基于以太網(wǎng)的泵艙環(huán)境檢測裝置的制造方法
【專利說明】
所屬技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于以太網(wǎng)的泵艙環(huán)境檢測裝置，尤其是加油終端控制和加油環(huán)境監(jiān)控合并的新式泵艙環(huán)境檢測裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的艦載機燃油補給過程中加油終端控制系統(tǒng)和加油環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分別獨立存在，既增加了操作的復雜性和操作人員數(shù)量，又浪費了加油站寶貴的系統(tǒng)空間資源。隨著水面船舶現(xiàn)場設備的信息化和和網(wǎng)絡化程度不斷提高，傳統(tǒng)的總線方式傳輸弊端也逐漸顯露出來，首先它不能與Internet互連、不能實現(xiàn)遠程信息共享。其次，它不能與上位控制機直接接口，現(xiàn)有的總線接口卡相比以太網(wǎng)都價格昂貴。還有無論是其通信距離還是通信速率都無法和以太網(wǎng)相比。以太網(wǎng)作為目前應用最廣泛的通用局域網(wǎng)協(xié)議，具有協(xié)議層次完整、數(shù)據(jù)傳輸率高和通信可靠性強等特點，并且可以適應不同的物理傳輸介質(zhì)。將以太網(wǎng)技術應用于工業(yè)控制中，可以實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場設備的分布化、智能化控制，實現(xiàn)企業(yè)從生產(chǎn)車間到管理層全面的信息集成與共享。
[0003]隨著水面船舶現(xiàn)場設備的信息化和和網(wǎng)絡化程度不斷提高，為適應新形勢下直升機燃油補給的需要，有必要對傳統(tǒng)的直升機燃油補給系統(tǒng)進行改進，以減少燃油補給操作的復雜程度，節(jié)約系統(tǒng)空間資源，設計智能化程度更高、可靠性更高、速度更快的泵艙環(huán)境監(jiān)控裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于設計一種基于以太網(wǎng)的泵艙環(huán)境檢測裝置。本設計通過泵艙環(huán)境監(jiān)控裝置可以檢測輸油管道入口壓力、可燃氣體濃度以及溫度等環(huán)境參數(shù)，可實現(xiàn)本地環(huán)境的光報警，通過以太網(wǎng)通訊將本系統(tǒng)的信息上傳給加油系統(tǒng)集中控制室進行監(jiān)控和對整個系統(tǒng)優(yōu)化控制。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明由電源模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、報警和控制模塊、以太網(wǎng)通信模塊、參數(shù)存儲模塊組成。其中控制芯片選用ARMLPC2294 ;電源主板內(nèi)共有1.8VDC、3.3VDC、5VDC、正負12V和24VDC五種直流電源，其中24V、正負12V和5V直流電源型號分別是DAS15-24-N、DAT15-05V12-NFCI和DAD05-12-N，另外一個電源模塊24V是給傳感器供電；以太網(wǎng)控制器選用DM9000E芯片，SD0-SD15引腳連接至LPC2294的數(shù)據(jù)總線D0~D15，地址線引腳A4~A9僅作芯片選擇信號，與片選信號ANE (低電平有效)，共同作用使能DM9000 ；M9000E的物理層發(fā)送和接收端口 ΤΧ0+、ΤΧ0-、RXI+、RX1-經(jīng)網(wǎng)絡變壓器芯片HR601680接到RJ45接口 ；采用兩種隔離方式，一種是芯片與芯片間信號采用74HC245八總線收發(fā)器以及74LVC245A實現(xiàn)隔離信號的作用，另一種就是芯片內(nèi)部信號與外部現(xiàn)場信號的光電隔離；光電隔離有6路信號，分別是三路壓力的報警信號(ALARM1，ALARM2和ALARM3)，兩路網(wǎng)口的報警信號(NET1_CTR和NET2_CTR)和一個正常工作(WORK)的燈信號；報警與控制信號通過軟件判斷實現(xiàn)，通過光電隔離將ALARM1，ALARM2, ALARM3, WORK, NET1_CTR和NET2_CTR信號分別與LPC2294 的 P1.16，P1.17，P1.18，P1.19，P1.21，P1.22 口相連。
[0006]本發(fā)明的結構特點及有益效果:
1、該發(fā)明針對泵艙環(huán)境監(jiān)測，將加油終端控制系統(tǒng)和加油環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)合并，減小了操作的復雜性和操作人員數(shù)量，又節(jié)省了加油站系統(tǒng)空間資源。
[0007]2、該發(fā)明采用以太網(wǎng)作為通用局域網(wǎng)協(xié)議，具有協(xié)議層次完整、數(shù)據(jù)傳輸率高和通信可靠性強等特點，并且可以適應不同的物理傳輸介質(zhì)。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明泵艙環(huán)境檢測裝置原理框圖；
圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)原理結構圖；
圖3為以太網(wǎng)接口電路原理圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本發(fā)明的原理和具體連接關系做更詳細地描述:
結合圖1，圖1是本發(fā)明泵艙環(huán)境檢測裝置原理框圖；本發(fā)明由電源模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、報警和控制模塊、以太網(wǎng)通信模塊、參數(shù)存儲模塊組成；過泵艙環(huán)境監(jiān)控裝置可以檢測輸油管道入口壓力、可燃氣體濃度以及溫度等環(huán)境參數(shù)，可實現(xiàn)本地環(huán)境的光報警，通過以太網(wǎng)通訊將本系統(tǒng)的信息上傳給加油系統(tǒng)集中控制室進行監(jiān)控和對整個系統(tǒng)優(yōu)化控制。
[0010]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)原理結構圖。包括:ARMLPC2294為核心的主控芯片，進行TCP/IP協(xié)議封裝，解析及其轉(zhuǎn)換等來實現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊；選擇一片16KB動態(tài)存儲器，用來存儲系統(tǒng)相關程序和數(shù)據(jù)；電源電路主要提供了 5V，3.3V，1.8V直流電源；時鐘電路與通信的服務器等進行對時，給系統(tǒng)提供一個時間參考標準，系統(tǒng)晶振頻率是11.0592MHz ;以太網(wǎng)接口電路由地址譯碼芯片，以太網(wǎng)MAC控制器和網(wǎng)絡隔離變壓器組成實現(xiàn)以太網(wǎng)通信。
[0011]圖3為以太網(wǎng)接口電路原理圖；DM9000E芯片的SD0-SD15引腳連接至LPC2294的數(shù)據(jù)總線D0~D15。地址線引腳A4~A9僅作芯片選擇信號，與片選信號ANE(低電平有效)，共同作用使能DM9000。當ANE、SA4~SA7為低電平，SA8、SA9為高電平時DM9000被選中，故SA4~SA7接地，SA8、SA9接3.3V電源，兩片的ANE分別接到74AC32的3和6兩個輸出引腳，其輸入引腳分別為LPC2294的CS3、A22和CS3、A23 ;CMD連接A2，高電平時傳數(shù)據(jù)，低電平時傳地址；DM9000E的物理層發(fā)送和接收端口 TX0+、TX0-、RXI+、RXI_經(jīng)網(wǎng)絡變壓器芯片HR601680 接到 RJ45 接口。
【主權項】
1.一種基于以太網(wǎng)的泵艙環(huán)境檢測裝置，其特征在于:該系統(tǒng)由電源模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、報警和控制模塊、以太網(wǎng)通信模塊、參數(shù)存儲模塊組成；控制芯片選用ARMLPC2294 ；電源主板內(nèi)共有1.8VDC、3.3VDC、5VDC、正負12V和24VDC五種直流電源，其中24V、正負12V和5V，另外一個電源模塊24V是給傳感器供電；以太網(wǎng)控制器選用DM9000E芯片。2.根據(jù)權利要求1所述的以太網(wǎng)控制器選用DM9000E芯片，其特征在于:所述直流電源型號分別是 DAS15-24-N、DAT15-05V12-NFCI 和 DAD05-12-N。3.根據(jù)權利要求1所述的以太網(wǎng)控制器選用DM9000E芯片，其特征在于:所述以太網(wǎng)控制器DM9000E芯片中SD0-SD15引腳連接至LPC2294的數(shù)據(jù)總線D0~D15，地址線引腳A4~A9僅作芯片選擇信號，與片選信號ANE，共同作用使能DM9000 ；M9000E的物理層發(fā)送和接收端口 TXO+、TXO-、RXI+、RX1-經(jīng)網(wǎng)絡變壓器芯片HR601680接到RJ45接口。4.根據(jù)權利要求1所述的以太網(wǎng)控制器選用DM9000E芯片，其特征在于:采用兩種隔離方式，(1)芯片與芯片間信號采用74HC245八總線收發(fā)器以及74LVC245A實現(xiàn)隔離信號的作用；(2)芯片內(nèi)部信號與外部現(xiàn)場信號的光電隔離；光電隔離有6路信號，分別是三路壓力的報警信號(ALARM1，ALARM2和ALARM3)，兩路網(wǎng)口的報警信號(NET1_CTR和NET2_CTR)和一個正常工作(WORK)的燈信號；報警與控制信號通過軟件判斷實現(xiàn)，通過光電隔離將 ALARM1，ALARM2, ALARM3, WORK, NET1_CTR 和 NET2_CTR 信號分別與 LPC2294 的 P1.16，P1.17，P1.18，P1.19，P1.21，P1.22 口相連。
【專利摘要】<b>本發(fā)明</b><b>公開了一種基于以太網(wǎng)的泵艙環(huán)境檢測裝置，包括電源模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、報警和控制模塊、以太網(wǎng)通信模塊、參數(shù)存儲模塊。選擇LPC2294為主控芯片，通過以太網(wǎng)與集中控制中心通信；環(huán)境監(jiān)測模塊采集到的各傳感器模擬信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后將數(shù)字信號送至主控芯片處理，主控芯片一方面將這些數(shù)據(jù)送至集控臺，另一方面對環(huán)境參數(shù)進行判斷，當環(huán)境出現(xiàn)預警值或者報警值時，驅(qū)動報警和控制模塊執(zhí)行相應的動作；以太網(wǎng)控制芯片采用DM9000，采用雙通道設計，完成10/100Mbps雙網(wǎng)卡冗余。該發(fā)明節(jié)省艦面系統(tǒng)的空間；減少軍艦保障人員的工作量，使得燃油補給效率更高。</b>
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN105425650
【申請?zhí)枴緾N201410472580
【發(fā)明人】李相武, 王瑛, 李忠喜
【申請人】哈爾濱恒譽名翔科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2014年9月17日