船舶防火監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、船舶火災(zāi)是船舶在航運過程中時有發(fā)生且危險性大的安全事故?；馂?zāi)發(fā)生時，難以得到外援，只能依靠船員和船上的滅火設(shè)備，撲滅難度遠(yuǎn)大于陸地火災(zāi)。因此，及早發(fā)現(xiàn)火警并及時采取撲救措施就顯得十分重要。
　　鑒于船舶火災(zāi)的復(fù)雜性及特殊性，有關(guān)船舶火災(zāi)的成因、早期預(yù)警、檢測、報警和聯(lián)動滅火等一直是國內(nèi)外船舶制造業(yè)、科研院所重點關(guān)注的熱點課題。
　　論文在對船舶火災(zāi)特點及國內(nèi)外火災(zāi)報警系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢深入研究的基礎(chǔ)上，提出了基于CAN總線的

2、船舶防火監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)由上、下位計算機組成，由CAN總線通訊模塊實現(xiàn)相互通訊，監(jiān)控對象被分成普通艙室、電池艙室和通風(fēng)管道。下位機由單片機采集溫度、煙霧濃度、氫氣濃度、風(fēng)閘位置狀態(tài)通過CAN總線發(fā)送給上位機，上位機處理判斷，如果發(fā)生火警，則進(jìn)行報警、關(guān)閉相應(yīng)的風(fēng)閘并進(jìn)行噴淋滅火。具體研究成果如下：
　　1．研究了船舶火災(zāi)的特點、危害、成因、預(yù)防和監(jiān)控措施的基礎(chǔ)上，重點分析了國內(nèi)外火災(zāi)探測技術(shù)和火災(zāi)報警控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，明

3、確了本課題研究目的、意義和研究內(nèi)容。給出了基于CAN總線的船舶防火監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案。
　　2．選用Silicon Labs公司的C8051F330作為控制器芯片，MCP2515作為CAN獨立控制器。設(shè)計了溫度、煙霧濃度、氫氣濃度、風(fēng)閘狀態(tài)、報警、通訊和電源電路，設(shè)計了PCB板并采用了抗干擾措施。
　　3．在深入研究CAN協(xié)議的基礎(chǔ)上，制定了CAN總線的報文格式，編制了溫度、煙霧濃度、氫氣濃度、風(fēng)閘狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與處理程序以及通

4、信與報警、自動滅火控制程序。在學(xué)習(xí)研究LabVIEW軟件開發(fā)平臺的基礎(chǔ)上，編寫了上位機與下位機間通信程序和船舶火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的界面。
　　4．采用CAN總線分析測試儀CANalyst對下位機CAN總線節(jié)點的數(shù)據(jù)收發(fā)進(jìn)行了測試，通過Modbus RTU調(diào)試工具對下位機的單片機程序進(jìn)行了測試，測試了下位機通過CAN總線和上位機進(jìn)行的Modbus RTU模式通信。通過模擬火災(zāi)環(huán)境，測試子節(jié)點的信號采集和處理功能。測試結(jié)果表明系統(tǒng)工作穩(wěn)定有