專利名稱：一種船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及船舶配套設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種利用電子和信息技術(shù)實現(xiàn)一種船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備。
背景技術(shù)：
為了將船舶各種相對獨立的子系統(tǒng)綜合成一個較大的系統(tǒng)，以往常采用子系統(tǒng)組合式的管理系統(tǒng)。因此，來自不同廠家的各個子系統(tǒng)只能單獨操作，不能聯(lián)網(wǎng)或僅僅利用各子系統(tǒng)的硬件結(jié)點實現(xiàn)子系統(tǒng)間的聯(lián)系。隨著船舶自動化需求和技術(shù)的不斷發(fā)展，在同一網(wǎng)絡(luò)平臺上，各子系統(tǒng)需要共享同一管理軟件和集中統(tǒng)一操作，各子系統(tǒng)間的接口需要按信號形式(模擬量、數(shù)字量、熱電偶、熱電阻、脈沖計數(shù))進行歸一化處理。對大量在信號處理上暫不能實現(xiàn)歸一化的設(shè)備或部分有特殊要求的相關(guān)系統(tǒng)，需要有相應(yīng)的“中間設(shè)備”使其聯(lián)網(wǎng)。這樣不僅擴網(wǎng)方便，操作使用容易，而且硬件設(shè)備和軟件資源共享，對今后船舶綜合管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化具有普遍意義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種高效穩(wěn)定的船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備，該設(shè)備完成上述“中間設(shè)備”的功能，支持各種不同類型的船用傳感器設(shè)備，實現(xiàn)了一種船用多傳感器設(shè)備集中式采集和網(wǎng)絡(luò)化共享的設(shè)備。本實用新型一種船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備。包括船用多傳感器信息采集與共享主機、導(dǎo)航設(shè)備數(shù)據(jù)采集卡、I/o模塊數(shù)據(jù)采集卡、雷達視頻數(shù)字化轉(zhuǎn)換卡、運行在該設(shè)備上的多傳感器信息采集與共享軟件。所述導(dǎo)航設(shè)備數(shù)據(jù)采集卡、I/o模塊數(shù)據(jù)采集卡、雷達視頻數(shù)字化轉(zhuǎn)換卡均 安裝在船用多傳感器信息采集與共享主機內(nèi)部。上述設(shè)備中的船用多傳感器信息采集與共享主機為船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備中的主要設(shè)備，它通過PCI總線接入導(dǎo)航設(shè)備通訊卡和I/o模塊通訊卡，同時提供兩個局域網(wǎng)絡(luò)接口。所述導(dǎo)航設(shè)備數(shù)據(jù)采集卡主要采集船舶各種導(dǎo)航設(shè)備的信息，每種導(dǎo)航設(shè)備，包括:GPS、AIS、電羅經(jīng)、磁羅經(jīng)、舵角傳感器、計程儀均連接RS232數(shù)據(jù)采集卡上的一個串口。所述I/O模塊數(shù)據(jù)采集卡主要通過RS485總線利用各種信號量采集采集船舶機艙內(nèi)的模擬量、數(shù)字量、熱電偶、熱電阻、脈沖計數(shù)等類型的傳感器信息。所述雷達視頻數(shù)字化轉(zhuǎn)換卡將船用導(dǎo)航雷達模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號，然后通過船用局域網(wǎng)絡(luò)提供給電子海圖信息顯示系統(tǒng)使用。所述多傳感器信息采集與共享軟件提供采集數(shù)據(jù)的共享，船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備作為OPC服務(wù)器，其它設(shè)備和系統(tǒng)通過OPC客戶端實時獲取采集到的各種傳感器數(shù)據(jù)。本實用新型一種船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備的優(yōu)點是:該設(shè)備能夠統(tǒng)一采集和處理船用設(shè)備傳感器信息，將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，采用OPC技術(shù)實現(xiàn)了信息的統(tǒng)一采集、統(tǒng)一分發(fā)、多臺位應(yīng)用。通過船舶局域網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多傳感器信息采集設(shè)備與船舶其他系統(tǒng)之間的通信，簡化了各設(shè)備、各系統(tǒng)之間的布線，提高了綜合船橋系統(tǒng)的可靠性、可擴展性和可維護性。該設(shè)備能夠接收兩路來自雷達的主脈沖、回波、方位增量(或全量)、仰角、狀態(tài)碼，進行數(shù)字化和壓縮編碼，將每個雷達主脈沖周期內(nèi)的雷達回波信號和同步信號壓縮為一幀雷達數(shù)字視頻。

圖1是本實用新型提供的一種船用多傳感器信息與共享設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型提供的一種船用多傳感器信息與共享設(shè)備信息采集流程。
具體實施方式
如圖1所示，一種船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備包括:船用多傳感器信息采集與共享主機、雷達視頻數(shù)字化轉(zhuǎn)換卡、導(dǎo)航設(shè)備通訊卡、I/o模塊通訊卡。上述設(shè)備中的船用多傳感器信息采集與共享主機為船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備中的主要設(shè)備，它通過PCI總線接入導(dǎo)航設(shè)備通訊卡和I/O模塊通訊卡，同時提供兩個局域網(wǎng)絡(luò)接口，一個網(wǎng)絡(luò)接口與雷達視頻數(shù)字化處理設(shè)備連接，對外發(fā)送雷達視頻數(shù)字化處理設(shè)備處理后數(shù)字視頻信號，另一個網(wǎng)接絡(luò)接口則負(fù)責(zé)將采集到各種傳感器信號通過船用局域網(wǎng)絡(luò)和OPC協(xié)議共享給船舶其它系統(tǒng)使用。該設(shè)備同時還提供各種人機交互接口:PS/2、VGA、USB供用戶通過上層軟件進行數(shù)據(jù)采集監(jiān)控。所述設(shè)備中的導(dǎo)航設(shè)備通訊卡和I/O模塊通訊卡均為船用各種設(shè)備傳感器的實際采集裝置。如圖2所示，其中導(dǎo)航設(shè)備通訊卡主要通過RS232接口采集各種導(dǎo)航設(shè)備符合國際標(biāo)準(zhǔn)的信息，并通過上層軟件開發(fā)的各種導(dǎo)航設(shè)備采集驅(qū)動獲取導(dǎo)航設(shè)備的各種導(dǎo)航信息。I/O模塊 通訊卡則主要通過RS485總線采集各種船舶模擬量信息，同樣通過上層軟件的各種與采集模塊對應(yīng)的驅(qū)動獲取這些船舶模擬量信息。所述雷達視頻數(shù)字化轉(zhuǎn)換卡則主要是接收兩路來自雷達的主脈沖、回波、方位增量(或全量)、仰角、狀態(tài)碼，進行數(shù)字化和壓縮編碼，將每個雷達主脈沖周期內(nèi)的雷達回波信號和同步信號壓縮為一幀雷達數(shù)字視頻，然后雷達數(shù)字視頻通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送給船舶其它系統(tǒng)使用。所述多傳感器信息采集與共享軟件接收到采集到的各種傳感器信息后，利用各種儀表控件顯示實時動態(tài)顯示這些傳感器信息，同時實時存儲這些信息，并利用OPC數(shù)據(jù)共享模塊將傳感器信息共享給船舶其它系統(tǒng)使用。
權(quán)利要求1.一種船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備，其特征在于:包括船用多傳感器信息采集與共享主機、導(dǎo)航設(shè)備數(shù)據(jù)采集卡、I/o模塊數(shù)據(jù)采集卡、雷達視頻數(shù)字化轉(zhuǎn)換卡，所述導(dǎo)航設(shè)備數(shù)據(jù)采集卡、I/o模塊數(shù)據(jù)采集卡、雷達視頻數(shù)字化轉(zhuǎn)換卡均安裝在船用多傳感器信息采集與共享主機內(nèi)部，上述設(shè)備中的船用多傳感器信息采集與共享主機為船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備中的主要設(shè)備，它通過PCI總線接入導(dǎo)航設(shè)備通訊卡和I/o模塊通訊卡，同時提供兩 個局域網(wǎng)絡(luò)接口。
2.根椐權(quán)利要求1所述的一種船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備，其特征在于:所述導(dǎo)航設(shè)備數(shù)據(jù)采集卡主要采集船舶各種導(dǎo)航設(shè)備的信息，每種導(dǎo)航設(shè)備，包括:GPS、AIS、電羅經(jīng)、磁羅經(jīng)、舵角傳感器、計程儀均連接RS232數(shù)據(jù)采集卡上的一個串口。
3.根椐權(quán)利要求1所述的一種船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備，其特征在于:所述雷達視頻數(shù)字化轉(zhuǎn)換卡將船用導(dǎo)航雷達模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號，然后通過船用局域網(wǎng)絡(luò)提供給電子海圖信息顯示系統(tǒng)。
專利摘要一種船用多傳感器信息采集與共享設(shè)備,包括船用多傳感器信息采集與共享主機、導(dǎo)航設(shè)備數(shù)據(jù)采集卡、I/O模塊數(shù)據(jù)采集卡、雷達視頻數(shù)字化轉(zhuǎn)換卡。優(yōu)點是該設(shè)備能夠統(tǒng)一采集和處理船用設(shè)備傳感器信息,將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，采用OPC技術(shù)實現(xiàn)了信息的統(tǒng)一采集、統(tǒng)一分發(fā)、多臺位應(yīng)用。通過船舶局域網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多傳感器信息采集設(shè)備與船舶其他系統(tǒng)之間的通信，簡化了各設(shè)備、各系統(tǒng)之間的布線，提高了綜合船橋系統(tǒng)的可靠性、可擴展性和可維護性。
文檔編號G05B19/418GK203133572SQ201220301378
公開日2013年8月14日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者陳鯤, 陸德波, 皮文博 申請人:中船重工(武漢)凌久高科有限公司