[发明专利]一种船舶电力推进防误操作控制装置

说明书

技术领域

本发明属于船舶自动化控制技术领域，具体涉及一种船舶电力推进防误操作控制装置。

背景技术

船舶主机的运行状态与船舶安全营运密切相关。目前，在船舶离靠码头的过程中，需要频繁进行前进和后退工况的操作，大部分主机的运行控制与调整均由操车人员操纵，即处于主航手操工作模式下。操作人员在主控板前接受由遥控设备传至主航车钟的车令信号并确认，使用手动操作方式操作灭磁开关来实现前进和后退工况。若操车人员对输出轴扭矩的把握程度和水平不一致，会对主机产生误操作，造成不必要的经济损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种船舶电力推进防误操作控制装置，能够在主航手操工作模式下，输出稳定的推进电机启动轴输出信号，并产生电气联锁信号，防止人为因素误操作，从而消除事故隐患。

为解决现有技术的上述问题，本发明采用以下技术方案。

本发明的一种船舶电力推进防误操作控制装置，其特征在于：

所述的船舶电力推进防误操作控制装置通过一个CAN收发器驱动模块与船舶的主机遥控设备、主航车钟连接，并接收所述的船舶主机遥控设备的车钟发送命令和主航车钟的应答命令数据；

本发明所述的船舶电力推进防误操作控制装置包括：

嵌入式系统ECU、CAN收发器驱动模块、第一光电隔离电路、第二光电隔离电路、第三光电隔离电路、第四光电隔离电路、电流信号放大电路、数据采集模块、RS-485电平转换电路、触摸屏人机界面、驱动电路、声光报警电路；

一个灭磁开关信号输入端，所述的灭磁开关设置于船舶主控板上；来自所述的灭磁开关信号输入端的信号，经过所述的第三光电隔离电路后，进入所述的嵌入式系统ECU输入端；

一个电枢电流采样电路，通过所述的电流信号放大电路、数据采集模块和所述的第四光电隔离电路与所述的嵌入式系统ECU相连；所述的电流信号放大电路支持双极性电压采样，通过SPI串行接口与所述的嵌入式系统ECU通讯，采样频率最高为200ksps；

所述的嵌入式系统ECU通过第一光电隔离电路与驱动电路、声光报警电路分别相连，用于输出一组常闭常开干结点形式的电气联锁信号，控制船舶推进主机轴从推进系统中分离；

所述的触摸屏人机界面与嵌入式系统ECU之间通过所述的RS-485电平转换电路进行通讯；通过所述的触摸屏人机界面实时监测推进电机参数变化，来观察船舶主机和保护系统各运行状态，记录主航操作历史数据。

进一步的，所述的嵌入式系统ECU通过所述的第二光电隔离电路与所述的CAN收发器驱动模块相连，用于提高系统的抗干扰性能。

进一步的，所述的嵌入式系统ECU采用Freescale系列处理器m9s12x128，内置看门狗和电压监视电路。

进一步的，所述的RS-485电平转换电路采用抗静电或抗雷击的芯片MAX487E。

进一步的，所述的声光报警电路具有消音止铃功能。

本发明与现有技术相比，包括有以下优点和有益效果：

1.本发明应用在船舶电推控制器上面，包括主推和侧推，不同于普通的船舶推进器，目的是协同车钟指令与人员操作的一致性，避免误操作带来的不安全因素。即：根据现有车钟信号网络、主控制板灭磁开关动作状态和前、后电枢励磁电流变化方向，产生推进电机启动轴电气联锁信号，完成主机的起动、调速、正倒车换向、停车控制功能，保证主机安全可靠运行，避免人为的误操作，可提高船舶的操纵性能和航行的安全性。

2.本发明具有防止误操作功能：车钟命令与灭磁开关状态、电流方向不匹配时，系统经逻辑判断认为发生误操作，装置立刻发出声光报警，同时启动轴联锁信号保持原有状态不改变。

3.本发明装置是一套独立的安全保护系统，可自由配置。装置作为车钟网络中一个新添加的节点，在功能上不发送任何指令，只从CAN网中接收已有的主航车钟信息，所以不需要改变原有车钟网络中的软件和硬件。

4、本发明功能性强：系统通过检测电枢励磁电流大小可判断推进电机运行状态，包括励磁电流开路、励磁电流过大等极端情况，所以比现有技术检测范围及功能更为全面。

5、本发明装置可判断主推进电机励磁电流方向变化与车钟车令信号构成联锁，并将输出启动轴干结点信号串接到控制回路中，提高了系统的运行安全系数。

附图说明

图1为本发明装置的一个实施例与船舶主机遥控设备、主航车钟的联接示意图。

图2为本发明的一个实施例的船舶电力推进防误操作控制装置结构框图。