[發(fā)明專利]船用應急切斷網(wǎng)絡系統(tǒng)及利用其的網(wǎng)絡重構(gòu)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010178329.2
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111413895B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設計）人: 陳霖;劉芳;王克虎;徐涵
• 申請（專利權(quán)）人: 上海外高橋造船有限公司
• 主分類號: H04L41/0654
• 分類號: H04L41/0654
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;何橋云

本發(fā)明公開了一種船用應急切斷網(wǎng)絡系統(tǒng)及利用其的網(wǎng)絡重構(gòu)方法，船用應急切斷網(wǎng)絡系統(tǒng)包括：若干物理隔開的空間區(qū)域；若干遠程IO設備以及主控制器；主環(huán)路；支路，支路將各空間區(qū)域內(nèi)的遠程IO設備和/或主控制器采用菊花鏈依次相連，并且各支路的首尾分別接入所在空間區(qū)域內(nèi)的兩個不同的支路接入端。本發(fā)明在安全性、功能性和擴展性上可以有效支撐高技術(shù)船舶對于應急切斷系統(tǒng)的需求。確保系統(tǒng)的安全性和冗余性；使系統(tǒng)具備了邏輯運算功能，可以處理更加復雜的邏輯，為操作者提供更多的預測、決策等輔助；保障了信號的傳輸速率和可靠性，減少信號干擾風險；保障系統(tǒng)擴展性的同時，減少大量電纜使用。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種船用應急切斷網(wǎng)絡系統(tǒng)及利用其的網(wǎng)絡重構(gòu)方法。

背景技術(shù)

目前，在民用商船、海工以及客船領域都會配置應急切斷系統(tǒng)，從而在緊急情況下實現(xiàn)對設備等應急切斷，保障船舶和人員安全。應急切斷系統(tǒng)根據(jù)船舶的適用性和安全性需求，通常采用用繼電器搭建，PLC控制和分布式控制器等多類構(gòu)建形式。

隨著船舶電氣自動化和集成化程度的提高，船舶上的系統(tǒng)、設備和流程愈加龐大。為滿足船舶功能安全性、系統(tǒng)可靠性以及舒適性等要求，應急切斷系統(tǒng)規(guī)模越來越大，功能邏輯越來越復雜。針對高技術(shù)客船領域，應急切斷系統(tǒng)不僅需要滿足高安全需求，而且能在復雜、易變的事故狀況下協(xié)助船員進行應急控制和預測，迅速進行安全控制的同時，盡可能降低對舒適性等影響。而現(xiàn)有的切斷系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足高安全性、高擴展性的需求了。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中船用應急切斷網(wǎng)絡擴展性差，安全性差，無法滿足發(fā)展需求的缺陷，提供一種船用應急切斷網(wǎng)絡系統(tǒng)及利用其的網(wǎng)絡重構(gòu)方法。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種船用應急切斷網(wǎng)絡系統(tǒng)，所述船用應急切斷網(wǎng)絡系統(tǒng)包括：

若干物理隔開的空間區(qū)域；

若干遠程IO設備以及主控制器，所述主控制器為可編程控制器，所述遠程IO設備與所述主控制器分布于各所述空間區(qū)域之內(nèi)，所述主控制器用于控制各所述遠程IO設備；

主環(huán)路，所述主環(huán)路環(huán)繞于各空間區(qū)域，所述主環(huán)路在各空間區(qū)域中至少設置有兩個不同的支路接入端；

支路，所述支路將各空間區(qū)域內(nèi)的所述遠程IO設備和/或所述主控制器采用菊花鏈依次相連，并且各所述支路的首尾分別接入所在空間區(qū)域內(nèi)的兩個不同的支路接入端。

本方案提出了一種基于可編程控制器技術(shù)及分布式遠程IO模塊等硬件方案，利用主環(huán)路嵌套線性支路組合而成的混合型應急切斷網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。現(xiàn)場接口層級可以分布、擴展的信號采集模塊，并依據(jù)被控對象重要性，自由配組普通通道、具備回路監(jiān)測模塊等。

支路網(wǎng)絡采用菊花鏈結(jié)構(gòu)，鏈路首、尾分別連接到主網(wǎng)內(nèi)置于可編程控制器柜或遠程IO設備內(nèi)置交換機內(nèi)，從而構(gòu)成冗余、可靠的混合型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。主環(huán)路、支路任一單點故障，不影響網(wǎng)絡未失效支路、設備的通訊。發(fā)生線路故障，本方案的拓撲結(jié)構(gòu)可以進行網(wǎng)絡重構(gòu)，從而確保支路上、下兩端設備同主環(huán)路的通訊。

本發(fā)明提出的應急網(wǎng)絡拓撲架構(gòu)，在安全性、功能性和擴展性上可以有效支撐高技術(shù)船舶對于應急切斷系統(tǒng)的需求。環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)確保系統(tǒng)的安全性和冗余性；可編程控制器技術(shù)的應用，使系統(tǒng)具備了邏輯運算功能，可以處理更加復雜的邏輯，為操作者提供更多的預測、決策等輔助。采用菊花鏈支路和遠程IO設備的方案，保障系統(tǒng)擴展性的同時，減少大量電纜使用。