[发明专利]一种通气管监控装置及其监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气监视控制设备，具体涉及一种通气管监控装置及其监控方法。

背景技术

通气管是连通潜器内部和外部大气环境的专用船体结构，使潜器能够通过通气管获取空气而不需整体浮出水面。潜器通气管升出水面、其余船体位于水下的状态称之为通气管状态，此时潜器潜水深度称之为通气管深度。

柴电动力潜器的航行状态一般分为水下、水面及通气管航行三种，其中柴油发电机组（以下简称柴电机组）在水面及通气管状态航行时使用。柴油机进、排气管段分为耐压管段和非耐压管段，中间通过舌阀分隔。当潜器在水下时，非耐压管段与海水连通，耐压管段与海水隔绝。在通气管状态使用柴电机组时，需要通过进气管路获取空气维持柴油机工作，同时通过排气管路排出废气。因此，当柴电机组需要工作时，进、排气管路上的舌阀一般处于开启状态，此时应保证进、排气管路内无海水，否则可能导致海水涌入潜器内部或影响柴油机工作，甚至引起柴油机的损坏。

当潜器从水下状态上升至通气管航态时，或者潜器在通气管状态航行时，由于不可预见的原因引起的突然下沉或者通气管非耐压管段内渍水过多时，如果需要使用柴电机组，必须采取疏水措施，杜绝柴油机进、排气管路内进入海水，否则可能导致海水涌入潜器内部或影响柴油机工作，甚至引起柴油机的损坏。因此，必须对潜器的通气管航行实际深度、柴油机进排气管路舌阀的开闭状态以及通气管内渍水情况进行实时监测，指引操作人员采取正确措施，防止潜器进水和关键设备损坏，使潜器恢复正常姿态，从而保护潜器和人员的安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种通气管监控装置及其监控方法，能够实现潜器在通气管状态下对潜器的超深保护和渍水、疏水监控。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种通气管监控装置，它包括：

压力采样单元，用于对潜器海水管路的压力信号进行采样；

有水信号采样单元，用于对通气管管路不同水位处的有水信号进行采样；

电源转换单元，为其他各单元提供工作电源；

输入转换单元，用于将检测采集到的有水信号和柴油机进、排气管路舌阀的状态信号、压力采样单元检测到的压力信号转换为数字量信号，然后输出至数据处理单元；

数据处理单元，用于将深度信号、有水信号和舌阀状态信号进行综合处理并输出控制信号；

输出转换单元，接收数据处理单元的输出信号，并将数字量信号转化为模拟量和开关量输出；

控制输出单元，用于根据需要输出相应舌阀的关阀信号；

显示报警单元，用于将深度信号、有水信号和舌阀状态信号分别进行显示，同时根据数据处理单元发出的报警信号进行声、光报警；

上述有水信号采样单元、压力采样单元通过电连接器与控制箱连接，电源转换单元、输入转换单元、数据处理单元、输出转换单元、控制输出单元和显示报警单元均布置安装于控制箱内。

在上述方案中，所述压力采样单元采用压力变送器进行采样，压力变送器设置在潜器海水管路的支管上，测量范围0～0.3MPa（对应通气管潜水深度范围0m~30m），输出4～20mA电流信号。

在上述方案中，所述有水信号采样单元采用电容式检测原理的有水信号传感器进行采样，根据实际需求设置一个或多个有水信号传感器，分别设置在通气管管路不同水位处，对应不同水位绝对高度，各传感器输出无源开关量信号，检测到有水时输出高电平，无水时则输出低电平。

在上述方案中，所述电源转换单元采用AC/DC 220V/24V开关电源，用于将接入的50Hz 220V交流电源转换为多路直流24V电源；所述输入转换单元、数据处理单元、输出转换单元集成于PLC模块；所述控制输出单元采用继电器组合电路，对应柴电机组控制设备的进气管路舌阀、左右排气管路舌阀每一舌阀设置一个继电器，根据数据处理单元发出的关阀指示信号，对应不同舌阀的继电器闭合或开启，输出无源开关量信号。