專利名稱：一種新型船舶駕駛臺綜合信息顯示屏的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏，屬于航海設備技術領域。
背景技術：
隨著世界航運事業(yè)的發(fā)展及電子信息技術的不斷發(fā)展，航海設備有了非常快的發(fā)展。傳統(tǒng)的模擬式儀表需要的是1-10V的電壓信號或者4 20mA的電流信號，需要的電纜數(shù)量相當大，而且對線纜質量的要求也很高。而伴隨著出現(xiàn)的數(shù)字化儀表大多是基于總線的，這樣每跟電纜理論上可以掛接很多的儀表，電纜的數(shù)量大大減少。根據船舶工作人員反饋的意見分析，不管是現(xiàn)代的數(shù)字化儀表還是傳統(tǒng)的模擬式儀表都存在著同一個問題，那就是儀表數(shù)量繁多，工作人員巡視儀表的勞動強度很大。總之，目前船舶上的產品存在的主要缺點有1.儀表數(shù)量繁多，巡視工作量大；2.結構復雜，電纜量過多，成本較高；3.精度差，指針式儀表調零麻煩，而且數(shù)據不適合現(xiàn)代化控制的需要。4.儀表數(shù)據只能查看，無法實現(xiàn)數(shù)據的監(jiān)視及報警。隨著微控制器技術以及現(xiàn)場總線技術的不斷發(fā)展，很多控制器的運行主頻高達 1GHz，控制器的運算處理能力得到了大大的提高。為了減輕船舶工作人員的勞動強度，更安全的駕駛船舶，研制了該船舶駕駛臺綜合信息顯示屏。
發(fā)明內容
鑒于以上所述的問題，本發(fā)明提出一種新型的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏。本發(fā)明采用以下的技術方案基于ARM控制器設計了數(shù)據輸入模塊，對船舶駕駛臺的數(shù)字信號進行轉換。首先將電羅經輸出的航向信號(HDT信號)，舵角反饋裝置輸出的舵角信號(RSA信號)，GPS輸出的位置信號以及AIS輸出的避碰信號等各類跟駕駛臺密切相關的信號輸入到該控制器。該控制器將接收到的各類數(shù)據進行處理，將提取出的有效信息重新打包后，發(fā)送給主控制器， 進而顯示在顯示屏上。主控制器是由工控機組成的。工控機接收的信息主要分為兩部分1)從數(shù)據輸入模塊得到的船舶航向狀態(tài)信息；2)從圖像采集卡的雷達圖像，并送屏幕顯示。該工控機中內置了電子海圖的全部功能，并可以通過設置，可以將從雷達中采集到的圖像同步地顯示在電子海圖上，從而實現(xiàn)了多屏合一。另外，可以根據經驗設置一些船舶運行過程中的一些參數(shù)值的范圍。當船舶航行中的參數(shù)值超過正常范圍時，可以通過軟件給出并記錄報警信息，并同時驅動聲光報警單元，以提醒駕駛人員注意，同時打印報警記錄。采用上述方案后，船舶駕駛臺綜合信息顯示屏的優(yōu)點具體來說表現(xiàn)在以下幾個方
1.采用信息綜合顯示，大大減少了儀表的數(shù)量，便于工作人員巡視；2.簡化了系統(tǒng)結構，系統(tǒng)間連接電纜量大大減少，從而降低了成本；3.將電子海圖和雷達圖像疊加在一起，更加形象地顯示出船舶當前的位置狀態(tài)；4.設有報警單元，能監(jiān)測數(shù)據的有效性，而且當數(shù)據出現(xiàn)異常時，能記錄故障類型及發(fā)生故障的時間，以便查詢。
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例圖用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。圖1是根據本發(fā)明的實施例的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏的結構示意圖；圖2是根據本發(fā)明的實施例的數(shù)據輸入模塊的組成框圖；具體實施方法下面參考附圖，詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。本發(fā)明從系統(tǒng)設計上采用了一種全新的設計思路。系統(tǒng)采用模塊化的思想設計， 各模塊采用獨立的控制器，使得系統(tǒng)的處理性能大大提高。圖1是根據本發(fā)明的實施例的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏的結構示意圖。如圖所示，本發(fā)明的實施例的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏主要包括工控機101，是整個系統(tǒng)的控制核心，完成整個綜合信息顯示屏的顯示控制及信息處理；數(shù)據輸入模塊102，是整個船舶駕駛臺綜合信息屏的主要信號來源，該模塊將船舶上的傳感器信號進行轉換后送給工控機 101 ；顯示屏103，是整個綜合信息顯示屏的主要功能部件，所有的信息都在該顯示屏上顯示；圖像采集卡104，主要用于為工控機提供雷達圖像信息，是該信息顯示屏的重要組成部分；人機接口部件106及107，主要用于完成綜合信息顯示屏的參數(shù)設置，與顯示屏103構成完整的人機接口。其中，工控機101作為系統(tǒng)的核心控制部件及信息處理器，在系統(tǒng)中起著決定性的作用。該工控機中使用的是目前最先進的大容量防震固態(tài)硬盤，在該工控機內部系統(tǒng)中植入了完整的電子海圖，或者說是本系統(tǒng)是建立在電子海圖基礎上的。該系統(tǒng)同樣能夠實現(xiàn)對海圖的放大、縮小、查詢、設定航線等功能，另外該系統(tǒng)可以實現(xiàn)航標信號的添加、刪除等航標管理功能。在這個基礎上，工控機101將通過圖像采集卡104得到的雷達圖像疊加在電子海圖上，完成信息的綜合顯示。由于雷達具有多種圖像顯示方式，為了能夠得到正確的雷達圖像，在本系統(tǒng)開始工作前，需要將雷達設定與船首向上的工作模式。其中，顯示屏103選用的是VGA接口的17英寸的液晶顯示器，這樣可以根據用戶的需要選用不同的顯示器尺寸。圖2是根據本發(fā)明的實施例的數(shù)據輸入模塊的結構示意圖。如圖所示，本發(fā)明的實施例的數(shù)據輸入模塊主要包括ARM控制器201，作為本數(shù)據輸入模塊的數(shù)據處理器，該控制器將接收到的數(shù)據重新打包后發(fā)送到工控機；雙工通訊接口 207，該電路主要是向工控機發(fā)送打包后的數(shù)據，并從工控機接收命令；單工通訊接口 202、203、204、205，該接口電路主要用于接收船舶駕駛臺上的各種信息數(shù)據，其中主要包含電羅經信號、GPS信號、AIS 信號、舵角信號等多種信號；聲光報警電路206，主要用于當工控機監(jiān)測到數(shù)據異常后的聲光報警。
其中，聲光報警電路206是在工控機監(jiān)測到數(shù)據異常后工作。工控機通過雙工通訊接口電路207將控制命令發(fā)送給ARM控制器201，然后由控制器201控制聲光報警電路 206工作。
權利要求
1.一種新型的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏，其特征在于采用模塊化設計的方法，設計了具有標準接口的數(shù)據輸入模塊，用于將船舶駕駛臺上相關的數(shù)字信息輸入到控制器中，為該顯示屏提供集中的信號來源；具有海圖顯示系統(tǒng)，能夠完整地實現(xiàn)海圖的放大、縮小及航標符號的管理及顯示等功能，能夠完全代替現(xiàn)有的電子海圖；具有雷達信息顯示系統(tǒng)，能夠清晰地顯示雷達所掃描到的圖像；具備圖像疊加的功能，能夠在電子海圖上疊加雷達圖像，實現(xiàn)對船舶狀態(tài)更直觀的感知與觀測；設計有報警單元，當顯示屏出現(xiàn)故障或者檢測到某些數(shù)據存在異常時，能進行故障報警，提醒駕駛人員注意。
2.根據權利1所述的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏，其特征在于，所述的數(shù)據輸入模塊具有標準的RS485/RS422/RS232接口，能夠接收HDT、RSA等多種標準的NMEA0183語句信肩、ο
3.根據權利1所述的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏，其特征在于，所述的海圖顯示系統(tǒng)具有現(xiàn)有電子海圖的全部功能，能夠電子海圖系統(tǒng)的全兼容。
4.根據權利1所述的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏，其特征在于，所述的雷達信息顯示系統(tǒng)可以采集現(xiàn)有船載雷達的圖像信息，并在顯示屏上進行單獨顯示。
5.根據權利1所述的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏，其特征在于，所述圖像疊加功能可以在電子海圖與雷達圖像疊加顯示，方便船舶駕駛人員對船舶狀態(tài)的感知。
6.根據權利1所述的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏，其特征在于，所述的報警單元在檢測到需要報警的信息后，能夠進行聲光故障報警，以便提醒駕駛人員注意，另外還可以記錄或者打印報警類型及報警時間等信息，供查詢。
全文摘要
本發(fā)明設計了一種新型的船舶駕駛臺綜合信息顯示屏，包括數(shù)據輸入模塊，采用模塊化設計方法，用于將船舶駕駛臺相關的數(shù)字信息輸入到顯示屏的控制器；海圖顯示系統(tǒng)，借鑒現(xiàn)有的電子海圖功能，實現(xiàn)在顯示屏上顯示船舶當前的方位；雷達信息顯示系統(tǒng)，將船載雷達的圖像信息與電子海像疊加顯示在屏幕上，可以讓船舶駕駛人員更直觀地了解船舶當前的狀態(tài)；報警單元，針對船舶航行中顯示屏的故障及某些數(shù)據的異常情況，及時提供并記錄報警信息。
文檔編號B63B49/00GK102190074SQ20111006967
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權日2011年3月23日
發(fā)明者周鳳余, 周應兵, 張煌, 潘為剛, 王常順, 肖海榮, 韓耀振 申請人:山東交通學院