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原文传递舱底水报警装置控制系统研究

论文题名：	舱底水报警装置控制系统研究
关键词：	舱底水;报警装置;装置控制;控制系统;软硬件设计;油份浓度;技术要求;功能;数码管显示;决议;数据存储模块;模块化设计;单片机;主控模块;输出模块;实验;实时;时钟模块;人机对话;自主知识产权
摘要：	为了进一步加强对海洋环境的保护，国际海事组织(IMO)新的MEPC.107(49)号决议，对用于监控船舶舱底水排放的舱底水报警装置提出了新的技术要求。与旧的技术要求相比，新决议要求舱底水报警装置除了能够实现实时检测显示排放物的油份浓度、排放超标报警等功能，还必须能与油水分离器同步工作，记录并存储有关数据，数据要求能够存储至少18个月，以备检查。由于我国对符合新决议要求的该类产品的研发起步较晚，目前国内市场上还没有成熟的产品出现，而如何早日研制出具有自主知识产权并符合新决议要求的舱底水报警装置，对我国海洋防污设备的发展，有着重要的意义和作用。要使舱底水报警装置满足新决议的技术要求，从根本上改进其控制系统是关键。本研究从新的MEPC.107(49)号决议对舱底水报警装置的技术要求出发，提出了一种基于单片机应用技术的控制系统。在控制系统的设计中，采用了模块化设计的方法。主控模块采用了带ISP功能及FLASH程序存储空间的单片机，为系统的在线调试以及日后的软件升级创造了有利条件。主控模块配合实时时钟模块、油份浓度信号采集转换模块、人机对话及显示输出模块、数据存储模块、控制信号输出模块等功能模块，使舱底水报警装置控制系统的各项功能得以实现。系统的软件设计采用的编程语言为C语言，其在结构化程序设计技术方面的优势，与本控制系统的模块化设计方案实现了很好的配合，同时也使整个系统的软件结构变得简单、明了。本研究在舱底水报警装置控制系统中采用了双显示结构设计，即用数码管显示实时的油份浓度值，以适应机舱昏暗的工作环境；用液晶显示屏作为系统维护与数据查询的显示窗口，以实现良好的人机对话功能。控制系统中ⅡC总线结构的使用，将键盘及数码管显示模块、EEPROM数据存储模块、实时时钟模块通过简单的总线连接，结合为一个有机的整体，极大地简化了系统的软硬件设计，提高了系统的可靠性。为了解决油份浓度传感器容易被油类物质污染而导致测量不准的问题，在本控制系统的设计中特别增加了系统测量校准功能，该功能的使用，能够有效地消除传感器被污染后所带来的测量误差。最后，本研究还利用单片机仿真实验仪对控制系统的主要功能进行了模拟实验，并对实验数据进行了详尽的分析。实验表明，本控制系统的设计达到了MEPC.107(49)号决议规定的设计要求。本研究中的软硬件设计，在根据具体的使用要求进行适当修改后，可以直接应用于实际产品的设计中。
作者：	何杰
专业：	机械工程
导师：	赵良知;余进
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华南理工大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文