目 录

第一章 绪论1

1.1 研究背景及意义--1

1.2 国内外研究现状--1

1.2.1 国外研究现状1

1.2.2 国内研究现状2

1.3 本文主要研究内容与结构2

第二章 损管系统总体结构设计--4

2.1 损管系统设计方案--4

2.2 损管系统功能模块--5

2.2.1 浸水功能模块--5

2.2.2 火灾功能模块-5

2.3 损管系统功能实现--5

2.3.1 浸水报警功能--5

2.3.2 浸水抢救功能--6

2.3.3 火灾报警功能--7

2.3.4 火灾抢救功能--8

2.4 本章小结10

第三章 损管系统的下位机硬件11

3.1 SIMATIC S7-1200 PLC 概述-11

3.2 SIMATIC S7-1200 PLC的硬件单元--11

3.2.1 电源单元--11

3.2.2 CPU 单元-12

3.2.3 信号单元--13

3.2.4 通信单元--15

3.3 传感器的选择--17

3.3.1 传感器设置依据--17

3.3.2 温度传感器17

3.3.3 烟雾传感器18

3.3.4 水浸传感器20

3.4 本章小结-22

第四章 损管系统的程序设计--23

4.1 损管系统的梯形图设计23

4.1.1 火灾、浸水报警系统的梯形图设计--23

4.1.2 火灾、浸水抢救系统的梯形图设计--27

4.2 损管系统仿真模拟-29

4.2.1 火灾、浸水报警系统的仿真模拟-30

4.2.2 火灾、浸水抢救系统的仿真模拟-32

4.3 本章小结33

第五章 损管系统的上位机监控界面--34

5.1 监控界面方案的选择--34

5.1.1 运用数据采集卡和工控机组成人机交互界面--34

5.1.2 采用触摸屏作为人机交互界面--34

5.2 人机交互界面装置的选择-35

5.2.1 人机交互界面的终端-35

5.2.2 人机交互界面的设计软件36

5.3 精简系列面板的画面组态生成36

5.3.1 系统初始画面-36

5.3.2 船舶全局画面-37

5.3.3 火灾监控画面-38

5.3.4 浸水监控画面-38

5.3.5 报警记录画面-39

5.4 本章小结39

结论-41

致谢-43

参考文献44

附录45
第一章 绪论1.1 研究背景及意义船舶损管全称为船舶损害管制，就是当船上发生诸如火灾、漏水等灾害时，船上人员对此采取的预防、限制、修复行为，来使得船舶的损害程度降到最小，以最快的速度恢复正常运行[1]。船舶在海上正常航行时，任何时候都有可能因为触礁、搁浅这些不确定因素而造成船体的油体、气体泄漏和水管路的破损，甚至引发火灾。损管就是在船舶遭到以上所说的灾害后，船上系统在第一时间采取的消除灾害和修复船体的措施，它关系到船舶的生命力以及续航能力。损管的任务是抗沉、灭火、防爆、防核辐射、化学与生物防御和对船舶相应器材的恢复。一个成功的损管机制，必须要有正确的指挥、严密的损管组织和熟练的损管技术[3]。根据以往海上事故来看，评价一个损管是否成功，关键在于它能否在第一时间发现损害事件[4]，因此，在船舶上设置船舶损管系统是保证损管部门第一时间获悉全船安全状况的重要手段。现代化的船舶损管系统正日益受到各国的重视，信息化和智能化将成为未来船舶损管系统的主流。这些船舶损管系统讲把计算机作为基础，采集掌握的信息量大，系统响应时间快，辅助决策能力强[5]。
1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状1984年，美国海军首次在军舰上试验了名为 Ballast的通用损管系统，用来对监控船舶运行时的稳定性，并且能模拟船舶环境，对船员进行训练。1985 年，美国海军第一次在斯普鲁恩斯级驱逐舰 DDG969 号上装备了一套名为 SNIPE 的，以 IBM - PC作为主控计算机的船舶损管系统，但功能并不怎么多，只有一个火灾预测报警功能，并未能解决一些关键性问题，诸如船体平衡及抗沉。1992 年，由美国海军研发的舰船监控系统（SMCS）开发了一套战斗损管系统（BDCS），其样机安装在“提康德罗加”级巡洋舰 CG68 号上。该系统经过美国海军的改进，较之前的系统已有很大改善，它能实现全船的联网报警，把传感器发送的信息、源[自-优尔*`论/文'网·www.youerw.com/人工报警信息结合，自动生成损管状态报告。 之后， 为了满足美国海军军事方面的需要， 一套名为综合生命力管理系统 （ISMS）被安装在了“阿利·伯克”级 IIA 型驱逐舰上。总之，时至今日，发达国家的船舶损管系统已达到由计算机控制的一个很高的水平，具备全船自动监测、报警、辅助决策、自动或半自动控制的功能[6]。