[發明專利]一種基于傳感網絡的智能船舶機艙監測系統

在審

• 申請號: 201910645344.0
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110307873A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 喬大雷;張強勇;戴立坤
• 申請（專利權）人: 江蘇海事職業技術學院
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01M15/05;G06T5/00
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙) 32300
• 代理人: 馬曉輝

一種基于傳感網絡的智能船舶機艙監測系統，利用機艙溫濕度監測模塊、振動監測模塊、信號處理電路、柴油機監測模塊、工況圖像采集模塊、圖像處理模塊、中央處理裝置、比較模塊、報警模塊、顯示模塊、無線傳輸模塊、遠程監測模塊以及存儲模塊對船舶在航行過程中的船舶機艙溫濕度值、船舶振動的總能量E、柴油機參數值以及動力裝置的工況圖像信息進行監測。在上述監測過程中通過振動監測模塊和信號處理電路對振動信號進行精確測試，進而能夠精確計算出船舶振動的總能量E；同時，柴油機參數值包括柴油機進水溫度值、柴油機出水溫度值、柴油機機油溫度值、柴油機機油壓力值、柴油機排氣溫度值、柴油機轉速值、柴油機扭矩值以及柴油機油耗值。

技術領域

本發明涉及智能測試領域，尤其涉及一種基于傳感網絡的智能船舶機艙監測系統。

背景技術

隨著船舶智能化發展，智能船舶技術受到國內外相關領域學者的廣泛關注。中國船級社于2015年發布并于2016年3月1日生效的《智能船舶規范》對智能船舶的定義為：智能船舶指利用傳感器、通信、物聯網和互聯網等技術手段，自動感知和獲得船舶自身、海洋環境、物流及港口等方面的信息和數據，并基于計算機技術、自動控制技術和大數據處理分析技術，在船舶航行、管理、維護保養和貨物運輸等方面實現智能化航行的船舶，以使船舶更加安全、更加環保、更加經濟和更加可靠。現有技術中將智能船舶發展分為4個階段，并認為當前智能船舶正處于由第1階段。

機艙是船舶動力裝置和輔助設備的運行場所，如何實時監測它們的運行狀態和故障診斷一直是輪機自動化領域的關注重點。隨著船舶逐漸進入智能化甚至是無人化時代，對機艙的智能化監測也提出了更高的要求。隨著微電子技術及計算機技術的飛快發展，新型的船用柴油機電子控制技術也日益完善。現有的船用柴油機大多采用全氣動型式，難以實現系統自動化檢測功能。針對船舶運行海況區域惡劣，工況多而復雜等特點，同時又要求系統響應快，安全可靠，故引入計算機智能檢測系統，使之船用柴油機具有控制檢測功能強，調節精度高，反應靈敏度高的特點，大大提高了船用柴油機控制系統的自動化程度。柴油機轉速傳感器是用于檢測船舶柴油機轉速的一種常用傳感器，為船舶電氣控制系統提供與柴油機轉數成比例的電脈沖信號，是柴油機安全、可靠、正常工作測試主要參數之一，為此傳感器出廠前或用戶在維護時，需對傳感器自身質量和性能進行必要檢測。傳統檢測裝置基于手工操作，只能進行有限幾個性能指標檢測，存在精度不高和工作效率低下等缺點。

現有技術中，在對船舶航行過程中的參數進行測試時參數的類型單一，且測試精度不高，特別不能準確測得振動信號的總能量，無法全面的體現船舶航行過程中機艙內工況圖像信息、柴油機參數、船身振動參數、溫濕度等參數，進而不能實現對船舶在航行過程中動力裝置的“內”和“外”跨模態參數進行統一且高精度測試。

發明內容

1、所要解決的技術問題：

現有技術中，在對船舶航行過程中的參數進行測試時參數的類型單一，且測試精度不高，特別不能準確測得振動信號的總能量，無法全面的體現船舶航行過程中機艙內工況圖像信息、柴油機參數、船身振動參數、溫濕度等參數，進而不能實現對船舶在航行過程中動力裝置的“內”和“外”跨模態參數進行統一且高精度測試。

2、技術方案：

為了解決以上問題，本發明提供了一種基于傳感網絡的智能船舶機艙監測系統，包括振動監測模塊和中央處理裝置，所述振動傳感器用于采集船舶船體各個測試點的振動信號，還設有信號處理電路，所述信號處理電路包括信號放大單元和信號濾波單元，所述振動傳感器的輸出端與所述信號放大單元的輸入端連接，所述信號放大單元的輸出端與所述信號濾波單元的輸入端連接，所述信號濾波單元的輸出端與所述中央處理裝置的輸入端連接，所述信號處理電路對采集到的振動信號進行信號處理后傳輸至所述中央處理裝置，所述中央處理裝置將接收到的振動信號轉換為離散信號后進行數據分析計算所述振動傳感器采集的振動信號的總能量E。