设置，所述信号采集单元(34)均由分站UPS不间断电源供电。