[发明专利]一种基于传感网络的智能船舶机舱监测系统

说明书

一种基于传感网络的智能船舶机舱监测系统，利用机舱温湿度监测模块、振动监测模块、信号处理电路、柴油机监测模块、工况图像采集模块、图像处理模块、中央处理装置、比较模块、报警模块、显示模块、无线传输模块、远程监测模块以及存储模块对船舶在航行过程中的船舶机舱温湿度值、船舶振动的总能量E、柴油机参数值以及动力装置的工况图像信息进行监测。在上述监测过程中通过振动监测模块和信号处理电路对振动信号进行精确测试，进而能够精确计算出船舶振动的总能量E；同时，柴油机参数值包括柴油机进水温度值、柴油机出水温度值、柴油机机油温度值、柴油机机油压力值、柴油机排气温度值、柴油机转速值、柴油机扭矩值以及柴油机油耗值。

技术领域

本发明涉及智能测试领域，尤其涉及一种基于传感网络的智能船舶机舱监测系统。

背景技术

随着船舶智能化发展，智能船舶技术受到国内外相关领域学者的广泛关注。中国船级社于2015年发布并于2016年3月1日生效的《智能船舶规范》对智能船舶的定义为：智能船舶指利用传感器、通信、物联网和互联网等技术手段，自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流及港口等方面的信息和数据，并基于计算机技术、自动控制技术和大数据处理分析技术，在船舶航行、管理、维护保养和货物运输等方面实现智能化航行的船舶，以使船舶更加安全、更加环保、更加经济和更加可靠。现有技术中将智能船舶发展分为4个阶段，并认为当前智能船舶正处于由第1阶段。

机舱是船舶动力装置和辅助设备的运行场所，如何实时监测它们的运行状态和故障诊断一直是轮机自动化领域的关注重点。随着船舶逐渐进入智能化甚至是无人化时代，对机舱的智能化监测也提出了更高的要求。随着微电子技术及计算机技术的飞快发展，新型的船用柴油机电子控制技术也日益完善。现有的船用柴油机大多采用全气动型式，难以实现系统自动化检测功能。针对船舶运行海况区域恶劣，工况多而复杂等特点，同时又要求系统响应快，安全可靠，故引入计算机智能检测系统，使之船用柴油机具有控制检测功能强，调节精度高，反应灵敏度高的特点，大大提高了船用柴油机控制系统的自动化程度。柴油机转速传感器是用于检测船舶柴油机转速的一种常用传感器，为船舶电气控制系统提供与柴油机转数成比例的电脉冲信号，是柴油机安全、可靠、正常工作测试主要参数之一，为此传感器出厂前或用户在维护时，需对传感器自身质量和性能进行必要检测。传统检测装置基于手工操作，只能进行有限几个性能指标检测，存在精度不高和工作效率低下等缺点。

现有技术中，在对船舶航行过程中的参数进行测试时参数的类型单一，且测试精度不高，特别不能准确测得振动信号的总能量，无法全面的体现船舶航行过程中机舱内工况图像信息、柴油机参数、船身振动参数、温湿度等参数，进而不能实现对船舶在航行过程中动力装置的“内”和“外”跨模态参数进行统一且高精度测试。

发明内容

1、所要解决的技术问题：

现有技术中，在对船舶航行过程中的参数进行测试时参数的类型单一，且测试精度不高，特别不能准确测得振动信号的总能量，无法全面的体现船舶航行过程中机舱内工况图像信息、柴油机参数、船身振动参数、温湿度等参数，进而不能实现对船舶在航行过程中动力装置的“内”和“外”跨模态参数进行统一且高精度测试。

2、技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种基于传感网络的智能船舶机舱监测系统，包括振动监测模块和中央处理装置，所述振动传感器用于采集船舶船体各个测试点的振动信号，还设有信号处理电路，所述信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，所述振动传感器的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理装置的输入端连接，所述信号处理电路对采集到的振动信号进行信号处理后传输至所述中央处理装置，所述中央处理装置将接收到的振动信号转换为离散信号后进行数据分析计算所述振动传感器采集的振动信号的总能量E。