[发明专利]一种船舶液位监测系统

权利要求书

1.一种船舶液位监测系统，包括液位监测服务器，通信转换模块，CAN总线液位监测子站，光纤光栅液位传感器；所述液位监测服务器安装在驾驶室内，通过通信转换模块连接在CAN总线上；所述CAN总线液位监测子站安装在安全区域，通过光缆与所述光纤光栅液位传感器连接，所述光纤光栅液位传感器安装在液舱底部前后侧壁处；

所述CAN总线液位监测子站读取所述光纤光栅液位传感器的压力信号，将所述压力信号转换为液位值后通过通信转换模块传送至液位监测服务器；所述液位监测服务器一方面为操作人员提供人机界面，供操作人员查看液舱液位并对所述CAN总线液位监测子站进行参数设置，另一方面处理从通信转换模块传回的数据报文。

2.根据权利要求1所述的一种船舶液位监测系统，其特征在于，所述液位监测服务器包括1台安装有上位机软件的计算机，所述上位机软件通过轮询方式实现其功能；系统初始化后所述上位机软件循环对人机界面和通信转换模块串口进行查询，收到人机界面命令，则对所述命令进行分析，采取对应处理；收到通信转换模块传回的数据报文，则对所述数据报文进行处理，提取液舱液位值存至数据库中。

3.根据权利要求1所述的一种船舶液位监测系统，其特征在于，所述通信转换模块采用RS232-CAN通信转换模块，包括CAN收发器82C250、CAN控制器TJA1050、STM8微控制器、电平转换芯片MAX232以及光电隔离电路，所述RS232-CAN通信转换模块具有两个CAN接口和1个RS232接口，所述CAN接口分别连接在CAN总线上，RS232接口连接至液位监测服务器；所述STM8微控制器对所述CAN控制器TJA1050初始化后通过读写其内部寄存器实现CAN报务的收发所述，所述CAN控制器TJA1050通过光电隔离电路和所述CAN收发器82C250与CAN总线相连。

4.根据权利要求3所述的一种船舶液位监测系统，其特征在于，其特征在于，所述STM8微控制器的串行通信接口电平不是标准电平，不能直接与所述RS232接口连接，需要1片电平转换芯片MAX232进行电平转换。

5.根据权利要求1所述的一种船舶液位监测系统，其特征在于，所述CAN总线液位监测子站包括光纤光栅液位传感器、匹配光纤光栅、半导体激光器、光源驱动模块、耦合器、光电探测器、信号调理模块、STM32主控制器和CAN通信模块；所述CAN总线液位监测子站通过所述光源驱动模块驱动所述半导体激光器，所述半导体激光器发出的光经耦合器1进入耦合器2和耦合器3，分光比为50/50，进入耦合器2的光在进入所述安装在液舱底部后侧壁上的光纤光栅液位传感器，其反射信号再经耦合器2射入耦合器4，再经所述匹配光栅反射最终被光电探测器接收，进入耦合器3的光再进入所述安装在液舱底部前侧壁上的光纤光 栅液位传感器，其反射信号再经耦合器3射入耦合器5，再经匹配光纤光栅反射的光信号最终被光电探测器2接收；所述光电探测器1和光电探测器2将接收到的光信号转换为电信号进行输出，所述电信号经所述信号调理模块进行放大处理和整形输出，经所述STM32主控制器计算后通过所述CAN通信模块传送至所述通信转换模块。

6.根据权利要求1所述的一种船舶液位监测系统，其特征在于，所述光纤光栅液位传感器包括测压光栅(2)和温补光栅(1)，所述光纤光栅液位传感器一侧封闭仅留有光缆通过的小孔，另一侧为平面弹性膜片(3)与液舱内液体接触，所述平面弹性膜片(3)与所述测压光栅(2)直接连接，所述测压光栅(2)通小平台与所述温补光栅(1)连接；所述测压光栅(2)与所述温补光栅(1)周围填充聚合物(4)；通过所述测压光栅(2)和所述温补光栅(1)波长偏移值计算所述平面弹性膜片(3)压强值，并根据所述温补光栅(1)波长偏移计算液舱内温度，查表可得液舱内液体密度，再根据液体压强公式计算出液舱液位高度。