基于單片機的機艙監測報警系統

呂寧

摘 要：本文研究的基于單片機的機艙監測報警系統采用STC89C52單片機作為控制器，它有9路常開輸入告警和3路常開/常閉（撥碼選擇）輸入告警，可以代替輪機人員在相對惡劣的環境下對船舶機艙主機及輔助設備的運行狀況進行監測，在運行設備發生故障后給出聲、光報警信號，并通過RS-485通信接口，將報警信號向駕駛室、輪機長及值班人員處所進行延伸，在輪機人員進行應答及檢修故障后撤銷報警，實現了機艙的無人值守。

關鍵詞：單片機;監測報警;RS-485通信

一、研究背景

自20世紀40年代以來，船舶自動化技術得到了充分的發展，從一開始的駕駛室發出指令指揮值班人員工作的本地控制，到采用集中監測進行控制的無人值班機艙，最終發展到全自動化的“未來型船舶”。現代和未來的船舶自動化技術發展的關鍵部分就是微型計算機和微機應用技術。在船舶自動化系統中，微機的應用可分為管理和控制兩大部分。微機控制的形式是多種多樣的，有由工控機、PLC構建的自動控制系統，也有采用單片機設計專門的控制系統。

本文研究的是船舶自動化系統中的微機控制，采用STC89 C52單片機進行控制，實現機艙監測報警。它可以代替輪機人員在相對惡劣的環境下對船舶機艙主機及輔助設備的運行狀況進行監測，并在運行設備發生故障后給出聲、光報警信號，在輪機人員進行應答及檢修故障后撤銷報警。在AUT-0（中國船級社CCS無人機艙的附加標志）控制模式下通過RS-485接口的串行通訊電路將報警信號向駕駛室、輪機長及值班人員處所進行延伸，實現真正意義上的機艙無人值守。

二、系統組成

基于單片機的機艙監測報警系統組成如圖1所示

1.12路輸入通道信號采集。通過9路無源常開輸入通道和3路無源常開/常閉（通過撥碼開關選擇）輸入通道，將船舶機艙設備的運行狀態采集上來，經過光電隔離傳送至單片機主機監測報警控制器的I/O口。

2.單片機主機監測報警控制器。主機監測報警控制器安裝在機艙集控臺上。控制器采用AT89C52單片機，它具備強大的邏輯處理、數據運算和通訊能力。當檢測到12路輸入通道中任何一路有故障時，總報警燈報警、聲響器發聲，對應的報警燈閃爍報警，同時通過RS-485通訊接口將報警信號傳送到安裝在駕駛臺、輪機長和輪機員等場所的從機報警控制器。

3.從機延伸報警控制器。從機延伸報警控制器安裝在駕駛臺、輪機長和輪機員等場所。主機機艙報警控制器通過RS-485通訊接口將報警信號傳送到這些場所的從機延伸報警控制器上。從機延伸報警控制器上的LED報警燈與主機監測報警控制器的LED報警燈一一對應，內置聲響器和外接聲光繼電器輸出和主機一致。

■

圖1 單片機機艙監測報警系統組成

三、主要功能

1.輸入告警設定為9路無源常開輸入告警、3路無源常開/常閉（通過撥碼開關選擇）輸入告警。

2.當有告警時，相應的LED報警燈閃爍，同時內置聲響器發聲，外接聲光繼電器開通。

3.按消音鍵后，聲響器停止發聲，報警的LED由閃爍變成常亮，等到告警故障消失后，相應LED報警燈熄滅。

4.當檢測到任一新的報警時，相應的LED報警燈閃爍，同時聲響器發聲，新的告警不影響已告警的LED燈狀態。

5.只要有告警，外接聲光繼電器就開通，按消音鍵，不影響外接聲光繼電器的狀態。只有當所有的告警故障消失后，外接聲光繼電器才斷開。

6.在外部端口接好的情況下，任何時候按自檢鍵，都可以檢測每一個端口。此時LED告警燈從L01依次亮至L12，再12只LED告警燈全亮，聲響器發聲后延時3秒后結束自檢。

7.當主機按消音鍵后，主、從機同時靜音。當從機按消音鍵后，主、從機的聲響器也同時靜音。

8.撥動控制器中的主、從模式撥碼開關，可實現主機和從機的切換。

9.主機與從機之間采用收發器為差分平衡系統的RS-485總線標準，抗干擾能力強，選擇雙絞線作為信號傳輸線，通信速率為9600bps，傳輸距離可達1.2km。

四、結束語

本文研究的單片機機艙監測報警系統，適用于內陸河航運的中小型船舶，可以采用一個主機和1～3個從機。與同功能的用PLC作為控制器的機艙監測報警系統相比，本系統具有價格低、體積小、質量穩定、操作方便等特點，目前在某小型船舶進行實際使用，各項功能運行正常，效果良好。

參考文獻：

[1]尚新宇.智能化船舶機艙監測報警系統的研究[D].大連：大連海事大學，2001.

[2]戰興群.無人值守機艙監測報警系統方案研究[J].中國造船，2002（1）.

摘 要：本文研究的基于單片機的機艙監測報警系統采用STC89C52單片機作為控制器，它有9路常開輸入告警和3路常開/常閉（撥碼選擇）輸入告警，可以代替輪機人員在相對惡劣的環境下對船舶機艙主機及輔助設備的運行狀況進行監測，在運行設備發生故障后給出聲、光報警信號，并通過RS-485通信接口，將報警信號向駕駛室、輪機長及值班人員處所進行延伸，在輪機人員進行應答及檢修故障后撤銷報警，實現了機艙的無人值守。

關鍵詞：單片機;監測報警;RS-485通信

一、研究背景

自20世紀40年代以來，船舶自動化技術得到了充分的發展，從一開始的駕駛室發出指令指揮值班人員工作的本地控制，到采用集中監測進行控制的無人值班機艙，最終發展到全自動化的“未來型船舶”。現代和未來的船舶自動化技術發展的關鍵部分就是微型計算機和微機應用技術。在船舶自動化系統中，微機的應用可分為管理和控制兩大部分。微機控制的形式是多種多樣的，有由工控機、PLC構建的自動控制系統，也有采用單片機設計專門的控制系統。

本文研究的是船舶自動化系統中的微機控制，采用STC89 C52單片機進行控制，實現機艙監測報警。它可以代替輪機人員在相對惡劣的環境下對船舶機艙主機及輔助設備的運行狀況進行監測，并在運行設備發生故障后給出聲、光報警信號，在輪機人員進行應答及檢修故障后撤銷報警。在AUT-0（中國船級社CCS無人機艙的附加標志）控制模式下通過RS-485接口的串行通訊電路將報警信號向駕駛室、輪機長及值班人員處所進行延伸，實現真正意義上的機艙無人值守。

二、系統組成

基于單片機的機艙監測報警系統組成如圖1所示

1.12路輸入通道信號采集。通過9路無源常開輸入通道和3路無源常開/常閉（通過撥碼開關選擇）輸入通道，將船舶機艙設備的運行狀態采集上來，經過光電隔離傳送至單片機主機監測報警控制器的I/O口。

2.單片機主機監測報警控制器。主機監測報警控制器安裝在機艙集控臺上。控制器采用AT89C52單片機，它具備強大的邏輯處理、數據運算和通訊能力。當檢測到12路輸入通道中任何一路有故障時，總報警燈報警、聲響器發聲，對應的報警燈閃爍報警，同時通過RS-485通訊接口將報警信號傳送到安裝在駕駛臺、輪機長和輪機員等場所的從機報警控制器。

3.從機延伸報警控制器。從機延伸報警控制器安裝在駕駛臺、輪機長和輪機員等場所。主機機艙報警控制器通過RS-485通訊接口將報警信號傳送到這些場所的從機延伸報警控制器上。從機延伸報警控制器上的LED報警燈與主機監測報警控制器的LED報警燈一一對應，內置聲響器和外接聲光繼電器輸出和主機一致。

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圖1 單片機機艙監測報警系統組成

三、主要功能

1.輸入告警設定為9路無源常開輸入告警、3路無源常開/常閉（通過撥碼開關選擇）輸入告警。

2.當有告警時，相應的LED報警燈閃爍，同時內置聲響器發聲，外接聲光繼電器開通。

3.按消音鍵后，聲響器停止發聲，報警的LED由閃爍變成常亮，等到告警故障消失后，相應LED報警燈熄滅。

4.當檢測到任一新的報警時，相應的LED報警燈閃爍，同時聲響器發聲，新的告警不影響已告警的LED燈狀態。

5.只要有告警，外接聲光繼電器就開通，按消音鍵，不影響外接聲光繼電器的狀態。只有當所有的告警故障消失后，外接聲光繼電器才斷開。

6.在外部端口接好的情況下，任何時候按自檢鍵，都可以檢測每一個端口。此時LED告警燈從L01依次亮至L12，再12只LED告警燈全亮，聲響器發聲后延時3秒后結束自檢。

7.當主機按消音鍵后，主、從機同時靜音。當從機按消音鍵后，主、從機的聲響器也同時靜音。

8.撥動控制器中的主、從模式撥碼開關，可實現主機和從機的切換。

9.主機與從機之間采用收發器為差分平衡系統的RS-485總線標準，抗干擾能力強，選擇雙絞線作為信號傳輸線，通信速率為9600bps，傳輸距離可達1.2km。

四、結束語

本文研究的單片機機艙監測報警系統，適用于內陸河航運的中小型船舶，可以采用一個主機和1～3個從機。與同功能的用PLC作為控制器的機艙監測報警系統相比，本系統具有價格低、體積小、質量穩定、操作方便等特點，目前在某小型船舶進行實際使用，各項功能運行正常，效果良好。

參考文獻：

[1]尚新宇.智能化船舶機艙監測報警系統的研究[D].大連：大連海事大學，2001.

[2]戰興群.無人值守機艙監測報警系統方案研究[J].中國造船，2002（1）.

摘 要：本文研究的基于單片機的機艙監測報警系統采用STC89C52單片機作為控制器，它有9路常開輸入告警和3路常開/常閉（撥碼選擇）輸入告警，可以代替輪機人員在相對惡劣的環境下對船舶機艙主機及輔助設備的運行狀況進行監測，在運行設備發生故障后給出聲、光報警信號，并通過RS-485通信接口，將報警信號向駕駛室、輪機長及值班人員處所進行延伸，在輪機人員進行應答及檢修故障后撤銷報警，實現了機艙的無人值守。

關鍵詞：單片機;監測報警;RS-485通信

一、研究背景

自20世紀40年代以來，船舶自動化技術得到了充分的發展，從一開始的駕駛室發出指令指揮值班人員工作的本地控制，到采用集中監測進行控制的無人值班機艙，最終發展到全自動化的“未來型船舶”。現代和未來的船舶自動化技術發展的關鍵部分就是微型計算機和微機應用技術。在船舶自動化系統中，微機的應用可分為管理和控制兩大部分。微機控制的形式是多種多樣的，有由工控機、PLC構建的自動控制系統，也有采用單片機設計專門的控制系統。

本文研究的是船舶自動化系統中的微機控制，采用STC89 C52單片機進行控制，實現機艙監測報警。它可以代替輪機人員在相對惡劣的環境下對船舶機艙主機及輔助設備的運行狀況進行監測，并在運行設備發生故障后給出聲、光報警信號，在輪機人員進行應答及檢修故障后撤銷報警。在AUT-0（中國船級社CCS無人機艙的附加標志）控制模式下通過RS-485接口的串行通訊電路將報警信號向駕駛室、輪機長及值班人員處所進行延伸，實現真正意義上的機艙無人值守。

二、系統組成

基于單片機的機艙監測報警系統組成如圖1所示

1.12路輸入通道信號采集。通過9路無源常開輸入通道和3路無源常開/常閉（通過撥碼開關選擇）輸入通道，將船舶機艙設備的運行狀態采集上來，經過光電隔離傳送至單片機主機監測報警控制器的I/O口。

2.單片機主機監測報警控制器。主機監測報警控制器安裝在機艙集控臺上。控制器采用AT89C52單片機，它具備強大的邏輯處理、數據運算和通訊能力。當檢測到12路輸入通道中任何一路有故障時，總報警燈報警、聲響器發聲，對應的報警燈閃爍報警，同時通過RS-485通訊接口將報警信號傳送到安裝在駕駛臺、輪機長和輪機員等場所的從機報警控制器。

3.從機延伸報警控制器。從機延伸報警控制器安裝在駕駛臺、輪機長和輪機員等場所。主機機艙報警控制器通過RS-485通訊接口將報警信號傳送到這些場所的從機延伸報警控制器上。從機延伸報警控制器上的LED報警燈與主機監測報警控制器的LED報警燈一一對應，內置聲響器和外接聲光繼電器輸出和主機一致。

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圖1 單片機機艙監測報警系統組成

三、主要功能

1.輸入告警設定為9路無源常開輸入告警、3路無源常開/常閉（通過撥碼開關選擇）輸入告警。

2.當有告警時，相應的LED報警燈閃爍，同時內置聲響器發聲，外接聲光繼電器開通。

3.按消音鍵后，聲響器停止發聲，報警的LED由閃爍變成常亮，等到告警故障消失后，相應LED報警燈熄滅。

4.當檢測到任一新的報警時，相應的LED報警燈閃爍，同時聲響器發聲，新的告警不影響已告警的LED燈狀態。

5.只要有告警，外接聲光繼電器就開通，按消音鍵，不影響外接聲光繼電器的狀態。只有當所有的告警故障消失后，外接聲光繼電器才斷開。

6.在外部端口接好的情況下，任何時候按自檢鍵，都可以檢測每一個端口。此時LED告警燈從L01依次亮至L12，再12只LED告警燈全亮，聲響器發聲后延時3秒后結束自檢。

7.當主機按消音鍵后，主、從機同時靜音。當從機按消音鍵后，主、從機的聲響器也同時靜音。

8.撥動控制器中的主、從模式撥碼開關，可實現主機和從機的切換。

9.主機與從機之間采用收發器為差分平衡系統的RS-485總線標準，抗干擾能力強，選擇雙絞線作為信號傳輸線，通信速率為9600bps，傳輸距離可達1.2km。

四、結束語

本文研究的單片機機艙監測報警系統，適用于內陸河航運的中小型船舶，可以采用一個主機和1～3個從機。與同功能的用PLC作為控制器的機艙監測報警系統相比，本系統具有價格低、體積小、質量穩定、操作方便等特點，目前在某小型船舶進行實際使用，各項功能運行正常，效果良好。

參考文獻：

[1]尚新宇.智能化船舶機艙監測報警系統的研究[D].大連：大連海事大學，2001.

[2]戰興群.無人值守機艙監測報警系統方案研究[J].中國造船，2002（1）.