案例介紹

船舶在航行過(guò)程中，必須具備完善的損害管制系統(tǒng) (損管系統(tǒng)) 與艦載安全系統(tǒng)，才能確保船只的安全。損害管制系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控潛在的沉船風(fēng)險(xiǎn)因素，包括艙室浸水、溫度、管壓等數(shù)據(jù)，并針對(duì)危機(jī)情況進(jìn)行相應(yīng)的措施，例如聯(lián)動(dòng)排水、消防泵等。艦載安全系統(tǒng)則涵蓋設(shè)備、火警、安全門等狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

為了提升船艦的安全性，客戶想要升級(jí)原有的艦載安全系統(tǒng)與損害管制系統(tǒng)。然而，艦載系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜且涉及多個(gè)子系統(tǒng)，包括火警監(jiān)控、艙室浸水監(jiān)測(cè)、發(fā)電機(jī)組管理等，不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換與集中管理是一大難題。泓格針對(duì)以上需求提供兼容性高且運(yùn)作穩(wěn)定的控制器、I/O 模塊、網(wǎng)關(guān)等來(lái)協(xié)助客戶打造更可靠的艦載安全系統(tǒng)與損害管制系統(tǒng)。詳細(xì)的案例說(shuō)明如下。

船艦安全系統(tǒng)智能整合實(shí)時(shí)監(jiān)控全面升級(jí)

此系統(tǒng)架構(gòu)可以拆成兩個(gè)部分：損害管制系統(tǒng)與艦載安全系統(tǒng)。

一、損害管制系統(tǒng)（損管系統(tǒng)）

客戶要求此系統(tǒng)必須配有雙路 CAN Bus 總線，確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)即使在單一路徑失效時(shí)仍可正常傳輸，通訊協(xié)議則使用客戶專有的協(xié)議。此系統(tǒng)主要通過(guò)數(shù)據(jù)采集箱采集艙室浸水、溫度和管壓信號(hào)，并經(jīng)由專用的 CAN 協(xié)議與損管系統(tǒng)的上位機(jī)整合，再由上位機(jī)連動(dòng)調(diào)理箱，以觸發(fā)排水、消防泵、艦底閥門、風(fēng)機(jī)遙切等動(dòng)作。

 ● 雙路 CAN 總線

此系統(tǒng)規(guī)劃采用雙路 CAN Bus 架構(gòu)，在采集箱與調(diào)理箱系統(tǒng)中分別選用泓格的 LP-8821 和 LP-8421 Linux 控制器，并搭配 I-8120W 1口智能型可編程 CAN Bus 接口擴(kuò)充模塊，讓控制器具備CAN Bus 通訊端口。控制器可通過(guò) CAN Bus 與損管系統(tǒng)監(jiān)控臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

 ● 采集箱數(shù)據(jù)監(jiān)控

客戶選用I-87053W 16通道隔離型數(shù)字輸入模塊和 I-87017RCW 8通道電流輸入模塊，以采集艙室浸水、溫度監(jiān)測(cè)、管壓信號(hào)等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，可經(jīng)由 LP-8821 Linux 控制器，通過(guò)客戶專用的CAN 協(xié)議，回傳至損管系統(tǒng)的上位機(jī)進(jìn)行整合。

 ● 調(diào)理箱數(shù)據(jù)監(jiān)控

泓格為客戶安裝 I-87061PW 16 通道的功率繼電器輸出模塊，用于接收損管系統(tǒng)上位機(jī)的指令，以觸發(fā)接點(diǎn)開關(guān)。同時(shí)，泓格本地端的 LP-8421 Linux 控制器，可通過(guò)Modbus TCP 通訊方式，取得采集箱的信息，包括: 采集艙室浸水、溫度監(jiān)測(cè)、壓力信號(hào)。最后，進(jìn)行簡(jiǎn)單的本地端邏輯運(yùn)算控制，如: 排水連動(dòng)、消防泵啟動(dòng)、風(fēng)機(jī)遙控等，確保各項(xiàng)運(yùn)作正常，避免客戶原有的上位機(jī)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作。

二、艦載安全系統(tǒng)：

艦載安全系統(tǒng)使用泓格的 LP-8421控制器，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)整合了四個(gè)領(lǐng)域:

 ● 設(shè)備電氣、火警狀態(tài)的數(shù)字輸入/輸出、模擬輸入信號(hào)的采集

 ● 通道及艙室安全門狀態(tài)監(jiān)測(cè)

 ● 發(fā)電機(jī)組等RS-485 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)

 ● 艦載安全系統(tǒng)上位機(jī)的整合

 ● 設(shè)備電氣、火警狀態(tài)之?dāng)?shù)字輸入/輸出、模擬輸入信號(hào)的采集

泓格替客戶搭建 ET-87P8-MTCP 8槽智能以太網(wǎng) I/O 擴(kuò)充單元，搭配 I-87KW系列I/O 擴(kuò)充模塊，包括： I-87053W 16通道隔離型數(shù)字輸入模塊、I-87057W 16通道隔離型數(shù)字輸出模塊和 I-87017RCW 8通道電流輸入模塊，并安裝 ET-7260 網(wǎng)絡(luò)型 I/O 模塊，以采集設(shè)備的電氣狀態(tài)信號(hào)，包括:設(shè)備接點(diǎn)、指示燈、警報(bào)、門窗限位開關(guān)、緊急開關(guān)等，以及火警接點(diǎn)狀態(tài)信號(hào)。這些信號(hào)分布廣泛，從甲板到船倉(cāng)皆有，一共配置 7 臺(tái) ET-87P8-MTCP 8槽智能以太網(wǎng) I/O 擴(kuò)充單元。ET-87P8-MTCP 和 ET-7260 皆通過(guò)Modbus TCP 將數(shù)據(jù)回傳給 LP-8421 控制器。

 ● 通道及艙室安全門狀態(tài)監(jiān)測(cè)

在重點(diǎn)區(qū)域，例如: 通道及艙室的安全門，客戶要求必須使用 CANopen 協(xié)議傳送信號(hào)，因此采用 I-8123W 高速單通道智能型 CANopen 主站模塊，并搭配 CAN-2057C 16通道隔離型數(shù)字輸出模塊 (CANopen 從站) 與 CAN-8423 4槽擴(kuò)充單元 (CANopen 從站) + I-87KW系列 I/O 模塊采集安全門的接點(diǎn)信號(hào)。

 ● 發(fā)電機(jī)組等 RS-485 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)

船艦上的發(fā)電機(jī)組與部分設(shè)備使用 RS-485 (Modbus RTU 通訊協(xié)議) 進(jìn)行通訊，為了讓主控器 LP-8421控制器能通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)接口(Modbus TCP 通訊協(xié)議) 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)，客戶采用 PDS-5105D-MTCP 可編程串行設(shè)備服務(wù)器來(lái)達(dá)成目的。

 ● 艦載安全系統(tǒng)上位機(jī)的整合

LP-8421 控制器負(fù)責(zé)將所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)Modbus TCP 通訊協(xié)議傳到艦載安全系統(tǒng)的控制臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控和應(yīng)用分析。

結(jié)語(yǔ)

泓格科技的解決方案具備高穩(wěn)定性與可擴(kuò)充性，搭配多元產(chǎn)品線，提供一站式購(gòu)足的服務(wù)。通過(guò)泓格專業(yè)團(tuán)隊(duì)的精心規(guī)劃，本案例成功協(xié)助客戶大幅提升船艦安全系統(tǒng)的整合度與實(shí)時(shí)監(jiān)控的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全升級(jí)。此外，針對(duì)特殊應(yīng)用需求，泓格科技亦提供客制化服務(wù)，滿足多元產(chǎn)業(yè)的需求，與客戶攜手共創(chuàng)卓越成果。