船舶远洋，自身成为一个独立的浮岛，在返航前很难得到陆地资源对其的补给，因 而船上有限资源必须保证高效利用，对损管监测报警系统来说也是如此，在设计上需考 虑占用空间及功耗等问题，选型尽量合理，以保证系统高效经济。

结合船舶实际，损管监测报警系统需要对船舶运行参数异常、船舶火灾、破损进水、以及钢制海船入级规范所要求的各项参数进行监测，并对各个采集到的数据进行逻辑处 理和人机交互，最终输出为指示信号或报警信号，以达到对船舶当前状态的显示和对危 险源的报警。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 本文主要研究内容

对项目背景和所涉及到的硬件部分进行阐述，综合介绍当前国内外的技术动向。根 据规范的要求确定损管监测报警系统的基本功能，分析控制要求及相关规范的要求，根 据系统的基本功能和系统硬件要求统计信号采集点的来源和对采集点进行编号，确定控 制设备并选型，初步硬件设计和可行性分析，设计控制设备外部电路，绘制电气原理接 线图。

确定硬件选型及各个模块之间的连接方式，确定 I/O 端子分配与接线，对损管采集 箱基于硬件选型和外部 I/O 口进行配套软件的编写，并对外部输入输出点进行统计和规 划，编写 PLC 控制程序，改进外部接线，进行仿真调试和程序优化，完成损管采集箱 与上位机的通信设计和编程，确保数据传输的可靠性。设计供电电路和外部模拟量的采 集电路并按照规范设计保护电路或添加保护措施，统计核算损管台内的设备功率，确定 UPS 不间断电源选型，设计供电隔离，保障监测报警系统供电安全。绘制安装板、综合 控制板、损管采集箱的尺寸布置图，绘制电气原理图。

第二章 损管监测报警系统下位机要求

2.1 损管监测报警系统可靠性要求

对于不同类型船舶，其主要任务、系统设备运行环境和海航条件各有不同，船上仪 器设备也有所差异，需要布置的监测点和监测点所在处所的环境要求就有各不相同，但 监测报警系统所需要实现的核心要求相同，即对船上主要的电气和自动化系统、设备运 行的数据和当前运行的状态进行信息监测，给船只和船员提供参考信息并提供安全保 障。同时必须按照钢质海船入级规范的基本要求，船只上的所有设备和系统，必须经过 船级社的认证和船检部门对于船只性能和安全性的一系列检验，包括图纸的审查，以及 硬件的各种调试[9]。所以损管监测报警系统必须遵守和依照《钢质海船入级与建造规范》 的相关要求[12]。下面是有关于自动化系统和报警系统关键的几条要求：

（1）自动化系统应能够在以下相对湿度条件下工作：自动化系统所在环境温度达 到+45℃，相对湿度为 95%±3%，当温度大于+45℃时，相对湿度为 70%±3%。

（2）如新到报警信号己经得到了报警确认按钮或上位机应答，而且在首次故障信 号消除之前又收到了新到来的故障报警信号，此时应再次使报警逻辑判断程序输出报警 信号[12]。

（3）监视和报警系统用计算机系统应由独立的馈电线供电，当系统主电源供电出 现故障时，该系统应自动转接到计算机系统的备用电源，该备用电源的容量应至少保证 不中断持续供电 30 分钟[9]。控制系统、安全系统和报警系统应由独立的最后分路供电， 并设有短路和过载保护。

2.2 控制要求

2.2.1 舱室破损浸水报警

（1）在船上各重要舱室安装浸水传感器和浸水手动报警按钮，当被监视部位发生 破损浸水时，通过浸水传感器或浸水手动报警按钮将破损浸水报警信号通过以太网传送 到损管台监控计算机，在显示器上显示和报警。