[发明专利]一种船舶辅助设备IO信号模块化处理装置

说明书

本发明提供了一种船舶辅助设备IO信号模块化处理装置，适用于船舶分布式监控系统，在船舶舱室工作环境下，通过灵活配置信号模块实现对传感器和辅助机电设备的运行状态、故障报警信号的采集与处理，诸如对压力、液位、温度、流量等模拟量输入信号(AI)采集处理，对风机、泵等辅助设备运行状态、故障报警等开关量输入信号(DI)采集处理，对外部设备输出继电器开关量信号(DO)控制设备启停，输出电流模拟量信号(AO)。本发明的模块根据辅助设备的测点分布情况独立使用或组合使用，灵活性好，可自由搭配，可在现场完成逻辑联动控制，可扩展性强，可有效应对船舶辅助设备的监控需求。

技术领域

本发明属于设备监控技术领域，具体涉及一种船舶辅助设备IO信号模块化处理装置。

背景技术

船舶辅助设备主要包括空调器、通风机、海水淡化装置、污水处理装置、各类泵和阀件、传感器等。这些设备具有种类多、分布广、数量大的特点。传统的设备管理方式是依靠人工巡检，依靠现场手动操作切换设备工作状态，这种模式需要耗费较大人力资源，且故障响应速率慢。对于大型船舶，辅助设备管理的矛盾更加突显。随着信息化技术的发展，将全船辅助设备集中监控是解决管理问题的有效措施。实现辅助设备集中监控的第一步，是要掌握辅助设备管理需求，解决辅助设备的信号采集与输出问题。

船舶辅助设备一般可以分为两类。第一类是中小型设备，这些设备数量多、操作较为操作简单设备、布置分散，如通风机、空调器、各类泵、阀件等，这些设备往往需要进行运行状态监测、故障报警和远程控制。第二类设备是大型设备，这类设备数量少，操作复杂，其工况切换操作以现场手动实施为主，需要进行状态监测、故障报警。

目前船用的各类监控箱、信号采集箱、总线控制箱等，内部采用PLC架构等方式均可以实施IO信号的采集，但均需要建立在相应的技术架构上，加之船舶冲击、振动、盐雾环境，往往配置多种功能模块(比如1个CPU模块搭配多个IO模块)后再采取整体金属板料密封、加固的方式，带来箱体尺寸较大、模块化不够灵活的等问题。这种方式适合于实施区域测点集中采集处理，将不同类型、不同用户的设备的信号集中在一个箱体里处理，经济性较好。但某些船舶(尤其是大型船舶)辅助设备的管理人员一般是多个专业方向的，比如空调通风、日用淡水、日用海水、日用蒸汽、压缩气体、冷媒水、油污水、冷藏保鲜等。共用监控箱的方式实施辅助设备监控，要求不同人员对同一个监控设备均有管理维护职责，在实际的工作中往往造成不便。若按辅助设备类型分别搭建监控系统，如通风监控、给排水监控、冷却水监控、压缩气体监控等，则较为浪费资源，经济性不佳。

实施按需分配信号处理模块，进行辅助设备信号区域化输入输出处理，是较好的解决办法。这就要求监控设备尽量小且具备较好的组合能力，需要一种模块化程度好、可以灵活搭配、适用船舶环境的IO信号处理方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种船舶辅助设备IO信号模块化处理装置，用于对辅助机电设备进行多种IO信号的输入输出处理。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种船舶辅助设备IO信号模块化处理装置，包括相互连接的核心模块和功能模块；核心模块包括相互连接的控制模块和通信模块；控制模块用于控制功能模块处理IO信号，接收处理后的IO信号，采集、输出、计算、汇总、分发数据，适配与解析协议；通信模块通过网络连接其他IO信号模块化处理装置或上位机用于进行信息交互；功能模块包括连接辅助设备的监控电路、电源管理模块、隔离电源模块；监控电路用于处理IO信号、对电路进行隔离与保护；电源管理模块的输出端连接隔离电源模块的输入端，用于将电源有效分配给不同的模块；隔离电源模块的输出端连接各用电模块的输入端，用于隔离转换输出分配后的电源。