全回轉機槳舵復合監控系統以及監控方法技術方案

本發明專利技術提供一種全回轉機槳舵復合監控系統以及監控方法，系統包括：集控室端上位機、駕駛臺端上位機、第1控制系統、第2控制系統、左推進系統、右推進系統和駕駛操縱臺；其中，所述集控室端上位機、所述駕駛臺端上位機、所述第1控制系統、所述第2控制系統通過網絡互相連接；所述駕駛操縱臺同時與所述第1控制系統和所述第2控制系統的輸入端連接；另外，所述第1控制系統同時與所述左推進系統和所述右推進系統電連接；所述第2控制系統也同時與所述左推進系統和所述右推進系統電連接。本發明專利技術具有高容錯控制、高可靠性的優點，還具有易維修、工作穩定以及成本低的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于港內拖輪機槳舵監控
，具體涉及一種全回轉機槳舵復合監控系統以及監控方法。
技術介紹
全回轉拖輪是指能夠在原地360度自由旋轉的拖輪，主要用于協助大船靠離泊作業，并且，作業時稍有不慎，就會造成碰撞事故。全回轉機槳舵裝置屬于全回轉拖輪的關鍵部件，全回轉機槳舵裝置可在水平面內360°旋轉，倒車時旋轉180°即可，工作效率高，另外，Z型全回轉機槳舵裝置節油約10％，ABBAzipod全回轉推進系統可使船舶節油25％。全回轉機槳舵裝置具有操縱靈活，具有前進、倒車、橫移、急停和原地點旋轉功能，廣泛應用于港內拖輪。開發全回轉機槳舵監控系統，保證全回轉機槳舵裝置安全可靠運行，進而保證拖輪高效協助大船靠離泊作業，具有重要應用價值。鎮江船廠、上海三林船廠、天津新河船長等建造全回轉拖輪，但全回轉機槳舵裝置多是進口，拖輪主機多為日本的NIIGATA、YANMAR、DAIHATSU等，舵槳多為日本NIIGATA、德國SCHOTTEL、芬蘭ROLLS-ROYCE等。60-90年代，中國各港口拖輪的主機及旋轉機大多為日本建造，如表1所示。表1部分拖輪主要設備對于我國已存在的舊拖輪主機及尾部舵漿一體的旋轉機控制系統，由集成電路板等組成，駕駛臺操縱手柄通過自整角機或電位器實現車令的設定與發送，該信號送到集成電路板，進行相關邏輯運算及信號處理等，通過接線端子輸出控制信號對主機、旋轉機進行操縱、控制。>上述拖輪船齡已達30多年，由于電氣元件老化，屢次出現系統程序丟失、電路板故障失靈等情況，已經影響到拖輪的正常操作和港內船舶的作業安全。另外，因其監控系統核心是集成電路板，非模塊化結構，監測、報警與控制功能為一體，具有軟硬件技術落后、故障率高、無備件、維修難度大，圖紙不全、日文圖紙使用不便，聘請維修專家難，上船維修費用昂貴等難題。因此，重新開發一套新的監控系統，用于舊拖輪技術升級改造，將取得更大的經濟和社會效益。
技術實現思路
針對現有技術存在的缺陷，本專利技術提供一種全回轉機槳舵復合監控系統以及監控方法，可有效解決上述問題。本專利技術采用的技術方案如下：本專利技術提供一種全回轉機槳舵復合監控系統，包括：集控室端上位機、駕駛臺端上位機、第1控制系統、第2控制系統、左推進系統、右推進系統和駕駛操縱臺；其中，所述集控室端上位機、所述駕駛臺端上位機、所述第1控制系統、所述第2控制系統通過網絡互相連接；所述駕駛操縱臺同時與所述第1控制系統和所述第2控制系統的輸入端連接；另外，所述第1控制系統同時與所述左推進系統和所述右推進系統電連接；所述第2控制系統也同時與所述左推進系統和所述右推進系統電連接。優選的，所述左推進系統包括：左主機、左離合器和左旋機；所述左主機通過所述左離合器和所述左旋機連接；所述右推進系統包括：右主機、右離合器和右旋機；所述右主機通過所述右離合器和所述右旋機連接。優選的，所述第1控制系統包括第1控制器、第1電源模塊、可逆電源模塊ALM、第1電機驅動模塊PM1和第2電機驅動模塊PM2；所述第1電源模塊分別與所述第1控制器、所述可逆電源模塊ALM、所述第1電機驅動模塊和所述第2電機驅動模塊電連接，用于提供24V直流電；所述可逆電源模塊ALM的輸入端串聯有電抗器和濾波器，外界380-440V交流電經電抗器和濾波器處理后，向可逆電源模塊ALM供電；所述可逆電源模塊ALM的輸出端分別與所述第1電機驅動模塊PM1和所述第2電機驅動模塊PM2連接；所述第1電機驅動模塊PM1的輸出端連接左伺服電機，所述左伺服電機連接左調速器后，連接到所述左主機的燃油輸入端，用于調節所述左主機的速度-負荷；所述第2電機驅動模塊PM2的輸出端連接右伺服電機，所述右伺服電機連接右調速器后，連接到所述右主機的燃油輸入端，用于調節所述右主機的速度-負荷；另外，所述第1控制器的第1-1輸入端口通過左信號采集模塊SMC10-1與左編碼器連接，通過所述左編碼器，檢測左伺服電機的轉角；所述第1控制器的第1-2輸入端口通過右信號采集模塊SMC10-2與右編碼器連接，通過所述右編碼器，檢測右伺服電機的轉角；所述第1控制器的第2-1輸入端口通過左磁脈沖傳感器(PICK-UP)與左主機連接，用于檢測左主機的轉速；所述第1控制器的第2-2輸入端口通過右磁脈沖傳感器(PICK-UP)與右主機連接，用于檢測右主機的轉速；所述第1控制器的第3-1輸入輸出端口與左機旁監控箱雙向連接，所述左機旁監控箱用于與左主機連接；所述第1控制器的第3-2輸入輸出端口與右機旁監控箱雙向連接，所述右機旁監控箱用于與右主機連接；所述第1控制器的第4-1輸入輸出端口與左離合器雙向連接，用于檢測左離合器的合排/脫排信號；所述第1控制器的第4-2輸入輸出端口與右離合器雙向連接，用于檢測右離合器的合排/脫排信號；所述第1控制器的第5-1輸入輸出端口與左旋機雙向連接，其輸入信號為左旋機位置反饋信號，其輸出信號為舵槳旋轉控制；所述第1控制器的第5-2輸入輸出端口與右旋機雙向連接，其輸入信號為右旋機位置反饋信號，其輸出信號為舵槳旋轉控制。優選的，所述第1控制器、所述可逆電源模塊ALM、所述第1電機驅動模塊PM1和所述第2電機驅動模塊PM2之間相互連接。優選的，所述第2控制系統包括第2控制器、第2電源模塊、通信模塊、數字量輸入模塊DI、數字量輸出模塊DO、模擬量輸入模塊AI和模擬量輸出模塊AO；其中，所述第2電源模塊分別與所述第2控制器、所述通信模塊、所述數字量輸入模塊DI、所述數字量輸出模塊DO、所述模擬量輸入模塊AI和所述模擬量輸出模塊AO連接；所述第2控制器的第1-1輸出端連接左伺服電機，所述左伺服電機連接左調速器后，連接到所述左主機的燃油輸入端，用于調節所述左主機的速度-負荷；所述第2控制器的第1-2輸出端連接右伺服電機，所述右伺服電機連接右調速器后，連接到所述右主機的燃油輸入端，用于調節所述右主機的速度-負荷；所述第2控制器的第1-1輸入端口通過左編碼器與左伺服電機連接，通過所述左編碼器，檢測左伺服電機的轉角；所述第2控制器的第1-2輸入端口通過右編碼器與右伺服電機連接，通過所述右編碼器，檢測右伺服電機的轉角；所述第2控制器的第2-1輸入端口通過左磁脈沖傳感器(PICK-UP)與左主機連接，用于檢測左主機的轉速；所述第2控制器的第2-2輸入端口通過右磁脈沖傳感器(PICK本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全回轉機槳舵復合監控系統，其特征在于，包括：集控室端上位機、駕駛臺端上位機、第1控制系統、第2控制系統、左推進系統、右推進系統和駕駛操縱臺；其中，所述集控室端上位機、所述駕駛臺端上位機、所述第1控制系統、所述第2控制系統通過網絡互相連接；所述駕駛操縱臺同時與所述第1控制系統和所述第2控制系統的輸入端連接；另外，所述第1控制系統同時與所述左推進系統和所述右推進系統電連接；所述第2控制系統也同時與所述左推進系統和所述右推進系統電連接。

【技術特征摘要】
1.一種全回轉機槳舵復合監控系統，其特征在于，包括：集控室端上位機、
駕駛臺端上位機、第1控制系統、第2控制系統、左推進系統、右推進系統和駕
駛操縱臺；
其中，所述集控室端上位機、所述駕駛臺端上位機、所述第1控制系統、所
述第2控制系統通過網絡互相連接；
所述駕駛操縱臺同時與所述第1控制系統和所述第2控制系統的輸入端連
接；
另外，所述第1控制系統同時與所述左推進系統和所述右推進系統電連接；
所述第2控制系統也同時與所述左推進系統和所述右推進系統電連接。
2.根據權利要求1所述的全回轉機槳舵復合監控系統，其特征在于，所述
左推進系統包括：左主機、左離合器和左旋機；所述左主機通過所述左離合器
和所述左旋機連接；
所述右推進系統包括：右主機、右離合器和右旋機；所述右主機通過所述
右離合器和所述右旋機連接。
3.根據權利要求2所述的全回轉機槳舵復合監控系統，其特征在于，所述
第1控制系統包括第1控制器、第1電源模塊、可逆電源模塊ALM、第1電機驅動
模塊PM1和第2電機驅動模塊PM2；
所述第1電源模塊分別與所述第1控制器、所述可逆電源模塊ALM、所述第1
電機驅動模塊和所述第2電機驅動模塊電連接，用于提供24V直流電；
所述可逆電源模塊ALM的輸入端串聯有電抗器和濾波器，外界380-440V交
流電經電抗器和濾波器處理后，向可逆電源模塊ALM供電；所述可逆電源模塊
ALM的輸出端分別與所述第1電機驅動模塊PM1和所述第2電機驅動模塊PM2連
接；
所述第1電機驅動模塊PM1的輸出端連接左伺服電機，所述左伺服電機連接
左調速器后，連接到所述左主機的燃油輸入端，用于調節所述左主機的速度-負
荷；所述第2電機驅動模塊PM2的輸出端連接右伺服電機，所述右伺服電機連接
右調速器后，連接到所述右主機的燃油輸入端，用于調節所述右主機的速度-負
荷；
另外，所述第1控制器的第1-1輸入端口通過左信號采集模塊SMC10-1與左編
碼器連接，通過所述左編碼器，檢測左伺服電機的轉角；所述第1控制器的第1-2
輸入端口通過右信號采集模塊SMC10-2與右編碼器連接，通過所述右編碼器，
檢測右伺服電機的轉角；
所述第1控制器的第2-1輸入端口通過左磁脈沖傳感器PICK-UP與左主機連
接，用于檢測左主機的轉速；所述第1控制器的第2-2輸入端口通過右磁脈沖傳感
器PICK-UP與右主機連接，用于檢測右主機的轉速；
所述第1控制器的第3-1輸入輸出端口與左機旁監控箱雙向連接，所述左機旁
監控箱用于與左主機連接；所述第1控制器的第3-2輸入輸出端口與右機旁監控箱
雙向連接，所述右機旁監控箱用于與右主機連接；
所述第1控制器的第4-1輸入輸出端口與左離合器雙向連接，用于檢測左離合
器的合排/脫排信號；所述第1控制器的第4-2輸入輸出端口與右離合器雙向連接，
用于檢測右離合器的合排/脫排信號；
所述第1控制器的第5-1輸入輸出端口與左旋機雙向連接，其輸入信號為左旋
機位置反饋信號，其輸出信號為舵槳旋轉控制；所述第1控制器的第5-2輸入輸出
端口與右旋機雙向連接，其輸入信號為右旋機位置反饋信號，其輸出信號為舵
槳旋轉控制。
4.根據權利要求3所述的全回轉機槳舵復合監控系統，其特征在于，所述
第1控制器、所述可逆電源模塊ALM、所述第1電機驅動模塊PM1和所述第2電機
驅動模塊PM2之間相互連接。
5.根據權利要求3所述的全回轉機槳舵復合監控系統，其特征在于，所述
第2控制系統包括第2控制器、第2電源模塊、通信模塊、數字量輸入模塊DI、數
字量輸出模塊DO、模擬量輸入模塊AI和模擬量輸出模塊AO；
其中，所述第2電源模塊分別與所述第2控制器、所述通信模塊、所述數字
量輸入模塊DI、所述數字量輸出模塊DO、所述模擬量輸入模塊AI和所述模擬量
輸出模塊AO連接；
所述第2控制器的第1-1輸出端連接左伺服電機，所述左伺服電機連接左調速
器后，連接到所述左主機的燃油輸入端，用于調節所述左主機的速度-負荷；所

\t述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張桂臣，臧緒運，孫增華，
申請(專利權)人：張桂臣，臧緒運，孫增華，
類型：發明
國別省市：上海;31