一种内河双燃料动力船安保控制系统技术领域
本发明涉及一种内河双燃料动力船安保控制系统，属于机舱自动化控制技术领域。
背景技术
安保检测及控制系统是双燃料动力船的运行的安全保证，也是机舱检测系统的重要组成部分，也是柴油-LNG双燃料乃至LNG单燃料动力船的关键系统。它用于实时的监控船上所有双燃料发动机运行做保障的外围机电参数，当被检测点数据超过设限值时，在船上制定部位发出声光报警，且本系统报警故障如在2分钟之内无人复位，则延伸至全船通用报警系统。其中当部分传感器数据进一步偏离预定参数，则启动二级保护，发出声光报警的同时，输出动作指令，直接切断相应的供气阀组，防止危险的进一步升级，同时双燃料发动机可自动转换为柴油模式继续航行。但对于本系统中出现的故障无法解决时，往往需要通过设备厂来现场解决，使得船舶必须以柴油模式航行至相应码头等待维修，这使得LNG双燃料船经济型大大减低，现有技术中双燃料发动机运行连续性差、自动化程度低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内河双燃料动力船安保控制系统，解决现有技术中双燃料发动机运行连续性差、自动化程度低的技术问题，当船舶航行过程中，安保系统发生故障，可通过无线控制模块对系统进行远程维护，避免设备厂商因现场维修所带来的时间及费用问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种内河双燃料动力船安保控制系统，包括主控制柜，分显控制屏，六个可燃气体探测器，声光报警器，通用报警系统和二级安保系统。所述主控制柜设置在机舱前壁，主控制柜内设置有PLC控制器及电源模块，电源模块为PLC控制器供电，主控制柜上方设置有主控屏，主控屏与PLC控制器之间电连接；PLC控制器中包括GPRS无线通讯模块；所述分显控制屏设置在驾驶室内，分显控制屏与PLC控制器通过GPRS无线通讯模块进行通讯；所述六个可燃气体探测器包括甲板艉部的气罐的冷箱内设置的两个可燃气体探测器、机舱内主机和发电机组的上方各设置的一个可燃气体探测器，主机GVU阀箱和发电机组GVU阀箱内各设置的一个可燃气体探测器；六个可燃气体探测器分别与PLC控制器电连接；所述声光报警器设置在机舱上方，声光报警器与PLC控制器电连接；所述通用报警系统与PLC控制器电连接；所述二级安保系统与PLC控制器电连接。可然气体探测器及感温/感烟探头的电流信号检测点，PLC控制器的模拟量输入点均设计为标准的4~20mA电流信号，方便PLC信号的统一处理；输出部分主要为阀组控制箱DCV、声光报警器、显示屏、急停按钮、GPRS无线通讯模块。
所述六个可燃气体探测器将实时检测信号送给PLC控制器，当六个可燃气体探测器中任一个检测到可燃气体浓度高于30%LEL时，PLC控制器分别发送指令给主控屏、分显控制屏和声光报警器，主控屏、分显控制屏均显示可燃气体危险信号和危险源地点，光报警器则发出警报信号；此时若无工作人员进行危险解除并进行复位，在延时分钟之后，触发全船通用报警系统，提醒全船人员；当六个可燃气体探测器中任一个检测到可燃气体浓度继续升高且高于45%LEL时，同时触发声光报警装置和二级安保系统，切断气罐供气主阀，则双燃料供应从双燃料模式转换为柴油模式。
进一步改进，所述电源模块包括主电源和备用电源，当主电源失电后，自动转换至备用电源，防止因为主电源失电而影响设备的运行，提高了安全保障。
进一步改进，还包括四台防爆风机，分别包括设置在气罐的冷箱上的两台防爆风机和设置在机舱供气通风导管总管出口处的两台防爆抽风机，四台防爆风机分别与PLC控制器电连接。
进一步改进，气罐加注区设置加注急停按钮，所述加注急停按钮与PLC控制器电连接。当船舶处于充装作业时，当传感器监测到气罐内液位高于设定值或气罐内压力高于设定值时，触发声光报警的同时，切断充装总管上的自动截止阀，防止潜在危险的发生。通过在充装区域设置了紧急停止按钮以防止自动控制无效，通过此手动急停按钮，可切断气体燃料充装系统及气体燃料供应系统中的所有气动电磁阀组，同时打开自动透气阀。本装置的设置，包含了所有LNG外围系统，一站式解决了LNG运行环境的监测及控制，省去以往单独可燃气体探测器探测控制箱、火灾报警控制箱。大大节省了成本，极大地提高了双燃料动力船的运行安全性级稳定性。
进一步改进，所述机舱内增设一个可燃气体探测器，且机舱内还设置有一个感温探测器和一个感烟探测器，所述可燃气体探测器、感温探测器和感烟探测器分别与PLC控制器电连接。三个可燃气体探测器的探测范围覆盖整个机舱，提高了安全保障。
进一步改进，所述主控屏、分显控制屏均采用触摸屏设计，操作方便。
进一步改进，还包括智能终端，智能终端通过GPRS无线通讯模块与PLC控制器进行通讯，可远程监控安保控制系统的运行情况，当该安保控制系统的软件出现故障时，船舶无需停靠码头等待设备厂商技术人员维修，直接可以通过智能终端连接互联网，可以随时随地的访问航行中船舶的PLC，进行软件程序修改，监控程序维护设备，轻松实现云监控，大大提高了船舶使用LNG双燃料航行的工况，大大节省船舶运营成本。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、减少船舶航行过程中，因整个LNG系统外围环境的问题影响船舶的正常航行，提高双燃料发动机运行的连续性，减少船上人员的值守，提高该类船舶航行的自动化程度。
2、同时当船舶航行过程中，安保系统发生故障，可通过无线控制模块对系统进行远程维护，避免设备厂商因现场维修所带来的时间及费用问题。
3、本发明基于故障安全性设计，具有自动控制、故障信息诊断、显示及自保功能，类似于船舶主电源及应急电源均失效的情况下，系统默认故障并自动切断相应供气阀组。确保人员及船舶安全。
附图说明
图1显示了本发明工所述内河双燃料动力船的结构示意图。
图2显示了本发明内河双燃料动力船安保控制系统的框图。
具体实施方式
为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1、2所示，一种内河双燃料动力船安保控制系统，包括主控制柜10，分显控制屏，六个可燃气体探测器，声光报警器11，通用报警系统和二级安保系统。所述主控制柜10设置在机舱前壁，主控制柜10内设置有PLC控制器及电源模块，电源模块为PLC控制器供电，主控制柜10上方设置有主控屏，主控屏与PLC控制器之间电连接；PLC控制器中包括GPRS无线通讯模块；所述分显控制屏设置在驾驶室内，分显控制屏与PLC控制器通过GPRS无线通讯模块进行通讯；所述六个可燃气体探测器包括甲板艉部1的气罐2的冷箱内设置的两个可燃气体探测器、机舱内主机7和发电机组9的上方各设置的一个可燃气体探测器，主机GVU阀箱6和发电机组GVU阀箱8内各设置的一个可燃气体探测器；六个可燃气体探测器分别与PLC控制器电连接；所述声光报警器11设置在机舱上方，声光报警器11与PLC控制器电连接；所述通用报警系统与PLC控制器电连接；所述二级安保系统与PLC控制器电连接。可然气体探测器及感温/感烟探头的电流信号检测点，PLC控制器的模拟量输入点均设计为标准4~20mA电流信号，方便PLC信号的统一处理；输出部分主要为阀组控制箱DC24V、声光报警器、显示屏、急停按钮、GPRS无线通讯模块。
所述六个可燃气体探测器将实时检测信号送给PLC控制器，当六个可燃气体探测器中任一个检测到可燃气体浓度高于30%LEL时，PLC控制器分别发送指令给主控屏、分显控制屏和声光报警器11，主控屏、分显控制屏均显示可燃气体危险信号和危险源地点，光报警器11则发出警报信号；此时若无工作人员进行危险解除并进行复位，在延时2分钟之后，触发全船通用报警系统，提醒全船人员；当六个可燃气体探测器中任一个检测到可燃气体浓度继续升高且高于45%LEL时，同时触发声光报警装置和二级安保系统，切断气罐供气主阀，则双燃料供应从双燃料模式转换为柴油模式。
所述电源模块包括主电源和备用电源，当主电源失电后，自动转换至备用电源，防止因为主电源失电而影响设备的运行，提高了安全保障。
本发明还包括四台防爆风机4，分别包括设置在气罐2的冷箱上的两台防爆风机4和设置在机舱供气通风导管总管5出口处的两台防爆风机4，四台防爆风机4分别与PLC控制器电连接。
气罐加注区设置加注急停按钮12，所述加注急停按钮12与PLC控制器电连接。当船舶处于充装作业时，当传感器监测到气罐内液位高于设定值或气罐内压力高于设定值时，触发声光报警的同时，切断充装总管上的自动截止阀，防止潜在危险的发生。通过在充装区域设置了紧急停止按钮以防止自动控制无效，通过此手动急停按钮，可切断气体燃料充装系统及气体燃料供应系统中的所有气动电磁阀组，同时打开自动透气阀。本装置的设置，包含了所有LNG外围系统，一站式解决了LNG运行环境的监测及控制，省去以往单独可燃气体探测器探测控制箱、火灾报警控制箱。大大节省了成本，极大地提高了双燃料动力船的运行安全性级稳定性。
本发明所述机舱内增设一个可燃气体探测器，且机舱内还设置有一个感温探测器和一个感烟探测器，所述可燃气体探测器、感温探测器和感烟探测器分别与PLC控制器电连接。三个可燃气体探测器的探测范围覆盖整个机舱，提高了安全保障。
本发明所述主控屏、分显控制屏均采用触摸屏设计，操作方便。
还包括智能终端，智能终端通过GPRS无线通讯模块与PLC控制器进行通讯，可远程监控安保控制系统的运行情况，当该安保控制系统的软件出现故障时，船舶无需停靠码头等待设备厂商技术人员维修，直接可以通过智能终端连接互联网，可以随时随地的访问航行中船舶的PLC，进行软件程序修改，监控程序维护设备，轻松实现云监控，大大提高了船舶使用LNG双燃料航行的工况，大大节省船舶运营成本。
本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。