目前我國在船舶自動化控制和機艙報警系統(tǒng)等方面具有較高的自動化水平，在艙內(nèi)環(huán)境監(jiān)測、火災預警等方面的自動化程度相對較低。實現(xiàn)艙室內(nèi)環(huán)境自動監(jiān)測、火災實時預警對改善船舶機艙環(huán)境舒適度、提升船舶航行安全性、提高船舶自動化水平具有重要的意義。本文通過介紹基于無線自組網(wǎng)的低頻段433MHZ網(wǎng)絡，實現(xiàn)對船艙室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測。該系統(tǒng)以WBee為基礎，自帶A/D采集，I/O控制、報警等功能，通過無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡對艙內(nèi)采集、控制等數(shù)據(jù)進行實時通信傳輸，從而實現(xiàn)船艙環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的自動化。

1、項目設計

    本系統(tǒng)通過WBee對不同船艙室內(nèi)的不同參數(shù)傳感器進行采集，在通過433MHZ（國際免頻段）進行無線數(shù)據(jù)的傳輸，最后上傳到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進行處理并存入數(shù)據(jù)庫，工作人員可以隨時調(diào)用數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控。系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集控制層，無線傳輸層，數(shù)據(jù)監(jiān)控中心系統(tǒng)3部分組成。

1.1 采集及控制設備

    船艙環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的前端采集設備主要包含了不同艙室內(nèi)的傳感器模塊。主要有貨艙監(jiān)測，客艙監(jiān)測，以及機艙監(jiān)測等三大主要監(jiān)測艙室：

1.1.1、貨艙監(jiān)測主要包含煙霧傳感器、溫濕度傳感器、噪聲傳感器、震動傳感器、甲烷傳感器等，配合WBee（無線自組網(wǎng)控制采集傳輸終端），主要實現(xiàn)對貨艙內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測

    1.1.2、客艙監(jiān)測煙霧傳感器、溫濕度傳感器、甲烷傳感器，以及語音報警器，配合WBee（無線自組網(wǎng)控制采集傳輸終端），主要實現(xiàn)對客艙人員人身安全的保證，以及在緊急時候能通過語音報警系統(tǒng)對客艙人員進行語音疏散。

    1.1.3、機艙監(jiān)測主要包含煙霧傳感器、溫濕度傳感器、噪聲傳感器、震動傳感器、甲烷傳感器等，配合WBee（無線自組網(wǎng)控制采集傳輸終端），主要實現(xiàn)對機艙內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測 。

1.2 網(wǎng)絡傳輸層

    船艙環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡傳輸層是由WBee的無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡構(gòu)成，通過433MHZ低頻波段自組建進行傳輸。主要是負責前端各種傳感器采集的數(shù)據(jù)進行傳輸，以及對前端設備故障異常產(chǎn)生的報警信息進行傳輸。

1.3 監(jiān)控中心

     監(jiān)控中心主要是由：數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，以及遠程控制管理系統(tǒng)三大部分組成。通過監(jiān)控中心可以實時查看和分析當前船艙內(nèi)部環(huán)境參數(shù)，保證了船舶內(nèi)部設備正常運行和人身財產(chǎn)安全；并能通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)及時了解故障艙室環(huán)境，及時報警并快速控制船艙內(nèi)部設備運行及語音疏散人群，減少因突發(fā)事件而造成的損失。

2、系統(tǒng)功能

1.1 簡易安裝

    系統(tǒng)軟件設計成人性化的人機界面，可以實時監(jiān)測艙內(nèi)環(huán)境參數(shù)，采用無線傳輸方式代替原有的總線傳輸方式，節(jié)約工時，減少投資力度，再加上多種網(wǎng)絡加密方式，體現(xiàn)該系統(tǒng)的性。

1.2 拓展方便

其次采用433MHZ的無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡傳輸，傳輸距離更遠，抗干擾能力強，速度快，維護方便，增減節(jié)點無需其他配置，自動組建，自動聯(lián)網(wǎng)更加體現(xiàn)出它的擴展性。

1.3 遠程控制

    最后系統(tǒng)可設定閥值，觸發(fā)WBee的I/O接口對艙內(nèi)環(huán)境進行報警或是控制現(xiàn)場安全設備的啟停，更加體現(xiàn)它的安全性。

1.4 智能化系統(tǒng)

    提供可視化界面軟件系統(tǒng)，方便用戶查看數(shù)據(jù)，使用專家診斷功能，調(diào)節(jié)船艙的環(huán)境。

3、結(jié)論

    本文通過介紹船艙環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，采用了無線自組網(wǎng)控制采集終端，進行數(shù)據(jù)的采集、控制和傳輸。簡化了前端采集設備，改變了當前國內(nèi)船艙自動監(jiān)控的總線傳輸方式。對目前國內(nèi)船艙環(huán)境監(jiān)測的結(jié)構(gòu)繁雜多樣，布線錯綜復雜，故障排除難度大等問題，起到了明顯的改善作用。希望通過本方案能為實現(xiàn)船舶綜合自動化及無人船艙系統(tǒng)奠定基礎。