本發(fā)明涉及船載遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，尤其涉及一種船載遠(yuǎn)程終端控制裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)與船舶工業(yè)的迅猛發(fā)展，智能化船舶將成為主流趨勢。船載遠(yuǎn)程終端控制相關(guān)技術(shù)的研究越來越引起船舶工程界的重視。船舶信息網(wǎng)絡(luò)集成化使得全船數(shù)據(jù)信息的采集與應(yīng)用成為可能，使得網(wǎng)絡(luò)中心能對艦船實時狀態(tài)進行更加充分的監(jiān)測以及遠(yuǎn)程控制，也將使得船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備了全船的遞階/協(xié)同控制能力。一個大型船舶可能存在上百(千)個船載設(shè)備需要通過遍布全船的船舶信息網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。而對于一個船載系統(tǒng)，其每個執(zhí)行器/傳感器均會選擇與之最近的分布式控制單元進行連接，而不是將所有的設(shè)備集中在一個分布式控制單元上。這使得，一個船載設(shè)備將需要引入多個分布式控制單元來實現(xiàn)閉環(huán)控制；同時，對于某一分布式控制單元而言，其可能會隸屬于多個閉環(huán)系統(tǒng)。

毫無疑問，這種“就近連接”的接入方式能極大程度的簡化布線難度、降低布線成本，并提升了船載系統(tǒng)的可靠性。然而，由于船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)協(xié)同工作方式與分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在船載設(shè)備運行過程中，所需調(diào)用的分布式控制單元之間數(shù)據(jù)通信過程占用大量的網(wǎng)絡(luò)資源。此外，對于單一分布式控制單元而言，其將需要嵌入多個不同控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對不同執(zhí)行器的控制。因而如何設(shè)計實現(xiàn)一款能準(zhǔn)確、高效進行執(zhí)行器控制的遠(yuǎn)程終端控制裝置成遠(yuǎn)程終端控制裝置亟待解決的問題之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種船載遠(yuǎn)程終端控制裝置及方法，能夠準(zhǔn)確、高效地實現(xiàn)對船載設(shè)備的遠(yuǎn)程終端控制。

第一方面，本發(fā)明提供了一種船載遠(yuǎn)程終端控制裝置，所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置包括：遠(yuǎn)程終端單元，船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通信模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，電機模塊，電源模塊；

所述遠(yuǎn)程終端單元與所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，并與所述電機模塊連接；

所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與所述通信模塊連接；

所述數(shù)據(jù)處理模塊分別與所述通信模塊、所述電機模塊連接；

其中，

所述遠(yuǎn)程終端單元，用于采集船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，控制船載設(shè)備的運行；

所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于根據(jù)完成數(shù)據(jù)傳輸，并根據(jù)所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)發(fā)布控制信息；

所述通信模塊，用于接收所述控制信息，并向所述數(shù)據(jù)處理模塊傳輸所述控制信息；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收所述控制信息，根據(jù)所述控制信息控制所述電機模塊完成驅(qū)動功能；

所述電機模塊，用于在所述數(shù)據(jù)處理模塊的控制下，驅(qū)動所述遠(yuǎn)程終端單元完成對船載設(shè)備的控制。

進一步地，所述遠(yuǎn)程終端單元包括：傳感器，執(zhí)行器；

所述傳感器與所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，所述執(zhí)行器與所述電機模塊連接；

所述傳感器用于采集船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，將所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)傳輸至所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；

所述執(zhí)行器用于在所述電機模塊的驅(qū)動下實現(xiàn)對船載設(shè)備的控制。

進一步地，所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括：人機交互界面，核心控制單元，分布式控制單元；

所述人機交互界面與所述核心控制單元連接，所述核心控制單元與所述分布式控制單元連接，所述分布式控制單元分別與所述傳感器、所述通信模塊130連接；

所述分布式控制單元用于接收所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，將所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)傳輸至所述人機交互界面；

所述人機交互界面用于接收操作員根據(jù)所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)輸入的任務(wù)指令；

所述核心控制單元用于接收所述任務(wù)指令，根據(jù)所述任務(wù)指令生成控制信息，并通過所述分布式控制單元將所述控制信息傳輸至所述通信模塊。

進一步地，所述人機交互界面、所述核心控制單元、所述分布式控制單元通過骨干網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

進一步地，所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與所述通信模塊之間通過骨干網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

進一步地，所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置還包括：鍵盤模塊；

所述鍵盤模塊與所述執(zhí)行器連接；

所述鍵盤模塊用于設(shè)定所述執(zhí)行器的工作模式。

進一步地，所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置還包括：CPLD；所述CPLD與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述電機模塊和所述鍵盤模塊集成于所述CPLD上。

進一步地，所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置還包括：顯示模塊；

所述顯示模塊與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接；

所述顯示模塊用于顯示所述執(zhí)行器的工作模式。

進一步地，所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置還包括：存儲模塊；

所述存儲模塊與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接；

所述存儲模塊用于存儲所述控制信息。

第二方面，本發(fā)明還提供了一種船載遠(yuǎn)程終端控制方法，所述船載遠(yuǎn)程終端控制方法包括：采集船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，發(fā)布控制信息；設(shè)定執(zhí)行器工作模式；根據(jù)所述控制信息和所述執(zhí)行器工作模式，調(diào)用相應(yīng)的控制策略；根據(jù)所述控制策略對船載設(shè)備進行控制。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供一種船載遠(yuǎn)程終端控制裝置及方法，通過一個核心控制單元生成的控制信息統(tǒng)一控制多個執(zhí)行器，能夠有效提高控制效率，減少資源浪費；通過骨干網(wǎng)絡(luò)將多個分布式控制單元連接起來，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一采集和利用；通過采用通信模塊與分布式控制單元的數(shù)據(jù)通信，使電機模塊能夠根據(jù)上層的指令實現(xiàn)對多個執(zhí)行器的控制，從而提高效率；進而能夠高效地對船載設(shè)備進行控制。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明提供的船載遠(yuǎn)程終端控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了本發(fā)明提供的船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程終端單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出了本發(fā)明提供的船載遠(yuǎn)程終端控制裝置的第一部分電路原理圖。

圖4示出了本發(fā)明提供的船載遠(yuǎn)程終端控制裝置的第二部分電路原理圖。

圖5示出了本發(fā)明提供的船載遠(yuǎn)程終端控制裝置的第三部分電路原理圖。

圖6示出了本發(fā)明提供的船載遠(yuǎn)程終端控制裝置的外觀示意圖。

圖7示出了本發(fā)明提供的船載遠(yuǎn)程終端控制方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案的實施例進行詳細(xì)的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

實施例一

圖1示出了本發(fā)明實施例一提供的船載遠(yuǎn)程終端控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，一種船載遠(yuǎn)程終端控制裝置，包括：遠(yuǎn)程終端單元110，船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120，通信模塊130，數(shù)據(jù)處理模塊140，電機模塊150，電源模塊160。其中，所述遠(yuǎn)程終端單元110與所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120連接，并與所述電機模塊150連接；所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120與所述通信模塊130連接；所述數(shù)據(jù)處理模塊140分別與所述通信模塊130、所述電機模塊150連接。其中，所述遠(yuǎn)程終端單元110，用于采集船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，控制船載設(shè)備的運行；所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120，用于根據(jù)完成數(shù)據(jù)傳輸，并根據(jù)所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)發(fā)布控制信息；所述通信模塊130，用于接收所述控制信息，并向所述數(shù)據(jù)處理模塊140傳輸所述控制信息；所述數(shù)據(jù)處理模塊140，用于接收所述控制信息，根據(jù)所述控制信息控制所述電機模塊150完成驅(qū)動功能；所述電機模塊150，用于在所述數(shù)據(jù)處理模塊140的控制下，驅(qū)動所述遠(yuǎn)程終端單元110完成對船載設(shè)備的控制。

本實施例中船載遠(yuǎn)程終端控制裝置的工作原理為：

遠(yuǎn)程終端單元110中的傳感器111采集船載設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，傳輸至船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120；船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120中的分布式控制單元123接收運行數(shù)據(jù)，傳至核心控制單元122，再通過人機交互界面121向操作員顯示；操作員通過人機交互界面121下達任務(wù)指令，核心控制單元122接收操作員下達的任務(wù)指令，根據(jù)所述任務(wù)指令生成控制信息，并通過分布式控制單元123將所述控制信息傳輸至通信模塊130；通信模塊130將控制信息傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊140；數(shù)據(jù)處理模塊140根據(jù)所述控制信息對電機模塊150進行控制，使用電機模塊150開始工作，完成其驅(qū)動功能；電機模塊150在數(shù)據(jù)處理模塊140的控制下，驅(qū)動遠(yuǎn)程終端單元110的執(zhí)行器112開始工作；執(zhí)行器112在驅(qū)動下對被控對象，也即船載設(shè)備，進行控制，使船載設(shè)備正常運行。本實施例提供的船載遠(yuǎn)程終端控制裝置通過上述過程實現(xiàn)對船載設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)程終端單元110包括：傳感器111和執(zhí)行器112；其中，所述傳感器111與所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120連接，所述執(zhí)行器112與所述電機模塊150連接；所述傳感器111用于采集船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，將所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)傳輸至所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120；所述執(zhí)行器112用于在所述電機模塊150的驅(qū)動下實現(xiàn)對船載設(shè)備的控制。所述傳感器111和執(zhí)行器112的數(shù)量為多個，將多個執(zhí)行器112、多個傳感器111就近連接在相應(yīng)的船載設(shè)備上，同時就連接在相應(yīng)的分布式控制單元123上，形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，完善和優(yōu)化了原有的船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在本實施例，以5個為例進行說明，該數(shù)量不用來對傳感器111和執(zhí)行器112的數(shù)量進行限定。

優(yōu)選地，如圖2所示，所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120包括：人機交互界面121，核心控制單元122，分布式控制單元123；其中，所述人機交互界面121與所述核心控制單元122連接，所述核心控制單元122與所述分布式控制單元123連接，所述分布式控制單元123分別與所述傳感器111、所述通信模塊130連接；所述分布式控制單元123用于接收所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，將所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)傳輸至所述人機交互界面121，也用于將核心控制單元122生成的控制信息傳輸至所述通信模塊130；所述人機交互界面121用于接收操作員根據(jù)所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)輸入的任務(wù)指令；所述核心控制單元122用于接收所述任務(wù)指令，根據(jù)所述任務(wù)指令生成控制信息，并所述分布式控制單元123將所述控制信息傳輸至所述通信模塊130。進一步優(yōu)選地，所述核心控制單元122包括多個主機。本實施例通過一個核心控制單元122統(tǒng)一控制多個執(zhí)行器112，不需要針對每個執(zhí)行器112設(shè)置不同的核心控制單元122，提高了控制效率，減少了資源浪費。

進一步優(yōu)選地，所述分布式控制單元123有多個，分別與就近的遠(yuǎn)程終端單元110連接及相關(guān)子系統(tǒng)連接，進而實現(xiàn)閉環(huán)；通過閉環(huán)連接，所述分布式控制單元123可以對船載設(shè)備進行控制和監(jiān)視，具體地，可以通過預(yù)定義的編碼序列和控制算法來實現(xiàn)。

優(yōu)選地，所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120還包括骨干網(wǎng)絡(luò)，所述人機交互界面121、所述核心控制單元122、所述分布式控制單元123通過骨干網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，其中，骨干網(wǎng)絡(luò)能夠最大限度地將船舶環(huán)境內(nèi)的分布式控制單元123就近添加入所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120中，傳輸?shù)膶崟r性更好，并且節(jié)約了布線資源；通過骨干網(wǎng)絡(luò)將多個分布式控制單元123連接起來，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一采集和利用?？蛇x地，為了提升冗余性及抗干擾性，骨干網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計采用雙環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在其工作過程中，總有一個環(huán)形網(wǎng)絡(luò)處于激活狀態(tài)，而另一個網(wǎng)絡(luò)處于待機狀態(tài)，以保證骨干網(wǎng)絡(luò)的正常工作。

優(yōu)選地，所述通信模塊130包括數(shù)據(jù)通信端口，所述通信模塊130與所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120連接，具體地，與所述分布式控制單元123連接。所述船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120與所述通信模塊130之間可以通過骨干網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，也可以通過數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；通信模塊130優(yōu)選為MAX232串口通信芯片，對應(yīng)地，通信形式采用串口232通信協(xié)議。通過通信模塊130與分布式控制單元123的數(shù)據(jù)通信，使電機模塊150可以根據(jù)上層的指令實現(xiàn)對多個執(zhí)行器112的控制，提高效率。

如圖3所示，其中U10為MAX232串口通信芯片，其電路連接原理具體為：U10的管腳6接電容C95(0.1uF)后接地，管腳2接電容C95(0.1uF)后接+5V電源，管腳16接+5V電源，管腳15接GND，管腳4與管腳5之間接C93(0.1uF)，管腳1與管腳3之間接C94(0.1uF)，管腳12(RX)接U9管腳5，管腳11(TX)接U9管腳7；4針接口F為串口通信線端，其管腳1接+5V電源，管腳2接GND，管腳3與U10管腳14相連，管腳4與U10管腳13相連。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理模塊140為數(shù)據(jù)處理芯片，優(yōu)選為STC89C52單片機。數(shù)據(jù)處理模塊140的主要功能如下：1)采集各執(zhí)行器112的工作模式，該工作模式是通過鍵盤模塊170設(shè)定的；2)采集船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120所發(fā)布的控制信息，具體是通過通信模塊130與船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120的數(shù)據(jù)傳輸來實現(xiàn)的；3)控制顯示模塊顯示各執(zhí)行器112的工作情況；4)控制電機模塊150，使電機模塊150對各執(zhí)行器112進行驅(qū)動，以實現(xiàn)執(zhí)行器112的功能。

如圖3所示，其中U9為STC89C52單片機，其電路連接原理為：其管腳38接5V工作電壓，管腳16接GND，石英晶振11.0592MHz(Y1)的兩個2管腳分別與U9的管腳15(XTAL1)、14(XTAL2)連接，電容C10(30pF)、C11(30pF)的一端分別接在Y1(XTAL1、XTAL2)上，另一端均接地；電容C8(10uF)與由按鍵S1與電阻R5(1kΩ)組成的串聯(lián)支路并聯(lián)接于U9管腳4(RST)與+5V電源之間，電阻R4(10kΩ)接于RST與GND之間。電阻R2(10kΩ)接于U9管腳29與+5V電源之間；排阻RP1為9針10kΩ排阻，其管腳1接Vcc(+5V電源)，管腳2至管腳9分別接U9的管腳37至管腳30。

優(yōu)選地，所述電機模塊150包括電機和電機控制芯片，電機用于驅(qū)動執(zhí)行器112，電機控制芯片用于控制和驅(qū)動電機進行動作，電機和電機控制芯片的數(shù)量為多個，多個電機控制芯片分別與多個電機連接，且與執(zhí)行器112的數(shù)量一致，在實施例的相關(guān)說明中，以5個為例進行說明；進一步優(yōu)選地，所述電機控制芯片優(yōu)選為雙繞組雙極步進電機控制芯片UDN2916LB。如圖4和圖5所示，5個雙繞組雙極步進電機控制芯片UDN2916LB分別為U3、U4、U5、U6、U7，驅(qū)動5個電機分別為M1、M2、M3、M4、M5，其中U3驅(qū)動電機M1、U4驅(qū)動電機M2、U5驅(qū)動電機M3、U6驅(qū)動電機M4、U7驅(qū)動電機M5。

如圖4所示，U3電路原理為：U3管腳11(PH1)與U2(U2A)管腳4相連，管腳3(PH2)與U2管腳5相連，管腳13(I01)與U2管腳6相連，管腳12(I11)與U2管腳8相連，管腳1(I02)與U2管腳9相連，管腳2(I12)與U2管腳10相連，U2通過上述端口控制電機M1的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。U3管腳4、管腳6、管腳7、管腳10、管腳18、管腳19均接GND，管腳8接Vcc(+5V電源)，管腳24接Vin(+12V電源)。電阻R11(56kΩ)與電容C12(470pF)并聯(lián)并接于U3管腳9與Vcc(+5V電源)之間，電阻R12(56kΩ)與電容C13(470pF)并聯(lián)并接于U3管腳5與Vcc(+5V電源)之間，電阻R16(1kΩ)兩端分別與U3的管腳21、管腳22連接，電阻R15(1.43Ω)與電容C12(4700pF)并聯(lián)并接于U3管腳22與GND之間,電阻R14(1kΩ)兩端分別與U3管腳15、管腳16連接，電阻R13(1.43Ω)與電容C14(4700pF)并聯(lián)并接于U3管腳15與GND之間。4針接口P1管腳1至管腳4分別與U3管腳17、管腳14、管腳20、管腳23連接。P1管腳1、管腳2分別接電機M1A線圈兩端，P1管腳3、管腳4分別接電機M1B線圈兩端。

如圖4所示，U4的電路原理為：U4管腳11(PH1)與U2管腳11相連，管腳3(PH2)與U2管腳12相連，管腳13(I01)與U2管腳15相連，管腳12(I11)與U2管腳16相連，管腳1(I02)與U2管腳17相連，管腳2(I12)與U2管腳18相連，U2通過上述端口控制電機M2的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。U4管腳4、管腳6、管腳7、管腳10、管腳18、管腳19接GND，管腳8接Vcc(+5V電源)，管腳24接Vin(+12V電源)。電阻R21(56kΩ)與電容C22(470pF)并聯(lián)并接于U4管腳9與Vcc(+5V電源)之間，電阻R22(56kΩ)與電容C23(470pF)并聯(lián)并接于U4管腳5與Vcc(+5V電源)之間，電阻R26(1kΩ)兩端分別與U4管腳21、管腳22連接，電阻R25(1.43Ω)與電容C22(4700pF)并聯(lián)并接于U4管腳22與GND之間,電阻R24(1kΩ)兩端分別與U4管腳15、管腳16連接，電阻R23(1.43Ω)與電容C24(4700pF)并聯(lián)并接于U4管腳15與GND之間。4針接口P2管腳1至管腳4分別與U4管腳17、管腳14、管腳20、管腳23連接。P2管腳1、管腳2分別接電機M2A線圈兩端，P2管腳3、管腳4分別接電機M2B線圈兩端。

如圖4和圖5所示，芯片U5的電路原理為：U5管腳11(PH1)與U2管腳20相連，管腳3(PH2)與U2管腳21相連，管腳13(I01)與U2管腳22相連，管腳12(I11)與U2管腳29相連，管腳1(I02)與U2管腳30相連，管腳2(I12)與U2管腳31相連，U2通過上述端口控制電機M3的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。U5管腳4、管腳6、管腳7、管腳10、管腳18、管腳19接GND，管腳8接Vcc(+5V電源)，管腳24接Vin(+12V電源)。電阻R31(56kΩ)與電容C32(470pF)并聯(lián)并接于U5管腳9與Vcc(+5V電源)之間，電阻R32(56kΩ)與電容C33(470pF)并聯(lián)并接于U5管腳5與Vcc(+5V電源)之間，電阻R36(1kΩ)兩端分別與U5管腳21、管腳22連接，電阻R35(1.43Ω)與電容C32(4700pF)并聯(lián)并接于U5管腳22與GND之間,電阻R34(1kΩ)兩端分別與U5管腳15、管腳16連接，電阻R33(1.43Ω)與電容C34(4700pF)并聯(lián)并接于U5管腳15與GND之間。4針接口P3管腳1至管腳4分別與U5管腳17、管腳14、管腳20、管腳23連接。P3管腳1、管腳2分別接電機M3A線圈兩端，P3管腳3、管腳4分別接電機M3B線圈兩端。

如圖5所示，芯片U6的電路原理為：U6管腳11(PH1)與U2管腳40相連，管腳3(PH2)與U2管腳41相連，管腳13(I01)與U2管腳24相連，管腳12(I11)與U2管腳25相連，管腳1(I02)與U2管腳26相連，管腳2(I12)與U2管腳27相連，U2通過上述端口控制電機M4的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。U6管腳4、管腳6、管腳7、管腳10、管腳18、管腳19均接GND，管腳8接Vcc(+5V電源)，管腳24接Vin(+12V電源)。電阻R41(56kΩ)與電容C42(470pF)并聯(lián)并接于U6管腳9與Vcc(+5V電源)之間，電阻R42(56kΩ)與電容C43(470pF)并聯(lián)并接于U6管腳5與Vcc(+5V電源)之間，電阻R46(1kΩ)兩端分別與U6管腳21、管腳22連接，電阻R45(1.43Ω)與電容C42(4700pF)并聯(lián)并接于U6管腳22與GND之間,電阻R44(1kΩ)兩端分別與U6管腳15、管腳16連接，電阻R43(1.43Ω)與電容C44(4700pF)并聯(lián)并接于U6管腳15與GND之間。4針接口P4管腳1至管腳4分別與U6管腳17、管腳14、管腳20、管腳23連接。P4管腳1、管腳2分別接電機M4A線圈兩端，P4管腳3、管腳4分別接電機M4B線圈兩端。

如圖5所示，芯片U7的電路原理為：U7管腳11(PH1)與U2管腳33相連，管腳3(PH2)與U2管腳34相連，管腳13(I01)與U2管腳35相連，管腳12(I11)與U2管腳36相連，管腳1(I02)與U2管腳37相連，管腳2(I12)與U2管腳39相連，U2通過上述端口控制電機M5的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。U7管腳4、管腳6、管腳7、管腳10、管腳18、管腳19均接GND，管腳8接Vcc(+5V電源)，管腳24接Vin(+12V電源)。電阻R51(56kΩ)與電容C52(470pF)并聯(lián)并接于U7管腳9與Vcc(+5V電源)之間，電阻R52(56kΩ)與電容C53(470pF)并聯(lián)并接于U7管腳5與Vcc(+5V電源)之間，電阻R56(1kΩ)兩端分別與U7管腳21、管腳22連接，電阻R55(1.43Ω)與電容C52(4700pF)并聯(lián)并接于U7管腳22與GND之間,電阻R54(1kΩ)兩端分別與U7管腳15、管腳16連接，電阻R53(1.43Ω)與電容C54(4700pF)并聯(lián)并接于U7管腳15與GND之間。4針接口P5管腳1至管腳4分別與U7管腳17、管腳14、管腳20、管腳23連接。P5管腳1、管腳2分別接電機M5A線圈兩端，P5管腳3、管腳4分別接電機M5B線圈兩端。

優(yōu)選地，所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置還包括：鍵盤模塊170，所述鍵盤模塊170與所述執(zhí)行器112連接，并與所述電源模塊160、顯示模塊分別連接。所述鍵盤模塊170包括13個按鍵，分別為按鍵X、按鍵Y、按鍵Z、按鍵0至9，其中按鍵X為電源開關(guān)，與電源端口G連接，用來控制電源的開關(guān)；按鍵Y與執(zhí)行器112連接，用來設(shè)定執(zhí)行器112的工作模式；按鍵Z與顯示模塊連接，用來設(shè)定顯示模塊顯示的內(nèi)容。

優(yōu)選地，所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置還包括：CPLD，或稱為復(fù)雜可編程邏輯器件；所述CPLD與所述數(shù)據(jù)處理模塊140連接，所述CPLD為電機模塊150和鍵盤模塊170提供接口，使所述電機模塊150和所述鍵盤模塊170集成于所述CPLD上，便于實現(xiàn)整體功能。所述CPLD的型號優(yōu)選為EPM7128SLC84-15。

如圖3至圖5所示，U2為CPLD，其電路連接原理為：U2管腳3、13、26、38、43、53、66、78接Vcc(+5V電源)，管腳7、19、32、42、47、59、72、82接源地(GND)，電容C17接于Vcc(+5V電源)與GND起降噪功能，U2管腳14(TDI)、71(TDO)、62(TCK)、23(TMS)分別接接口Pu的管腳1至管腳4。接口Pu為CPLD程序下載調(diào)試端口，其管腳1至管腳4分別接上拉電阻R9(4.7kΩ)、R8(4.7kΩ)、R7(4.7kΩ)、R6(4.7kΩ)，Pu管腳5接Vcc(+5V電源)，管腳6接GND。U2的BANKE(管腳44至管腳52)依次與U9的P0(管腳30至管腳37)連接。U2的管腳1與U9的管腳11連接，U2的管腳84與U9的管腳12連接，U2的管腳2與U9的管腳13連接，U2的管腳83與U9的管腳26連接。U2的管腳54、55、56分別接上拉電阻R91(5.1kΩ)、R92(5.1kΩ)、R93(5.1kΩ)。U2管腳56與管腳57間接按鍵S2，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“0”，U2管腳55與管腳57間接按鍵S3，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“1”，U2管腳54與管腳57間接按鍵S4，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“2”，U2管腳56與管腳58間接按鍵S5，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“3”，U2管腳55與管腳58間接按鍵S6，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“4”，U2管腳54與管腳58間接按鍵S7，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“5”，U2管腳56與管腳60間接按鍵S8，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“6”，U2管腳55與管腳60間接按鍵S9，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“7”，U2管腳54與管腳60間接按鍵S10，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“8”，U2管腳56與管腳61間接按鍵S11，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“9”，U2管腳55與管腳61間接按鍵S12，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“Y”，U2管腳54與管腳61間接按鍵S13，其對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵“Z”。

優(yōu)選地，所述電源模塊160包括穩(wěn)壓集成器，優(yōu)選為7805三端穩(wěn)壓集成器，所述穩(wěn)壓集成器上設(shè)置有電源端口G，該端口與鍵盤模塊170的按鍵X連接，其輸入電壓為12V。所述電源模塊160與所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置的各模塊分別連接，為各模塊供電。如圖3所示，7805三端穩(wěn)壓集成器的電路原理為：總輸入電壓VIN為12V，由電源接口G引入，G正極引入端接按鍵X，實現(xiàn)電源通斷。按鍵X另一端接U1管腳1。U1管腳2懸空、管腳3輸出5V工作電壓(Vcc)、管腳4接地，接于1、4管腳間的電容C1、C2與接于3、4管腳間的電容C3、C4均為降噪電容，電阻R1(1.5kΩ)一端接Vcc(+5V電源)另一端與發(fā)光二極管D1端連接，D1另一端接地。

可選地，所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置還包括：顯示模塊；所述顯示模塊與所述數(shù)據(jù)處理模塊140連接；所述顯示模塊用于顯示所述執(zhí)行器112的工作模式、控制指令等內(nèi)容，顯示的數(shù)值范圍為0000.0至9999.9。所述顯示模塊優(yōu)選為液晶顯示器，進一步優(yōu)選為1602液晶屏。如圖3所示，1602液晶屏的電路原理為：16針接口C為液晶1602的接線端，其接口1、3、16均接GND，管腳2、15接+5V電源，接線端C的管腳3接U9管腳1(P1.5),接線端C的管腳4接U9管腳2(P1.6)，接線端C的管腳接U9管腳3(P1.7)，接線端C的管腳7至管腳14依次接U9管腳18至管腳25。

優(yōu)選地，所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置還包括：存儲模塊180；所述存儲模塊180與所述數(shù)據(jù)處理模塊140連接，用于存儲所述控制信息以及相應(yīng)的控制策略，或其它相關(guān)數(shù)據(jù)，所述所述存儲模塊180優(yōu)選為AT24C02存儲器。如圖3所示，U11為AT24C02存儲器，其電路原理為：管腳1、管腳2、管腳3、管腳4均接GND，管腳5接5V工作電壓，管腳6接GND，管腳7(SCL)接U9管腳44(P1.4)，管腳8(SDA)接U9管腳43(P1.3)。

可選地，所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置還包括：計時模塊，用于完成計時的功能，常規(guī)的計時器即可滿足，不再此詳述。

所述船載遠(yuǎn)程終端控制裝置的外觀如圖6所示，包括箱體A，箱體A可用于容納所述船載遠(yuǎn)程終端的部分或組件，箱體A上的區(qū)域B連接鍵盤模塊170，設(shè)置有多個按鍵，對應(yīng)鍵盤模塊170的按鍵X、按鍵Y、按鍵Z以及按鍵0至9；區(qū)域C連接顯示模塊，可通過區(qū)域C直接讀取顯示模塊顯示的內(nèi)容；區(qū)域D連接通信模塊130，設(shè)置有通信端口，對應(yīng)通信模塊130的數(shù)據(jù)通信端口，區(qū)域E連接電源模塊160，設(shè)置有電源端口，對應(yīng)電源模塊160的電源端口G，接口F1-F5對應(yīng)地為五個執(zhí)行器112接口。箱體的設(shè)置可以使對各模塊的外部操作更加方便。

基于以上內(nèi)容，本發(fā)明實施例一可以實現(xiàn)的技術(shù)效果為：通過一個核心控制單元122生成的控制信息統(tǒng)一控制多個執(zhí)行器112，能夠有效提高控制效率，減少資源浪費；通過骨干網(wǎng)絡(luò)將多個分布式控制單元123連接起來，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一采集和利用；通過采用通信模塊130與分布式控制單元123的數(shù)據(jù)通信，使電機模塊150能夠根據(jù)上層的指令實現(xiàn)對多個執(zhí)行器112的控制，從而提高效率；進而能夠高效地對船載設(shè)備進行控制。

實施例二

對本發(fā)明實施例一對應(yīng)地，圖7示出了本發(fā)明實施例提供的一種船載遠(yuǎn)程終端控制方法的流程圖。如圖7所示，一種船載遠(yuǎn)程終端控制方法，包括：

步驟S501，采集船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，發(fā)布控制信息；

步驟S502，設(shè)定執(zhí)行器112工作模式；

步驟S503，根據(jù)所述控制信息和所述執(zhí)行器112工作模式，調(diào)用相應(yīng)的控制策略；

步驟S504，根據(jù)所述控制策略對船載設(shè)備進行控制。

優(yōu)選地，采集船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)由傳感器111來完成，具體地，遠(yuǎn)程終端單元110中的多個傳感器111采集船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，并將其傳輸至船舶信息網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)選地，根據(jù)所述船載設(shè)備運行數(shù)據(jù)，發(fā)布控制信息，由船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120完成；具體包括：船舶信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120中的分布式控制單元123接收運行數(shù)據(jù)，傳至核心控制單元122，再通過人機交互界面121向操作員顯示；操作員通過人機交互界面121下達任務(wù)指令，核心控制單元122接收操作員下達的任務(wù)指令，根據(jù)所述任務(wù)指令生成控制信息，并由分布式控制單元123通過骨干網(wǎng)絡(luò)將所述控制信息傳輸至通信模塊130，也可以通過數(shù)據(jù)線來實現(xiàn)傳輸。執(zhí)行器112在工作之前需要被激活，然后再完成后續(xù)工作。

優(yōu)選地，通過鍵盤模塊170的按鍵Y設(shè)定執(zhí)行器112的工作模式。在具體設(shè)定過程中，需要掃描鍵盤觸按情況，確認(rèn)按鍵Y是否被觸發(fā)，若觸發(fā)，則進入下一步，若沒有觸發(fā)，則需重新觸發(fā)，以完成對執(zhí)行器112工作模式的設(shè)定。執(zhí)行器112的工作模式設(shè)定后，將該工作模式反饋給分布式控制單元123，以便使分布式控制單元123能夠監(jiān)控執(zhí)行器112的工作情況。

優(yōu)選地，所述船載遠(yuǎn)程終端控制方法還包括：通信模塊130將控制信息傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊140；數(shù)據(jù)處理模塊140根據(jù)所述控制信息對電機模塊150進行控制，使用電機模塊150開始工作，完成其驅(qū)動功能；電機模塊150在數(shù)據(jù)處理模塊140的控制下，驅(qū)動遠(yuǎn)程終端單元110的執(zhí)行器112開始工作，具體地，執(zhí)行器112根據(jù)所述控制信息以及設(shè)定好的工作模式，調(diào)用相應(yīng)的控制策略，執(zhí)行器112根據(jù)所述控制策略通過一定的數(shù)據(jù)運算對船載設(shè)備進行控制。其中，數(shù)據(jù)運算的方式為預(yù)設(shè)方式。

優(yōu)選地，所述控制策略來自預(yù)先存儲于存儲模塊180中的控制策略，所述調(diào)用相應(yīng)的控制策略，具體為調(diào)用存儲模塊180中的控制策略。

基于以上內(nèi)容，本發(fā)明實施例二可以達到的技術(shù)效果是：通過一個核心控制單元122生成的控制信息統(tǒng)一控制多個執(zhí)行器112，能夠有效提高控制效率，減少資源浪費；通過骨干網(wǎng)絡(luò)將多個分布式控制單元123連接起來，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一采集和利用；通過采用通信模塊130與分布式控制單元123的數(shù)據(jù)通信，使電機模塊150能夠根據(jù)上層的指令實現(xiàn)對多個執(zhí)行器112的控制，從而提高效率；進而能夠高效地對船載設(shè)備進行控制。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。