【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶安全，具体是一种铺缆船安全监测与集成报警系统及其工作方法。
技术介绍
1、铺缆船是一种专门设计用于铺设和维护海底电缆或管道的特殊船舶。它们在海底电缆和管道铺设中扮演着关键角色，确保电力、通信和资源的可靠传输。铺缆船在现代海洋工程中具有不可替代的作用。其先进的技术和设备确保了海底电缆和管道的安全、高效铺设和维护，对于全球通信网络、能源供应和海洋科学研究具有重要意义。为了提高铺缆船的工作寿命、工作效率保证铺缆船的正常运行，在船上安装报警系统是必不可少的一环。
2、传统的船舶报警系统通常分散在各个区域，各自独立工作，导致管理复杂且反应速度慢，不容易快速发现问题，尤其是在紧急情况下难以及时响应。对于光纤铺缆船来说，存在四个相对独立的系统：缆舱报警、人员安全报警、高压报警和张力报警。在传统的检测报警系统中，这四个系统分散在不同的监测和控制区域。这样的布局不仅增加了管理的复杂性，还使得船员在维护和操作过程中需要频繁切换多个系统界面，增加了出错的风险和反应时间。
3、在文件cn 219831850 u中，公开了一种卡车检修智能识别与集成报警系统，包括地面中心分站、卡车、安全帽、rfid单元、就地控制箱和plc控制器，plc控制器包括led显示屏，卡车的底部设置有就地控制箱，就地控制箱包括触摸显示屏，卡车和安全帽均设置有rfid单元。此种结构在进行报警模式的时候，没有将多个部件统一到一起，无法进行实时监控。
4、为此，需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。
技术
1、为了解决上述问题，本专利技术公开了一种铺缆船安全监测与集成报警系统及其工作方法，旨在通过集中监控和管理，提高船舶的安全性和应急响应效率，该系统将缆舱报警、人员安全报警、高压报警和张力报警四个独立的系统集成到一个统一的平台上，实现了对各个报警信息的集中管理和实时监控，通过这种集成化的设计，操作人员可以在一个界面上查看和处理所有的报警信息，大大简化了操作流程，减少了出错的可能性，同时，系统能够更快速地汇总和分析来自各个传感器的数据，及时发现异常情况并发出报警，提高了反应速度和决策效率。
2、本专利技术的技术方案为：一种铺缆船安全监测与集成报警系统，包括安全监测模块、数据处理模块、集成报警模块和控制中心，包括设备传感组件、摄像组件、多个干触点和通讯网络，数据处理模块包括pcb控制板、输入输出接口、数据或信号处理软件和交互设备，报警模块包括集成控制箱，选择板，紧急状态按钮，报警灯柱，状态指示板和若干信号线，控制中心设置在铺缆船驾控室内，布设有服务器、传感报警器和人机交互设备；其中，
3、安全监测模块用于缆舱、高压、人员安全、张力数据或信号采集；
4、数据处理模块用于对安全监测模块采集的数据或信号进行处理和识别，并进行存储、发送和下达指令；
5、集成报警模块用于执行数据处理模块的下发指令。
6、优选地，安全监测模块内的各组件通过协同运行，以通讯方式对缆舱中布设的各种作业设备传感器组件进行缆舱数据采集、高压信息采用干触点输入方式获取、人员安全信息通过热释电人体红外传感器和摄像机组件两次检测方式获取、张力数据通过通讯网络直接从作业设备控制系统中获取。
7、优选地，数据处理模块包括pcb控制板、输入输出接口、数据或信号处理软件和交互设备，数据或信号处理软件包括分析软件和数据库，具有数据存取、智能分析和指令生成功能，数据处理模块中的数据或信号处理软件，对安全监测模块传送至铺缆船控制中心的数据信息进行智能分析与判断，并根据不同的信号状态和情境，发出相应的警报指令给集成报警模块。
8、优选地，pcb控制板包括mcu1芯片模块、mcu2芯片模块、切换开关、电源模块、io输出模块、io输入模块、触摸屏模块、485通讯模块、以太网通讯模块，pcb控制板中的mcu1芯片模块或mcu2芯片模块负责传感器故障处理和非传感器故障处理。
9、优选地，mcu芯片模块对称固定安装在pcb控制板上，切换开关固定安装在两个mcu芯片的中间，由看门狗ic构成切换开关进行冗余无扰切换，实现在mcu1芯片模块发生故障的时候，由mcu2芯片模块参与控制，电源模块使用dcdc隔离器件vrb2405电源模块。
10、通过采用上述技术方案，由mcu2芯片模块参与控制，实现高可靠的冗余能力，使pcb控制板拥有安全冗余设计，电源模块使用dcdc隔离器件vrb2405电源模块，用于将dc24v电压转换为dc5v和dc3.3v，用于给单片机系统等进行供电。
11、优选地，io输出模块使用宏发小型功率继电器hf46，io输入模块使用el354双向光耦进行隔离，与单片机io进行相连，触摸屏模块使用串口显示屏，与单片机的串口进行连接，485通讯模块使用金升阳tda51s485hc，输入端与单片机的串口进行连接，输出端与tvs保护模块进行连接，以太网通讯模块使用ch90以太网协议转换芯片，ch90与网口变压器及单片机的串口进行连接。
12、优选地，集成控制箱通过信号线分别与选择板、紧急状态按钮、报警灯柱、状态指示板连接，集成控制箱包括报警主板、缆舱报警组件、人员安全报警组件、高压报警组件、张力报警组件、以太网输出组件、隔离电源模块组件、声光报警组件、报警触摸屏组件，集成控制箱的前部面板上设置有启动、停止按钮a和b。
13、优选地，报警主板通过io通信方法采集缆舱报警组件、人员安全报警组件和高压报警组件的信号，报警主板通过485通信方式读取张力报警组件的信号，通过spi/ttl串口将采集到的数据和报警发送给以太网输出组件，隔离电源模块组件与报警主板相连接，报警主板通过io输出方式输出给声光报警组件，通过ttl串口与报警触摸屏组件通信，其中报警主板用于对摄像头图像和热释电人体红外传感器数据进行处理，当热释电触发后，通过摄像头进行二次检测。
14、通过采用上述技术方案，当热释电触发后，通过摄像头进行二次检测，通过上述方法，可有效降低摄像头功耗及提高检测准确度，当检测到有人时，控制卡输出高电平信号，当检测到无人，控制器按照设定输出低电平；缆舱报警组件、高压报警组件为干触点输入，当产生报警后，干触点闭合，张力报警组件采用rs485形式接入第三方系统，与第三方系统进行通讯，采用modbus rtu协调获取实时的压力信号，当压力大于设定数值时产生报警。
15、优选地，选择板具有2个位置，紧急状态按钮，报警灯柱配有绿、黄、红三种颜色的灯，所有工作区域和铺缆控制台都能观察到，“绿色”为安全正常作业，“黄色”为提醒有作业安全。
16、一种铺缆船安全监测与集成报警系统的工作方法，包括下列步骤：
17、步骤一：系统启动
18、启动集成控制箱，并初始化处于工作状态；
19、步骤二：安全监测模块采集数据
20、安全监测模块工作，定时实时采集数据，包括设备传感组件、摄像组件、多个干触点采集相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铺缆船安全监测与集成报警系统，包括安全监测模块、数据处理模块、集成报警模块和控制中心，其特征在于：所述包括设备传感组件、摄像组件、多个干触点和通讯网络，所述数据处理模块包括PCB控制板、输入输出接口、数据或信号处理软件和交互设备，所述报警模块包括集成控制箱，选择板，紧急状态按钮，报警灯柱，状态指示板和若干信号线，所述控制中心设置在铺缆船驾控室内，布设有服务器、传感报警器和人机交互设备；其中，
2.根据权利要求1所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述安全监测模块内的各组件通过协同运行，以通讯方式对缆舱中布设的各种作业设备传感器组件进行缆舱数据采集、高压信息采用干触点输入方式获取、人员安全信息通过热释电人体红外传感器和摄像机组件两次检测方式获取、张力数据通过通讯网络直接从作业设备控制系统中获取。
3.根据权利要求1所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述数据处理模块包括PCB控制板、输入输出接口、数据或信号处理软件和交互设备，数据或信号处理软件包括分析软件和数据库，具有数据存取、智能分析和指令生成功能，数据处理模块中的
4.根据权利要求3所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述PCB控制板包括MCU1芯片模块、MCU2芯片模块、切换开关、电源模块、IO输出模块、IO输入模块、触摸屏模块、485通讯模块、以太网通讯模块，所述PCB控制板中的MCU1芯片模块或MCU2芯片模块负责传感器故障处理和非传感器故障处理。
5.根据权利要求4所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述MCU芯片模块对称固定安装在PCB控制板上，所述切换开关固定安装在两个MCU芯片的中间，由看门狗IC构成切换开关进行冗余无扰切换，实现在MCU1芯片模块发生故障的时候，由MCU2芯片模块参与控制，所述电源模块使用DCDC隔离器件VRB2405电源模块。
6.根据权利要求4所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述IO输出模块使用宏发小型功率继电器HF46，所述IO输入模块使用EL354双向光耦进行隔离，与单片机IO进行相连，所述触摸屏模块使用串口显示屏，与单片机的串口进行连接，所述485通讯模块使用金升阳TDA51S485HC，输入端与单片机的串口进行连接，输出端与TVS保护模块进行连接，所述以太网通讯模块使用CH90以太网协议转换芯片，CH90与网口变压器及单片机的串口进行连接。
7.根据权利要求1所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述集成控制箱通过信号线分别与选择板、紧急状态按钮、报警灯柱、状态指示板连接，所述集成控制箱包括报警主板、缆舱报警组件、人员安全报警组件、高压报警组件、张力报警组件、以太网输出组件、隔离电源模块组件、声光报警组件、报警触摸屏组件，所述集成控制箱的前部面板上设置有启动、停止按钮A和B。
8.根据权利要求7所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述报警主板通过IO通信方法采集缆舱报警组件、人员安全报警组件和高压报警组件的信号，所述报警主板通过485通信方式读取张力报警组件的信号，通过SPI/TTL串口将采集到的数据和报警发送给以太网输出组件，所述隔离电源模块组件与报警主板相连接，所述报警主板通过IO输出方式输出给声光报警组件，通过TTL串口与报警触摸屏组件通信，其中报警主板用于对摄像头图像和热释电人体红外传感器数据进行处理，当热释电触发后，通过摄像头进行二次检测。
9.根据权利要求1所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述选择板具有2个位置，紧急状态按钮，报警灯柱配有绿、黄、红三种颜色的灯，所有工作区域和铺缆控制台都能观察到，“绿色”为安全正常作业，“黄色”为提醒有作业安全。
10.权利要求1中所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统的工作方法，其特征在于，包括下列步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种铺缆船安全监测与集成报警系统，包括安全监测模块、数据处理模块、集成报警模块和控制中心，其特征在于：所述包括设备传感组件、摄像组件、多个干触点和通讯网络，所述数据处理模块包括pcb控制板、输入输出接口、数据或信号处理软件和交互设备，所述报警模块包括集成控制箱，选择板，紧急状态按钮，报警灯柱，状态指示板和若干信号线，所述控制中心设置在铺缆船驾控室内，布设有服务器、传感报警器和人机交互设备；其中，
2.根据权利要求1所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述安全监测模块内的各组件通过协同运行，以通讯方式对缆舱中布设的各种作业设备传感器组件进行缆舱数据采集、高压信息采用干触点输入方式获取、人员安全信息通过热释电人体红外传感器和摄像机组件两次检测方式获取、张力数据通过通讯网络直接从作业设备控制系统中获取。
3.根据权利要求1所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述数据处理模块包括pcb控制板、输入输出接口、数据或信号处理软件和交互设备，数据或信号处理软件包括分析软件和数据库，具有数据存取、智能分析和指令生成功能，数据处理模块中的数据或信号处理软件，对安全监测模块传送至铺缆船控制中心的数据信息进行智能分析与判断，并根据不同的信号状态和情境，发出相应的警报指令给集成报警模块。
4.根据权利要求3所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述pcb控制板包括mcu1芯片模块、mcu2芯片模块、切换开关、电源模块、io输出模块、io输入模块、触摸屏模块、485通讯模块、以太网通讯模块，所述pcb控制板中的mcu1芯片模块或mcu2芯片模块负责传感器故障处理和非传感器故障处理。
5.根据权利要求4所述的一种铺缆船安全监测与集成报警系统，其特征在于：所述mcu芯片模块对称固定安装在pcb控制板上，所述切换开关固定安装在两个mcu芯片的中间，由看门狗ic构成切换开关进行冗余无扰切换，实现在mcu1芯片模块发生故障的时候，由mcu2芯片模块参与控制，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏飞，梅中华，施鹏程，孙林献，张前明，董小伟，孙怡，李立仪，龙娟，
申请(专利权)人：招商局重工江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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