СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ СУДНА

Полезная модель относится к области судовой автоматики, в частности к системам автоматического централизованного контроля и управления техническими средствами судна.
Известно устройство для автоматического централизованного контроля параметров технических средств судна и управления вспомогательным оборудованием (авторское свидетельство СССР на изобретение №500119), содержащее датчики аналоговых сигналов, соединенные через коммутатор и блок цифрового измерения с пультом управления и индикации, датчики аварийных параметров, блоки обработки сигналов, блок ручного управления оператора, соединенный с пультом управления и индикации, блок формирования управляющего сигнала на аварийную остановку, соединенный с исполнительным механизмом, блок печати, источники световой и звуковой сигнализации на щите мнемосхем. Устройство снабжено блоком управления вспомогательным оборудованием со своим исполнительным механизмом, блоком управления обобщенной аварийно-предупредительной сигнализацией, блоками представления обобщенной сигнализации, блоком контроля наличия вахтенного и часами. Мнемосхема содержит блоки переключения групп датчиков и блоки обработки в соответствии с режимом судна. Это устройство недостаточно надежно, не обеспечивает удобства контроля параметров технических средств судна.
Известна система автоматического централизованного контроля и управления техническими средствами судна (авторское свидетельство СССР на изобретение №561689), содержащая датчики технических параметров судна, устройства представления информации с мнемосхемами, устройство управления вспомогательными механизмами, устройство управления главными двигателями, переключатель питания с основного на резервное. Датчики технических параметров судна соединены с устройством цифрового измерения и контроля, блоками индивидуальной сигнализации на мнемосхемах и устройством обобщенной аварийно-предупредительной сигнализации. Устройство обобщенной аварийно-предупредительной сигнализации включает в себя блок логической обработки измеряемых параметров и блок обобщенной сигнализации с блоком ручного и автоматического управления вспомогательными механизмами. Вход устройства управления главным двигателем соединен с датчиками технических параметров судна. Система снабжена блоком программного запуска вспомогательных механизмов и переключателем питания с основного на резервное, выходы которого соответственно соединены с мнемосхемой и блоком логической обработки измеряемых параметров устройства обобщенной аварийно-предупредительной сигнализации, который выполнен в виде типовых каналов обработки сигналов, содержащих дифференцирующие ячейки и реле с самоблокировкой, контакты которого включены в цепь светозвуковой сигнализации. Это устройство сложно по конструкции, не обеспечивает контроль пожарной безопасности на судне.
Заявляемая полезная модель так же, как известные, содержит датчики технических параметров судна, соединенные с соответствующими мнемосхемами, органы дистанционного управления вспомогательными механизмами, органы дистанционного управления главными двигателями, переключатель питания с основного на резервное.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении надежности и удобства в эксплуатации на судах с различными двигателями и движителями.
Достигаемый технический результат - повышение эффективности контроля объекта и расширение функциональных возможностей системы, повышение надежности контроля исправности объекта, обеспечение пожарной безопасности и охранной сигнализации.
Достигается технический результат тем, что система включает пульт механика, пульт судоводителя, прибор сигнализации контроля и управления (СКУ), блок трансформаторов. При этом пульт механика содержит органы дистанционного управления главными двигателями и мнемосхемы, соединенные через релейный модуль и модуль сигнализации с соответствующими датчиками. Пульт судоводителя включает органы дистанционного управления главными двигателями и вспомогательными механизмами. Прибор сигнализации контроля и управления содержит мнемосхемы (индикаторы), соединенные через модуль сигнализации с соответствующими датчиками и посредством встроенного модуля пожарной сигнализации с пожарными извещателями, расположенными во всех помещениях судна, органы управления пожарным насосом, систему электротепловых реле защиты, вход которой через трехфазную мостовую выпрямительную схему связан с блоком трансформаторов, а выходы соединены посредством питающих кабелей с датчиками технических параметров судна, с пожарными извещателями и с техническими средствами судна.
Система может содержать блок охранной сигнализации, оснащенный датчиками и соединенный с прибором сигнализации контроля и управления.
Наличие в системе пульта механика, пульта судоводителя и прибора сигнализации контроля и управления создает полную картину обстановки на судне, показывает состояние всех технических средств, обеспечивая требуемые скорость, точность, надежность и безопасность деятельности оператора (судоводителя), простоту и экономичность технического обслуживания в нормальных и аварийных условиях, а также комфортные условия труда и быстроту формирования навыков у операторов (судоводителей) при обучении. Изготовление пультов и прибора СКУ в виде листовой гнутой конструкции значительно упрощает и удешевляет производство.
Блок трансформаторов обеспечивает питание всех составляющих частей системы и технических средств судна при автоматическом переключении питания с основного на резервное и наоборот.
Пульт механика содержит мнемосхемы, соединенные через модуль сигнализации и релейный модуль с соответствующими датчиками, которые оперативно передают реальную информацию о повышении температуры в помещениях судна, состоянии топливной системы, уровне рабочей жидкости в гидравлической системе движительно-рулевого комплекса, в системе смазки подшипников гребных валов. Информация от датчиков обрабатывается в модуле сигнализации и релейном модуле и отображается на мнемосхемах с помощью соответствующих световых индикаторов (сигнализаторов). Модуль релейный предназначен для распределения сигналов о состоянии датчиков на индикаторы мнемосхемы.
Наличие в пульте механика органов дистанционного управления главными двигателями обеспечивает отображение параметров главных двигателей на стрелочных или цифровых индикаторах, расположенных на панелях пульта механика, и управление главными двигателями при помощи рукояток управления режимами, расположенных на панелях пульта механика.
Наличие в пульте судоводителя органов дистанционного управления главными двигателями и вспомогательными механизмами обеспечивает управление главными двигателями при помощи рукояток управления режимами, расположенных на панелях пульта судоводителя, и дистанционное управление вспомогательными механизмами. При этом на стрелочных и цифровых индикаторах, расположенных на панелях пульта судоводителя, отображается текущая информация о состоянии вспомогательных механизмов.
Прибор сигнализации контроля и управления содержит блок (орган) управления пожарным насосом и мнемосхемы (индикаторы), соединенные через модуль сигнализации с соответствующими датчиками и через модуль пожарной сигнализации с пожарными извещателями, расположенными во всех помещениях судна, что обеспечивает отображение на мнемосхемах реальной информации об уровне воды в цистернах, наличии воды в помещениях машинного отделения и ахтерпика, давлении воды в пожарных магистралях. Наличие пожарных извещателей, расположенных во всех помещениях судна, соединенных с соответствующими мнемосхемами, расширяет область применения системы за счет обнаружения возникающей в помещении судна пожарной опасности и сигнализации о ней на ранней стадии возгорания, что позволяет принять меры к устранению причин, вызвавших пожарную опасность, и избежать пожара, а если это невозможно осуществить - заблаговременно подготовиться к тушению (локализации и ликвидации) пожара. Использование пожарных извещателей пожарной сигнализации обеспечивает высокую надежность, живучесть, информативность, достоверность сообщения о пожаре.
Наличие в приборе СКУ системы электротепловых реле защиты, вход которой через трехфазную мостовую выпрямительную схему связан с блоком трансформаторов, а выходы соединены посредством питающих кабелей с техническими средствами судна, системой питания датчиков технических параметров судна, системами пожарной и охранной сигнализации, обеспечивает бесперебойное питание всех устройств судна.
Система может содержать блок охранной сигнализации, соединенный с прибором сигнализации контроля и управления и оснащенный датчиками, реагирующими на несанкционированное открывание дверей. При попытке незаконного проникновения включается световая и звуковая сигнализации и судовая сирена.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью чертежа, на котором представлена функциональная схема системы.
Система автоматического централизованного контроля и управления техническими средствами судна содержит датчики 1 технических параметров судна, соединенные с соответствующими мнемосхемами 2, органы дистанционного управления вспомогательными механизмами 3, органы дистанционного управления главными двигателями 4, переключатель питания 5 с основного на резервное. Система включает пульт механика 6, пульт судоводителя 7, прибор сигнализации, контроля и управления 8, блок трансформаторов 9. Пульт механика 6 содержит органы дистанционного управления главными двигателями 4 и мнемосхемы 2, соединенные через релейный модуль 10 и модуль сигнализации 11 с соответствующими датчиками 1. Пульт судоводителя 7 содержит органы дистанционного управления главными двигателями 4 и вспомогательными механизмами 3. Прибор сигнализации, контроля и управления 8 содержит мнемосхемы 2, соединенные через модуль сигнализации 12 с соответствующими датчиками 1 и посредством встроенного модуля пожарной сигнализации 13 с пожарными извещателями 14, расположенными во всех помещениях судна, органы управления 15 пожарным насосом 16, систему электротепловых реле защиты 17, вход которой через трехфазную мостовую выпрямительную схему (на чертеже не показана) связан с блоком трансформаторов 9. Выходы соединены посредством питающих кабелей с системой питания датчиков 18 технических параметров судна, с блоком питания системы пожарной сигнализации 19 и с техническими средствами судна. Блок охранной сигнализации 20 оснащен датчиками 21 и соединен с прибором сигнализации контроля и управления 8.
Система работает следующим образом.
На модуль сигнализации 11 пульта механика 6 от датчиков 1, установленных в помещениях судна, поступает сигнал о превышении установленного порога температуры воздуха. Сигнал обрабатывается в модуле сигнализации 11, выводится на мнемосхему 2 пульта механика 6 в виде световых индикаторов. Сигналы от датчиков 1, установленных в цистернах, контролирующих уровень топлива, и от датчиков 1 топливного фильтра вспомогательного дизель-генератора обрабатываются в модуле сигнализации 11 и в релейном модуле 10 и выводятся на мнемосхемы 2 пульта механика 6 в виде световых индикаторов. Устройство управления главными двигателями 4 обеспечивает отображение параметров главных двигателей на стрелочных и цифровых индикаторах, расположенных на панелях пульта механика 6. Отображаются такие параметры, как частота вращения двигателей, температура охлаждающей жидкости двигателя, температура масла редуктора, давление масла двигателя и давление в системе гидравлического управления редуктором. Дистанционное управление главными двигателями осуществляется при помощи рукояток управления режимами, расположенных на панелях пульта механика 6, в соответствии со значениями контролируемых параметров. С пульта судоводителя 7 также может осуществляться управление главными двигателями при помощи рукояток управления режимами. Корпус пульта механика 6 выполнен путем сварки гнутых несущих листов алюминиевого сплава по безрамной технологии. На корпус навешиваются на петлях вертикальная и горизонтальная панели, которые фиксируются газовыми пружинами в открытом положении и замками в закрытом положении.
С пульта судоводителя 7 осуществляется дистанционное управление такими вспомогательными механизмами, как поворот и наклон гребных валов, устройство управления шпилем, прожекторы, сирена, измеритель длины цепи, прожектор, стеклоочистители. Управление наклоном гребных валов производится трехпозиционными тумблерами. Среднее положение - отключение рукояток тумблеров - фиксированное, крайние положения вверх и вниз - с самовозвратом. При этом на стрелочных индикаторах, расположенных на панелях пульта судоводителя 7, отображается достоверная информация о состоянии этих механизмов. Световые и звуковые индикаторы выдают обобщенный сигнал аварии двигателя или редуктора. Органы дистанционного управления 4, контролирующие параметры главных двигателей и движетелей, устанавливаются на панелях пульта судоводителя 7. Корпус пульта судоводителя 7 выполнен путем сварки гнутых несущих листов алюминиевого сплава по безрамной технологии. На корпус навешиваются на петлях вертикальная и горизонтальная панели, которые фиксируются газовыми пружинами в открытом положении и замками в закрытом положении.
С прибора сигнализации контроля и управления 8 ведется дистанционное управление общекорабельными системами. Прибор СКУ 8 представляет собой корпусную конструкцию из сварных гнутых листов алюминиевого сплава. На лицевой панели прибора расположены мнемосхемы 2 и органы управления, при помощи которых можно осуществлять: дистанционный пуск и остановку вспомогательного дизель-генератора, контроль датчиков 1, пуск и остановку пожарного насоса 16, включение резервного питания от сети постоянного тока 24 В, включение основного питания от сети 220 В и подачу его на блок трансформаторов 9. При этом на мнемосхемах 2 и индикаторах прибора СКУ 8 отображается информация об уровне жидкости в цистернах, возникновении пожара в помещениях судна, работе водоотливных и осушительных насосов, поступлении воды в помещения судна, работе пожарного насоса 16, питании, используемом системой, напряжении питания. Обобщенный сигнал о пожаре загорается красной прерывистой засветкой в момент обнаружения пожара в любом помещении судна. На мнемосхеме 2 сигнализации обнаружения признаков пожара в помещениях судна одновременно с обобщенной сигнализацией «пожар» загорается мнемознак пожара на индикаторе соответствующего помещения постоянной засветкой и включается звуковой сигнал. С прибора СКУ 8 предусматривается контроль исправности датчиков 14 пожарной сигнализации и отключение в случае необходимости любого из этих датчиков с помощью сервисных выключателей, расположенных под передней панелью.
При поступлении воды в судовые помещения загорается индикатор в мнемознаке соответствующего помещения. Сигнал поступает от датчиков 1, расположенных в судовых помещениях, и обрабатывается в модуле сигнализации 12. Если сигнал от датчиков 1 идет более 5 с, загораются прерывистой засветкой мнемознаки, включается звуковой сигнал, что означает необходимость включить с главного распределительного щита насос на откачку воды, после отключения светового сигнала соответствующий насос необходимо отключить. При нажатии кнопки «квитирование», расположенной в правой части панели, засветка светового сигнала переходит в постоянную и отключается звуковой сигнал. Сигналы о работе осушительных насосов приходят с места их установки. Сигнализация о работе водоотливных насосов приходит с места их включения в виде напряжения.
Световой индикатор на мнемосхеме питания системы управления сигнализирует о переходе питаемых потребителей на резервное питание. Для автоматического перехода на резервное питание (при отключении основного) в приборе использовано силовое реле.
Через выключатели/электротепловые реле защиты питания 17, расположенные на мнемосхеме передней панели прибора СКУ 8, осуществляется подача напряжения на систему питания датчиков судовых систем, систему пожарной сигнализации, дистанционного пуска и остановки пожарного насоса, общесудовых систем, цепей управления двигателями и движителями, систем гидравлики и смазки подшипников гребных валов, цепей проверки сигнализации и световых индикаторов. Все кабели подключаются к прибору СКУ через брызгозащищенные соединители, расположенные на задней панели прибора. Применение электротепловых реле 17 значительно повышает надежность системы управления, особенно для скоростного судна, поскольку позволяет быстро восстанавливать работоспособность системы в нештатных ситуациях (проникновение забортной воды, конденсация влаги, неисправности электрооборудования).
С блока трансформаторов 9 переменный ток пониженного напряжения подается на трехфазные мостовые выпрямительные схемы и преобразуется в постоянный ток напряжением 27 В, который подается в прибор СКУ 8. При выходе из строя основного источника питания от сети переменного трехфазного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц переключатель 5 подключает питание системы на резервное от сети постоянного тока напряжением 24 В.
При срабатывании охранных датчиков 21 на передней панели блока охранной сигнализации 20 постоянной засветкой загорается световой индикатор под надписью «тревога», включается звуковой сигнал и внешняя звуковая сирена судна. Сигнал «тревога» сохраняется (на панели горит красный звуковой индикатор независимо от дальнейшего положения двери этого помещения, т.е. и при закрытой двери). Отключение звукового сигнала производится трехпозиционным переключателем 8А2, расположенным в нише панели. Ввод схемы в работу (после закрывания охраняемой двери) производится установкой рукоятки переключателя в нефиксированное положение «ввод в рабочее состояние». При отпускании рукоятка возвращается в положение «работа». В нише панели также расположены предохранители основного и резервного питания, световые индикаторы, сигнализирующие перегорание предохранителей, органы включения питания и проверки сигнализации.
Система автоматического централизованного контроля и управления техническими средствами судна успешно прошла ряд межведомственных испытаний.