船舶環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

       目前我國(guó)在船舶自動(dòng)化控制和機(jī)艙報(bào)警系統(tǒng)等方面具有較高的自動(dòng)化水平，在艙內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)、火災(zāi)預(yù)警等方面的自動(dòng)化程度相對(duì)較低。實(shí)現(xiàn)艙室內(nèi)環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)、火災(zāi)實(shí)時(shí)預(yù)警對(duì)改善船舶機(jī)艙環(huán)境舒適度、提升船舶航行安全性、提高船舶自動(dòng)化水平具有重要的意義。本文通過(guò)介紹基于無(wú)線自組網(wǎng)的低頻段433MHZ網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)船艙室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)以WBee為基礎(chǔ)，自帶A/D采集，I/O控制、報(bào)警等功能，通過(guò)無(wú)線自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)艙內(nèi)采集、控制等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信傳輸，從而實(shí)現(xiàn)船艙環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化。

1、項(xiàng)目設(shè)計(jì)

    本系統(tǒng)通過(guò)WBee對(duì)不同船艙室內(nèi)的不同參數(shù)傳感器進(jìn)行采集，在通過(guò)433MHZ（國(guó)際免授權(quán)頻段）進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)的傳輸，最后上傳到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進(jìn)行處理并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，工作人員可以隨時(shí)調(diào)用數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集控制層，無(wú)線傳輸層，數(shù)據(jù)監(jiān)控中心系統(tǒng)3部分組成。

1.1 采集及控制設(shè)備

    船艙環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前端采集設(shè)備主要包含了不同艙室內(nèi)的傳感器模塊。主要有貨艙監(jiān)測(cè)，客艙監(jiān)測(cè)，以及機(jī)艙監(jiān)測(cè)等三大主要監(jiān)測(cè)艙室：

1.1.1、貨艙監(jiān)測(cè)主要包含煙霧傳感器、溫濕度傳感器、噪聲傳感器、震動(dòng)傳感器、甲烷傳感器等，配合WBee（無(wú)線自組網(wǎng)控制采集傳輸終端），主要實(shí)現(xiàn)對(duì)貨艙內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

    1.1.2、客艙監(jiān)測(cè)煙霧傳感器、溫濕度傳感器、甲烷傳感器，以及語(yǔ)音報(bào)警器，配合WBee（無(wú)線自組網(wǎng)控制采集傳輸終端），主要實(shí)現(xiàn)對(duì)客艙人員人身安全的保證，以及在緊急時(shí)候能通過(guò)語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)對(duì)客艙人員進(jìn)行語(yǔ)音疏散。

    1.1.3、機(jī)艙監(jiān)測(cè)主要包含煙霧傳感器、溫濕度傳感器、噪聲傳感器、震動(dòng)傳感器、甲烷傳感器等，配合WBee（無(wú)線自組網(wǎng)控制采集傳輸終端），主要實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)艙內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 。

1.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸層

    船艙環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸層是由WBee的無(wú)線自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，通過(guò)433MHZ低頻波段自組建進(jìn)行傳輸。主要是負(fù)責(zé)前端各種傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，以及對(duì)前端設(shè)備故障異常產(chǎn)生的報(bào)警信息進(jìn)行傳輸。

1.3 監(jiān)控中心

     監(jiān)控中心主要是由：數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，以及遠(yuǎn)程控制管理系統(tǒng)三大部分組成。通過(guò)監(jiān)控中心可以實(shí)時(shí)查看和分析當(dāng)前船艙內(nèi)部環(huán)境參數(shù)，保證了船舶內(nèi)部設(shè)備正常運(yùn)行和人身財(cái)產(chǎn)安全；并能通過(guò)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)及時(shí)了解故障艙室環(huán)境，及時(shí)報(bào)警并快速控制船艙內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行及語(yǔ)音疏散人群，減少因突發(fā)事件而造成的損失。

2、系統(tǒng)功能

1.1 簡(jiǎn)易安裝

    系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)成人性化的人機(jī)界面，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)艙內(nèi)環(huán)境參數(shù)，采用無(wú)線傳輸方式代替原有的總線傳輸方式，節(jié)約工時(shí)，減少投資力度，再加上多種網(wǎng)絡(luò)加密方式，體現(xiàn)該系統(tǒng)的優(yōu)越性。

1.2 拓展方便

其次采用433MHZ的無(wú)線自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸，傳輸距離更遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，速度快，維護(hù)方便，增減節(jié)點(diǎn)無(wú)需其他配置，自動(dòng)組建，自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)更加體現(xiàn)出它的擴(kuò)展性。

1.3 遠(yuǎn)程控制

    最后系統(tǒng)可設(shè)定閥值，觸發(fā)WBee的I/O接口對(duì)艙內(nèi)環(huán)境進(jìn)行報(bào)警或是控制現(xiàn)場(chǎng)安全設(shè)備的啟停，更加體現(xiàn)它的安全性。

1.4 智能化系統(tǒng)

    提供可視化界面軟件系統(tǒng)，方便用戶查看數(shù)據(jù)，使用專家診斷功能，調(diào)節(jié)船艙的環(huán)境。

3、結(jié)論

    本文通過(guò)介紹船艙環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用了無(wú)線自組網(wǎng)控制采集終端，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、控制和傳輸。簡(jiǎn)化了前端采集設(shè)備，改變了當(dāng)前國(guó)內(nèi)船艙自動(dòng)監(jiān)控的總線傳輸方式。對(duì)目前國(guó)內(nèi)船艙環(huán)境監(jiān)測(cè)的結(jié)構(gòu)繁雜多樣，布線錯(cuò)綜復(fù)雜，故障排除難度大等問(wèn)題，起到了明顯的改善作用。希望通過(guò)本方案能為實(shí)現(xiàn)船舶綜合自動(dòng)化及無(wú)人船艙系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。