一种用于船舶的燃油传输控制系统

技术领域

本申请涉及船舶技术领域，特别涉及一种燃油传输控制系统。

背景技术

随着世界旅游业以及运输业的快速发展，船舶在国民经济中扮演着越来越重要的角色，船舶航行一直以来都是船舶设计中需要考虑的重要因素。

对于船舶而言，动力燃油和机械润滑油是其动力系统的重要消耗品。在航行的过程中，可以对船舶的动力燃油和机械润滑油进行实时检查，以避免发生由于燃油不足导致其航行动力不够的现象。进一步的，当发现燃油不足时，船员需要立即手动补充燃油，以保证船舶可以继续正常航行。

发明内容

本发明实施例提供了一种燃油传输控制系统，以实现当监测到船舶中燃油液位较低时，实时自动向其中补充燃油的目的。

本发明实施例提供了一种燃油监测系统，所述燃油传输控制系统用于控制泵将储油箱中的燃油自动传输至船舱油箱中，包括：

液位检测单元，所述液位检测单元用于测量所述船舱油箱的液位值；

转换器，所述转换器与所述液位检测单元信号连接；所述转换器用于将所述液位值转换为能进行无线传输的电信号；

无线发射器，所述无线发射器与所述转换器信号连接；所述无线发射器用于接收所述转换器发来的能进行无线传输的电信号；

无线接收器，所述无线接收器和所述无线发射器信号连接；所述无线接收器用于和所述无线发射器进行信号传输；

比较器，所述比较器和所述无线接收器信号连接；所述比较器用于比较所接收到的无线信号与预设阈值，并输出比较结果；

控制装置，所述控制装置与比较器信号连接；所述控制装置根据所述比较结果控制所述泵在检测到所述船舱油箱中的燃油液位高度低于预设阈值的情况下，将所述储油箱中的燃油传输至所述船舱油箱。

在一个实施例中，所述转换器包括：电流电压转换单元、模数转换器，其中，所述电流电压转换单元，与所述液位检测单元信号连接；所述电流电压转换单元用于将所述液位值从电流信号转换为电压信号；所述模数转换器，一端与所述电流电压转换单元信号连接，另一端与所述无线发射器信号连接；所述模数转换器用于将所述电压信号从模拟信号转换为能进行无线传输的数字信号。

在一个实施例中，所述燃油传输控制系统还包括：电源、抗干扰单元，其中，所述电源用于传输电能；所述抗干扰单元一端与所述电源信号连接，另一端与所述电流电压转换单元连接；所述抗干扰单元用于滤除所述电源中的电磁干扰，并将滤除干扰后的电能传输至所述电流电压转换单元。

在一个实施例中，所述电流电压转换单元包括：稳压电路、转换电阻、电压放大电路，其中，所述稳压电路，用于提供稳定的第一电压；所述转换电阻，一端与所述稳压电路信号连接，另一端与所述液位检测单元信号连接；所述转换电阻用于将所述液位值从电流信号转换为第二电压，并利用所述第二电压调节所述第一电压，以得到目标电压；所述电压放大电路，一端与所述转换电阻以及所述液位检测单元信号连接，另一端与所述模数转换器连接；所述电压放大电路用于将所述目标电压放大为与所述液位值的电流信号相对应的电压信号。

在一个实施例中，所述电压放大电路中包括：低通滤波器；所述低通滤波器用于滤除所述电压放大电路中的低频噪声，以及，用于滤除向所述电压放大电路提供电能的电源耦合产生的干扰信号。

在一个实施例中，所述系统还包括：报警单元，所述报警单元与所述控制装置信号连接；所述报警单元用于在检测到所述船舱油箱中的燃油液位高度低于预设阈值的情况下发出报警信号。

在一个实施例中，所述液位检测单元包括：导波发射器、液位接收器、液位数据处理器以及液位显示屏，其中，所述导波发射器，所述导波发射器与所述船舱油箱信号连接；所述导波发射器用于向所述船舱油箱的液面发射导波；所述液位接收器，所述液位接收器与所述导波发射器信号连接；所述液位接收器用于接收所述船舱油箱液面反射的导波；所述液位数据处理器，所述液位数据处理器与所述液位接收器信号连接；所述液位数据处理器用于根据所述导波的速度以及所述导波的传播时间间隔确定所述船舱油箱的液位高度；所述液位显示屏，所述液位显示屏与所述数据处理单元连接；所述液位显示屏用于显示所述船舱油箱的液位高度。

在一个实施例中，所述无线发射器包括：第一液位采集电路和液位值发射电路，其中，所述第一液位采集电路，与所述转换器连接，用于接收所述转换器发来的能进行无线传输的电信号；所述液位值发射电路，与所述第一液位采集电路连接，用于发送所述能进行无线传输的电信号。

在一个实施例中，所述液位值发射电路包括：天线。

在一个实施例中，所述信号连接包括：无线连接和/或有线连接。

在本发明实施例中，通过将采集到的液位值通过信号传输的方式实时传输至控制装置，从而解决了现有技术中船员在船舱油箱中燃油不足时需要多次往返补充燃油、耗费人力以及人工加油时的不安全因素，达到了实时自动补充燃油的目的，进一步地，通过抗干扰单元保证系统运行的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种燃油传输控制系统的结构框图；

图2为本发明中一个实施例的雷达液位计的结构框图；

图3为本发明中一个实施例的转换器的结构框图；

图4为本发明中一个实施例的部分燃油传输控制系统的结构框图；

图5为本发明中一个实施例的电流电压转换单元的结构框图；

图6为本发明中另一个实施例的电流电压转换单元的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明实施例中，提供了一种能控制泵将储油箱中的燃油自动传输至船舱油箱中的燃油传输控制系统。如图1所示，所述监测装置可以包括：液位检测单元103、转换器104、无线发射器105、无线接收器106、比较器107、控制装置108以及泵109，其中：

1)液位检测单元103，所述液位检测单元103用于测量所述船舱油箱102的液位值。

液位检测单元与船舱油箱信号连接，可以是雷达液位计、超声波传感器等可以用于测量燃油高度的传感器。

具体的，以液位检测单元为雷达液位计为例进行说明。如图2所示的雷达液位计的结构框图，雷达液位计可以包括：导波发射器、液位接收器、液位数据处理器以及液位显示屏。所述导波发生器向所述船舱油箱的液面发射导波，所述液面接收到所述导波之后，将所述导波反射至所述接收器，所述数据处理器根据所述导波发射以及所述接收器接收导波的时间间隔，再根据导波的传播速度，计算得到所述船舱油箱中的液面高度，并在所述液位显示屏上显示所述液面高度。

具体的，可以按照以下公式计算确定所述船舱油箱的液位高度：

h＝vt/2

其中，h表示所述船舱油箱的液位高度，v表示所述导波的传播速度，t表示所述导波的传播时间间隔。

所述液位数据处理器按照上述公式对所述导波的速度以及所述导波的传播时间间隔进行处理确定所述船舱油箱中燃油的液位高度，并通过所述液位显示屏显示出来。

在所述液位数据处理器处理确定所述储油罐的液位高度之后，可以通过与所述液位数据处理器相连接的第一转换器将所述液面高度转换成能通过信号传输的液位值。

在本申请的另一个实施例中，所述液位检测单元可以包括液位传感器，还可以是一种测量液位的压力传感器，例如：静压投入式液位变送器可以是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号的一种液位测量装置。

2)转换器104，所述转换器104与所述液位检测单元103信号连接；所述转换器104用于将所述液位值转换为能进行无线传输的电信号。

具体来说，所述转换器包括：电流电压转换单元、模数转换器。其中，所述电流电压转换单元，与所述液位检测单元信号连接；所述电流电压转换单元用于将所述液位值从电流信号转换为电压信号。所述模数转换器，一端与所述电流电压转换单元信号连接，另一端与所述无线发射器信号连接；所述模数转换器用于将所述电压信号从模拟信号转换为能进行无线传输的数字信号。通过转换器实现将液位检测单元所检测得到的电流信号转换为能进行无线传输的电信号。

在本申请的一个实施例中，如图3所示的转换器电路结构框图，该转换器电路图中包括：电流电压转换单元E以及模数转换器。其中，所述电流电压转换单元包括：稳压电路、转换电阻、电压放大电路。其中，所述稳压电路，用于提供稳定的第一电压；所述转换电阻，一端与所述稳压电路信号连接，另一端与所述液位检测单元信号连接；所述转换电阻用于将所述液位值从电流信号转换为第二电压，并利用所述第二电压调节所述第一电压，以得到目标电压；所述电压放大电路，一端与所述转换电阻以及所述液位检测单元信号连接，另一端与所述模数转换器连接；所述电压放大电路用于将所述目标电压放大为与所述液位值的电流信号相对应的电压信号。

结合如图5以及图6所示的电流电压转换电路(也可以称为，电流电压转换单元)为例，当范围为4mA至20mA的电流输入至图5所示的电路时可以输出0V至3.3V的电压。在图5以及图6中，转换电阻为R1，该电阻阻值为25kΩ。稳压电路为U3所对应的运算放大器输入端2、3以及输出端6等端口所在的电路，具体的如图6的虚线框A所示意的电路，该稳压电路用于提供稳定的-0.1V的电压，即保证C点的电压一直为-0.1V。电压放大电路U4所对应的运算放大器输入端2、3以及输出端6等端口所在的电路，具体的如图6的虚线框B所示意的电路，该电路用于放大D点的电压，即用于放大C点以及转换电阻R1的电压，从而V

进一步的，所述电压放大电路中还可以包括：低通滤波器C2；所述低通滤波器可以用于滤除所述电压放大电路中的低频噪声，以及，用于滤除向所述电压放大电路提供电能的电源耦合产生的干扰信号，从而输出更加准确的电压信号。

在本申请的一个实施例中，如图1或图4所示，所述燃油传输控制系统还可以包括：电源100、抗干扰单元101，其中，所述电源用于传输电能；所述抗干扰单元一端与所述电源信号连接，另一端与所述转换器中的电流电压转换单元连接；所述抗干扰单元用于滤除所述电源中的电磁干扰，通过对电源输入端进行硬件滤波以滤除空间辐射的杂波干扰以及对关键的敏感信号如高速时钟信号、PCIE差分信号进行包地设计最大限度保证敏感信号的信号完整性，并将滤除干扰后的电能传输至所述电流电压转换单元。从上述内容可知，电路电压转换单元对于电压信号准确度要求较高，因此，当外界对其进行供电时，所输入的电能需要进行抗干扰从而最大化保证其所输出电压值的准确性。

3)无线发射器105，所述无线发射器与所述转换器信号连接；所述无线发射器用于接收所述转换器发来的能进行无线传输的电信号。

4)无线接收器106，所述无线接收器和所述无线发射器信号连接；所述无线接收器用于和所述无线发射器进行信号传输。

所述无线发射器可以包括：第一液位采集电路和液位值发射电路，其中：所述第一液位采集电路，与所述转换器相连，用于接收所述转换器发来的能进行无线传输的电信号；所述液位值发射电路，与所述第一液位采集电路相连，用于发送所述能进行无线传输的电信号。在本申请的一个实施例中，所述液位值发射电路可以包括：天线。

所述无线接收器包括：液位值接收电路和第二液位采集电路，其中：所述液位接收电路，与所述第二液位采集电路相连，用于接收所述无线发射器发来的能进行无线传输的电信号；所述第二液位采集电路，与所述液位接收电路相连，用于采集所述液位接收电路发来的电信号。在本申请的一个实施例中，所述液位值接收电路可以包括：天线。

在本申请的实施例中，利用无线发射器和无线接收器，将液位检测单元检测到的船舱油箱中的液位值发射至其他位置处的泵，从而实现远程控制泵自动将储油箱中的燃油输出至船舱油箱中的目的。在本申请的其他实施例中，也可以通过有线传输的方式来传输上述液位值，本申请对此不作限定。

5)比较器107，所述比较器和所述无线接收器信号连接；所述比较器用于比较所接收到的无线信号与预设阈值，并输出比较结果。

在本申请的一个实施例中，比较器107将接收到的来自无线接收器的液位值与自身所存储的预设阈值进行比较，该预设阈值由船舱油箱的最低液位值确定。当接收到的液位值小于最低液位值时，输出小于零的数值；当接收到的液位值大于最低液位值时，输出大于零的数值。

在本申请的一个实施例中，也可以同时有多个船舱油箱，每个油箱的最低液位值可能相同也可以不相同，因此针对不同油箱可以选取不同的预设阈值，并输出相应的比较结果。

6)控制装置108，所述控制装置与比较器信号连接；所述控制装置根据所述比较结果控制所述泵在检测到所述船舱油箱111中的燃油液位高度低于预设阈值的情况下，将所述储油箱中的燃油传输至所述船舱油箱。

在本申请的一个实施例中，燃油传输控制系统通过将液位检测单元所检测得到的液位值与比较器中所存储的预设阈值进行比较，根据比较结果，当检测到液位值低于预设阈值时，控制器自动控制泵109将储油箱中的燃油输出至船舱油箱102中，从而无需船员手动补充燃油。

进一步的，燃油传输控制系统中还可以包括：报警单元110，所述报警单元与所述控制装置信号连接；所述报警单元用于在检测到所述船舱油箱中的燃油液位高度低于预设阈值的情况下发出报警信号。

进一步的，燃油传输控制系统中还可以包括：显示单元，通过显示单元实时显示燃油液位情况，以及燃油是否正在传输以及传输至何种液位高度的情况。

在本申请的实施例中，通过将采集到的液位值通过信号传输的方式实时传输至控制装置，从而解决了现有技术中船员在船舱油箱中燃油不足时需要多次往返补充燃油、耗费人力以及人工加油时的不安全因素，达到了实时自动补充燃油的目的，进一步地，通过抗干扰单元保证系统运行的稳定性。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本申请的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。