第二节
K-Chief 500型监测与报警系统

K-Chief 500系统是DC C20系统的升级产品，其结构组成和系统功能与DC C20系统基本相同，只是在操作面板和屏幕操作界面上作了改进。本节首先介绍K-Chief 500系统的结构组成，然后给出一个K-Chief 500系统的实例。

一、K-Chief 500监测与报警系统的结构组成

K-Chief 500主要由操作站（Operator Station，OS）、便携式操作站（Midi Operator Station，MOS）、集控室操作面板（Control Room Panel，CRP）、值班呼叫系统（Watch Calling System，WCS）和分布式处理单元（Distributed Processing Units，DPU）等组成。

1.操作站 （OS）

K-Chief 500系统的操作站（OS）在DC C20系统的ROS基础上进行了改进，主要体现在操作面板和操作界面方面。

（1）操作面板

K-Chief 500系统的操作面板比DC C20系统在设计上更为简洁，省去了分组报警功能、值班功能和mimic图形等大量的功能按钮，而是把这些操作功能设计成显示窗口的菜单键。在硬件上只保留了报警控制按钮、操作权控制按钮、数字/字母小键盘和轨迹球等基本部件。操作面板的结构如图3-11所示，图中标明了各个按键的名称和功能。

（2）操作界面

K-Chief 500采用Windows XP作为操作系统，系统开机后将自动进入浏览器（Navigator）的主界面。浏览器主要由各种软件按钮组成，图3-12所示为浏览器的一个典型样例。针对不同的船舶，可以设置不同的按钮数量和定义不同的按钮功能。

浏览器分为两个操作区域，左侧区域为报警浏览器，右侧区域为图形显示浏览器。在报警浏览器中，可对报警进行分组操作和显示。图中当前分组内容分别为“主机自动停车（ME AUTO SHD）”“主机自动降速（ME AUTO SLD）”“主机气动操纵系统（ME MANEUV.SYS）”“主机日用系统（ME SERVICE SYS）”“主机燃油系统（ME FO SYS）”“主机滑油系统（ME LO SYS）”“主机冷却水系统（ME COOL.SYS）”“主机排气和空气系统（ME EXH&AIR SYS）”“轴系和调距桨（GEAR SHAFT CPP）”“1号发电机组（NO. 1 GEN.）”“2号发电机组（NO. 2GEN.）”“3号发电机组（NO. 3 GEN.）”“应急发电机组（EMERG.GEN.）”“组合锅炉（COMBIN.BOILER）”“燃油锅炉（OIL FIR.BOILER）”“污水柜和液舱（BILGE & TANK）”“应急电源装置（ELEC.PWR PLANT）”以及“舵机系统（STEER GEAR）”，按钮右侧的数字显示各个分组的报警总数（当前的报警数均为0）。单击每个分组按钮即可显示相应分组的参数和报警状态，例如单击“ME AUTO SHD”将显示与主机自动停车有关的各个参数名称、参数值、报警设定值和当前报警状态等信息。

图中右侧上方小按钮为主按钮组，下方大按钮为二级按钮组。在主按钮组中，单击“收藏夹（FAVORITES）”可进行值班轮机员的个性显示及其管理，单击“列表查看（LIST VIEWS）”可以列表的形式查看监测参数，单击“显示配置（CONFIG DISPLAYS）”可对各种显示进行自定义配置，进入“服务（SERVICE）”菜单可显示系统信息、说明书查阅、背景亮度调节和报警测试等，进入“值班（WCALL ENGINE）”菜单可操作对值班呼叫系统，进入“系统总览（SYS.OVERVIEW）”可查看整个系统的网络布局及网络工作状态（若采用了AC C20主机遥控系统，则在这里还将显示AC C20的网络结构，并可对主机遥控系统的参数进行设置），“主机总览（ME OVERVIEW）”“火警系统（FIRE SYSTEM）”“发电机总览（A/E OVERVIEW）”“燃滑油系统（FO & LO SYSTEM）”“海淡水系统（SW/FW SYSTEM）”和“泵与风机总览（PUMP&FAN OVERV）”等则以Mimic图的形式显示相应系统的工作状态。

二级按钮组的内容与当前激活的主按钮相对应，若二级按钮指向的目标为列表或Mimic图，则该二级按钮将以所指向的列表或Mimic图的缩略图形式显示。图3-12中当前激活的主按钮为“LIST VIEWS”，其对应的二级按钮包括“报警汇总（ALARM SUMMARY）”“报警历史（ALARM HISTORY）”“离线测量点标签（OFFSCAN TAGS）”“报警抑制标签（INHIBIT TAGS）”“计时/计数显示（COUNTER DISPLAY）”和“事件记录（EVENTLOG）”等。单击任意一个二级按钮都将进入相应的显示界面，例如，单击“ALARM SUMMARY”将显示当前报警的汇总列表。

2.其他组成

K-Chief 500的其他组成部件，如MOS、WCS和DPU等均与DC C20完全相同，这里不再赘述。

二、系统实例

网络型监测与报警系统的模块化设计和总线型的网络结构使之容易配置成从简单到复杂的各种监测与报警系统，适用于不同类型的船舶。为便于对系统的硬件连接有一个更深入的认识，这里给出一个K-Chief 500系统的实例。

1.网络连接

一个典型的K-Chief 500系统的网络结构如图3-13所示，它由两台集控室OS（OS1和OS2）、7个DPU、1个MOS、1个WBU、5个WCU和1个报警记录打印机组成。

OS1和OS2的主机为两台专用计算机，19英寸LCD通过电缆W29连接计算机的DVI接口，集控室操作面板（CRP）通过电缆W30与计算机的一个USB接口相连，报警记录打印机连接OS1计算机的打印机接口。

两台OS主机均设有NET A、NET B、NET C和CAN NET共4个网络接口，其中NET A和NET B分别通过交叉LAN网线W24和W25对连[若需要3台以上的OS，则需要通过集线器（HUB）连接，并采用直通LAN网线]；NET C和CAN NET分别通过直通LAN网线W20和W40接至“Terminal module”模块的RJ45插口U20和U40，经ETHERNET/CAN转换后连接两组CAN总线接线端子U20和U40，其局部连接关系如图3-14所示。

来自两台OS的CAN端子U20通过双绞线电缆W122并联对接，并通过双绞线电缆W101连接WBU和WCU，为值班呼叫系统提供CAN通信；OS1的CAN端子U40经双绞线电缆W201连接GLOBAL CAN 1网络的各个DPU模块，OS2的CAN端子U40经双绞线电缆W202连接GLOBAL CAN 2网络的各个DPU模块，形成两套互为冗余的CAN总线。

DC C20和K-Chief 500的DPU都至少有两个CAN接口（即CAN 1和CAN 2），如图3-15所示。每个接口设置4个接线端子，CAN 1的端子名称为X8，编号为X81～X84，X81和X83连接网络中相邻的上一个模块，X82和X84连接相邻的下一个模块，若模块为网络中的最后一个模块，则必须在X82和X84之间接入一个120Ω的终端电阻；CAN 2的端子名称为X9，编号为X91～X94，用法与CAN 1类同。CAN 1和CAN2与DPU的连接参见图3-13，应特别注意CAN 1和CAN 2是相向布线的，这种布线方法可以确保网络中任意一个节点出现故障时均能使CAN覆盖所有DPU。

本系统中还配置了一个电站管理系统（PMS）。由于PMS是一个相对独立的子系统，因此采用dPSC对GLOBAL CAN进行了扩展，得到两套LOCAL CAN（即LOCAL CAN 1和LO CAL CAN 2）。dPSC具有4个CAN接口（即CAN1～CAN4），CAN 1和CAN 2分别对应接线端子X8G和X9G，连接GLOBAL CAN；CAN 3和CAN 4分别对应接线端子X8L和X9L，连接LOCAL CAN。LOCAL CAN挂接了3个混合DPU模块C4，分别对3台发电机组进行控制和管理。

便携式操作站（MOS）在理论上可连接至任意一个CAN总线节点，但必须注意的是MOS不能同时与两套CAN连接，要么连接X8，要么连接X9。

在网络型监测与报警系统中，即使对于不同的项目，其电缆编号及DPU端子名称和编号都是统一的。例如，电缆W201、W202和W101总是分别对应GLOBAL CAN 1、GLOBAL CAN 2和值班呼叫CAN总线；DPU的X1、X8、X9和X10总是分别对应输入输出接口、CAN 1、CAN 2和DC 24V电源端子。

2.DPU与输入输出设备的连接

根据模块种类的不同，DPU与输入输出设备的连接也各不相同。但从总体来看，开关量的输入输出和模拟量的输入输出占绝大多数。这里仅以开关量和模拟量的输入输出模块为例说明DPU与外部输入输出设备的连接方法。

（1）RDi-32和RDo-16与外部设备的连接

RDi-32和RDo-16分别是DC C20和K-Chief 500系统中典型的开关量输入和输出模块，图3-16a和图3-16b分别给出了RDi-32与输入开关的连接和RDo-16的开关量输出的接线方法。

RDi-32共有32个开关量输入通道，每个通道对应两个接线端子。端子编号为3位数，个位为端子号，十位和百位为通道号，如011和012为第1通道的1号和2号端子。这种端子编号规律适用于其他所有DPU模块。

RDo-16共有16个开关量输出通道，均为继电器触点输出，可对外部设备进行开关控制或输出脉冲信号。每个通道对应3个接线端，其中端子1和端子2之间为常开（Normally Open，NO）触点，端子1和端子3之间为常闭（Normally Closed，NC）触点。具体使用常开触点还是常闭触点应根据实际应用情况确定。

（2）RAi-16与传感器的连接

RAi-16是典型的模拟量输入模块，共有16个模拟量输入通道和1个计数器输入通道。图3-17仅给出了RAi-16模拟量输入通道与外部传感器连接方法。1个模拟量输入通道包括4个接线端子，端子1可为外部传感器或变送器提供工作电源，端子2和端子3用作测量输入，端子4为信号地。通过在ROS上对不同的通道进行软件设置，每个通道都适用于输入各种类型的模拟量，但对于不同的输入信号类型，其连接方法不同。在图3-17中，通道1和通道2所示分别为采用内部电源和外部电源的±20mA电流输入，通道3和通道4所示分别为采用内部电源和外部电源的±1mA电流输入，通道5和通道6所示分别为采用内部电源和外部电源的±10V或±1V电压输入，通道7为热电阻输入，通道8为电位器输入，通道9为带断线检测功能的开关量输入，通道10为4～20mA电流输入，通道16为干触点开关量输入。其中，通道9和通道16输入的虽然是开关量，但其开关状态是通过检测在开关的不同状态下所输入的模拟量大小来判断的。应当指出的是，图3-17的接线方法只是一个示例，各个通道接入的信号类型可根据实际需要确定。另外，模拟量信号容易受到电磁环境的干扰，因此信号电缆必须采用屏蔽电缆，并确保电缆屏蔽层与机壳的可靠连接。

（3）RAo-8与外部设备的连接

RAo-8模块专门用在需要模拟量输出的场合，其输出类型包括DC 0～10V或DC 2～10V的电压信号和0～20mA或4～20mA的电流信号。RAo-8共有8个模拟量输出通道，1个通道包括3个接线端子，其中端子1输出电压信号，端子2输出电流信号，端子3为信号地。图3-18中的通道3和通道5所示分别为电流输出和电压输出直接驱动外部设备的例子，通道1所示为经过电压隔离器的电压输出，通道7和通道8为经过隔离器的电流输出。

以上介绍的是几个通用模块的输入输出接线方法，对于一些混合模块（如RIO-C1、C2、C3、C4，DGU和ESU等），在单个模块上同时设有不同的输入和输出通道，其接线方法和通用模块相应的输入输出通道类型相同。 WHoJ9rpVcPyVbOXnS568XlQKV3jqDy4BqdqVuNQ81Y/Xa04dDYvjkKGm+w2LWJbK