[發明專利]一種船用LNG/柴油雙燃料發動機安全監控系統

有效

• 申請號: 201710217344.1
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN107035521B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 李煜輝;謝程;厲雷
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F02B77/08
• 分類號: F02B77/08;F02D19/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 孟慶繁

本發明公開了一種船用LNG/柴油雙燃料發動機安全監控系統，集控室控制柜作為整個系統的核心，集控室控制柜內的工控機通過USB轉RS485轉化器分別與機旁控制柜內可編程控制器、燃氣報警控制器、LNG儲氣罐通訊模塊、熱電偶采集模塊、串口繼電器模塊連接。機旁控制柜內的可編程邏輯控制器連接轉速傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、火焰探測器、互鎖氣體閥。燃氣報警控制器模塊連接燃氣探測器。LNG儲氣罐通訊模塊連接氣罐壓力和液位傳感器。熱電偶采集模塊連接氣缸排氣溫度傳感器。能夠提供實時、準確的安全監控數據報告，方便后期對LNG/柴油雙燃料發動機系統進行分析和處理，便于不同發動機機型以及不同監控方案使用。

技術領域

本發明涉及船舶安全監控技術，具體涉及一種船用LNG/柴油雙燃料發動機安全監控系統。

背景技術

由于大量使用化石燃料導致嚴重的環境污染以及能源結構的日趨緊張，清潔能源開始吸引更多國際組織、行業以及科研機構的關注，其中LNG/柴油雙燃料發動機在船舶中的應用越來越普及。由于天然氣獨特的物理和化學性質決定了這種發動機存在很多安全隱患問題。目前國內外針對LNG/柴油雙燃料發動機的研究，主要以動力性、經濟性以及燃燒特性研究為主。針對雙燃料發動機的安全監控研究相對較少。隨著使用天然氣的船舶越來越普及，針對天然氣船舶的安全監控也將越來越嚴格。

目前船用LNG/柴油雙燃料發動機安全監控系統的研究才剛剛起步，關于船舶發動機的監控項目比較零散，并且監控邏輯較為簡單，沒有做到系統的集成以及整個系統網絡構架的搭建，不利于操控人員對整個雙燃料發動機相關設備進行實時的監控和管理。

發明內容

本發明的目的在于能夠通過設計一套船用安全監控系統，讓工作人員在控制室或者駕駛室就可以方便的實現對船舶發動機需要監控的設備進行有效的監控和管理。本套安全監控系統能夠提供實時、準確的安全監控數據報告，方便后期對LNG/柴油雙燃料發動機系統進行分析和處理。

本發明實現上述目的的技術方案是：包括集控室控制柜、機旁控制柜、串口繼電器、燃氣報警控制器、熱電偶采集模塊、LNG儲氣罐通訊模塊、USB轉RS485轉化器。集控室控制柜作為整個系統的核心，集控室控制柜內的工控機通過USB轉RS485轉化器分別與機旁控制柜內可編程控制器(PLC)、燃氣報警控制器、LNG儲氣罐通訊模塊、熱電偶采集模塊、串口繼電器模塊連接。機旁控制柜內的可編程邏輯控制器(PLC)連接轉速傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、火焰探測器、煙霧探測器、互鎖氣動閥。燃氣報警控制器連接燃氣探測器。LNG儲氣罐通訊模塊連接氣罐壓力和液位傳感器。熱電偶采集模塊連接氣缸排氣溫度傳感器。

按上述方案，所述集控室控制柜包括電源模塊、工控機、集控通訊模塊、集控開關量輸入模塊、集控開關量輸出模塊。電源模塊為集控室控制柜和機旁控制柜提供電源。通訊模塊與機旁控制柜內的可編程控制器(PLC)、燃氣報警控制器、LNG儲氣罐通訊模塊、熱電偶采集模塊、串口繼電器模塊通訊采集相關傳感器信號。集控開關量輸入模塊向工控機輸入試燈、消音、緊急關斷、電源故障的信號。工控機通過集控開關量輸出模塊輸出火災報警、燃氣泄漏、其他故障、電源、發動機停機、雙燃料模式、電源故障、閥箱低壓、緊急關斷、風機未運轉的信號。以工控機作為上位機，用以與機旁控制柜內可編程控制器(PLC)、燃氣報警控制器、LNG儲氣罐通訊模塊、熱電偶采集模塊、串口繼電器模塊進行通訊交換數據，通過組態王進行所有數據的處理和發送指令。