專利名稱：一種游艇綜合控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及游艇制造領(lǐng)域，具體說是一種游艇綜合控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著游艇制造業(yè)的飛速發(fā)展，游艇數(shù)量日益增多，游艇的功能和檔次越來越高，豪華游艇的噸位越來越大，航速越來越快，因而在一些繁忙的港口和水道的交通日益擁擠，事故不斷，賠償金額巨大，給游艇公司造成很大損失。一般豪華游艇的進(jìn)、出港以及安全行駛需要多種信息，如來自GPS/DGPS、羅經(jīng)、測探儀、計程儀等導(dǎo)航傳感器的導(dǎo)航信息、來自ECDISCElectronic Chart Display and Information Systems,電子海圖顯不與信息系統(tǒng))的航行信息、舵角和主機(jī)轉(zhuǎn)速等船舶狀態(tài)信息、各傳感器的工作狀態(tài)、故障報警及航行事件監(jiān)控的報警信息、來自其他傳感器的風(fēng)速、風(fēng)向、流速、流向等環(huán)境信息以及車舵工作模式、控制指令及工作狀態(tài)的操車、操舵信息。上述各種信息分別來自不同的功能單元，這些模塊·包括車舵操作單元、雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、ECDIS、電子海圖航行計劃站、傳感器單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元和報警單元。目前，在國內(nèi)豪華游艇使用的綜合船橋系統(tǒng)，只是將上述不同信息由分散的顯示設(shè)備顯示，或者將各種信息進(jìn)行簡單的物理組合，造成綜合船橋系統(tǒng)中的顯示設(shè)備提供的信息比較零散、雜亂；而且各種信息不能實(shí)現(xiàn)共享，對環(huán)境信息的探測、航行計劃的制定和修改以及對船舶航行的控制之間沒有形成信息一致性的閉環(huán)。操作人員需要花費(fèi)很大的精力去掌握眾多的信息，降低了操作人員的工作效率，也容易引起操作人員的疲勞，增加誤操作率；而且現(xiàn)有的監(jiān)視報警系統(tǒng)也多采用分布式控制系統(tǒng)，一旦系統(tǒng)定型，則擴(kuò)充改變困難，而且各大系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換困難，容易出現(xiàn)信息“孤島”，軟、硬件沒有統(tǒng)一的規(guī)范，不僅給使用和維修帶來很大困難，而且也限制了其自身發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高系統(tǒng)集成度、高信息化、自動化程度高且工作安全、操作方便的游艇綜合控制系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種游艇綜合控制系統(tǒng)，包括車舵操作單元、雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、ECDIS、電子海圖航行計劃站、傳感器單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元、報警單元、信息綜合顯示單元和傳感器集中單元,所述信息綜合顯示單元通過CAN與車舵操作單元連接,所述信息綜合顯示單元通過局域網(wǎng)與雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、E⑶IS、電子海圖航行計劃站、傳感器集中單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元、報警單元連接，所述傳感器集中單元的輸入端連接傳感器單兀的輸出端。其中,所述信息綜合顯示單元、雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、E⑶IS、電子海圖航行計劃站、傳感器集中單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元和報警單元均設(shè)置有兩個局域網(wǎng)端口并通過雙冗余局域網(wǎng)相互連接。其中，所述信息綜合顯示單元包括中央處理模塊和顯示模塊，所述顯示模塊包括觸控顯示屏，所述觸控顯示屏與所述中央處理模塊連接。其中，所述傳感器集中單元由多個串口服務(wù)器組成。其中，所述信息綜合顯示單元和傳感器集中單元均安裝在游艇的集控室內(nèi)。其中，所述傳感器單元為設(shè)置在機(jī)艙各監(jiān)測點(diǎn)的各機(jī)械和管路系統(tǒng)中的測量狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)的模擬量傳感器和開關(guān)量傳感器。其中，所述數(shù)據(jù)采集和控制單元安裝在各個機(jī)艙內(nèi)。其中，所述報警單元安裝在游艇的駕駛室、公共場所、輪機(jī)長和輪機(jī)員住室內(nèi)，所述報警單元包括本地報警單元和延伸報警單元，本地報警單元包括指示器、蜂鳴器和按鈕，延伸報警單元是用于將主機(jī)產(chǎn)生的聲光報警信號延伸于駕駛室、公共場所、輪機(jī)長和輪機(jī)員住室的報警單元。 本實(shí)用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)I、信息綜合顯示單元的中央處理器模塊可以使用品牌機(jī)或者是兼容機(jī)，機(jī)器上的雙局域網(wǎng)端口通過雙冗余局域網(wǎng)與雷達(dá)單元、E⑶IS和電子海圖航行計劃站等功能單元連接，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，而且各種信息通過局域網(wǎng)共享，使對環(huán)境信息的探測、航行計劃的制定和修改、對游艇航行的控制以及對異常情況的檢測和報警之間形成一致性的閉環(huán)；2、車舵操作單元通過CAN總線與中央處理模塊連接，該CAN總線是一種串行通訊協(xié)議，能有效地支持具有很高安全等級的分布實(shí)時控制，其數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、安全，保證了車舵操作時的重要數(shù)據(jù)能快速、完整的回饋到中央處理模塊。3、數(shù)據(jù)采集和控制單元通過雙冗余局域網(wǎng)與中央處理模塊連接，從而能快速地完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和主機(jī)控制命令的實(shí)施。4、報警單元通過雙冗余局域網(wǎng)與中央處理模塊連接，當(dāng)外電供電失效、傳感器短斷路故障、CAN總線數(shù)據(jù)通訊等功能出現(xiàn)故障時，中央處理模塊傳輸信息給報警單元，從而及時發(fā)出聲光報警信號對操作人員予以警示，使其可快速地查找故障或者事件發(fā)生的地點(diǎn)，同時記錄報警內(nèi)容并打印。5、中央處理模塊連接的顯示模塊為觸控顯示屏，各種游艇航行的信息均顯示在預(yù)先設(shè)定的顯示區(qū)域，其層次清晰、直觀，使操作人員能快速掌握游艇的相關(guān)信息，同時可以通過觸控操作進(jìn)行更細(xì)致的分類查找，大大減少了查找時間，降低了誤操作率。6、傳感器集中單元由多個串口服務(wù)器組成，具體數(shù)量可以根據(jù)傳感器的數(shù)量確定。每個串口服務(wù)器的輸入端為串行端口，每個串行端口均連接到相應(yīng)的傳感器，其輸出端口為雙局域網(wǎng)端口，該雙局域網(wǎng)端口通過雙冗余網(wǎng)絡(luò)連接信息綜合顯示單元，使用該設(shè)備后，使傳感器的數(shù)據(jù)傳輸更安全、更便于管理。7、本實(shí)用新型充分利用計算機(jī)、控制、網(wǎng)絡(luò)和信息化等技術(shù)，將游艇導(dǎo)航控制、雷達(dá)避碰和安全管理等功能和設(shè)備進(jìn)行有機(jī)地集成和組合，降低了操作人員日常駕駛工作的勞動強(qiáng)度，減少了誤操作率，最大限度的提高了導(dǎo)航和駕駛的工作效率和安全性，有效的保證游艇航行的安全，全數(shù)字通信方式提高了信號的可靠性和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了檢錯糾錯功能，各個功能單元分散于現(xiàn)場，大大減少了復(fù)雜電氣原理圖和配線圖設(shè)計的工作量，使設(shè)計調(diào)試維護(hù)的成本都大大降低。
圖I所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的方框圖。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。參照圖I所示，本實(shí)用新型的游艇綜合控制系統(tǒng)，包括車舵操作單元、雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、ECDIS、電子海圖航行計劃站、傳感器單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元、報警單元、信息綜合顯示單元和傳感器集中單元，所述信息綜合顯示單元通過CAN與車舵操作單元連接，所述信息綜合顯示單元通過局域網(wǎng)與雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、E⑶IS、電子海圖航行計劃站、傳感器集中單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元、報警單元連接，所述傳感器集中單元的輸入端連接傳感器單元的輸出端。其中，所述信息綜合顯示單元、雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、E⑶IS、電子海圖航行計劃站、傳感器集中單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元和報警單元均設(shè)置有兩個局域網(wǎng)端口(圖I中的LAN端口)并通過由LAN總線A和LAN總線B組成的雙冗余局域網(wǎng)相互連接。其中，所述信息綜合顯示單元包括中央處理模塊和顯示模塊，所述顯示模塊包括觸控顯示屏，所述觸控顯示屏與所述中央處理模塊連接。其中，所述傳感器集中單元由多個串口服務(wù)器組成，如=Linknet 1032等均可使用，每個串口服務(wù)器的雙局域網(wǎng)輸出端口均連接雙冗余局域網(wǎng)，而串口服務(wù)器的串行口輸入端口連接傳感器單元中的不同傳感器。串口服務(wù)器的數(shù)量可以根據(jù)傳感器單元中傳感器的具體數(shù)量確定。其中，所述信息綜合顯示單元和傳感器集中單元均安裝在游艇的集控室內(nèi)。其中，所述傳感器單元為設(shè)置在機(jī)艙各監(jiān)測點(diǎn)的各機(jī)械和管路系統(tǒng)中的測量狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)的模擬量傳感器和開關(guān)量傳感器。傳感器單元除了圖I中虛線框內(nèi)注明的幾個傳感器意外，還可以增加其他常用的與游艇航行相關(guān)的傳感器。其中，所述數(shù)據(jù)采集和控制單元安裝在各個機(jī)艙內(nèi)。其中，所述報警單元安裝在游艇的駕駛室、公共場所、輪機(jī)長和輪機(jī)員住室內(nèi)，所述報警單元包括本地報警單元和延伸報警單元，本地報警單元包括指示器、蜂鳴器和按鈕，延伸報警單元是用于將主機(jī)產(chǎn)生的聲光報警信號延伸于駕駛室、公共場所、輪機(jī)長和輪機(jī)員住室的報警單元。本實(shí)用新型的工作過程是航行前，在電子海圖航行計劃站做航行計劃，發(fā)送給ECDIS，信息綜合顯示單元的中央處理模塊接收ECDIS提供的航行計劃，并進(jìn)行存儲；開始航行后，操作人員通過E⑶IS站對游艇進(jìn)行監(jiān)視和導(dǎo)航，進(jìn)行游艇航行過程中所需的各種操作，通過車舵操作單元執(zhí)行游艇駕駛操控；在航行過程中，信息綜合顯示單元的中央處理模塊接收各導(dǎo)航傳感器實(shí)時測量的游艇運(yùn)動參數(shù)，并在顯示模塊上顯示，ECDIS根據(jù)游艇當(dāng)前的航行狀況，向信息綜合顯示單元的中央處理模塊發(fā)送對主機(jī)和舵的控制指令，中央處理模塊根據(jù)反饋的舵角和航向或航跡誤差發(fā)布駕控指令，對游艇航向和航跡偏差進(jìn)行修正，保證游艇按照設(shè)定的航向或航跡航行。中央處理模塊還可以通過輔助設(shè)備控制臺對航行燈、信號燈和號笛等航行輔助單元進(jìn)行控制。另外，信息綜合顯示單元的中央處理器模塊可以使用品牌機(jī)或者是兼容機(jī)，機(jī)器上的雙局域網(wǎng)端口通過雙冗余局域網(wǎng)與雷達(dá)單元、E⑶IS和電子海圖航行計劃站等功能單元連接，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，而且各種信息通過局域網(wǎng)共享，使對環(huán)境信息的探測、航行計劃的制定和修改、對游艇航行的控制以及對異常情況的檢測和報警之間形成一致性的閉環(huán)。車舵操作單元通過CAN總線與中央處理模塊連接，該CAN總線是一種串行通訊協(xié)議，能有效地支持具有很高安全等級的分布實(shí)時控制，其數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、安全，保證了車舵操作時的重要數(shù)據(jù)能快速、完整的回饋到中央處理模塊；數(shù)據(jù)采集和控制單元通過雙冗余局域網(wǎng)與中央處理模塊連接，從而能快速地完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和主機(jī)控制命令的實(shí)施。報警單元通過雙冗余局域網(wǎng)與中央處理模塊連接，當(dāng)外電供電失效、傳感器短斷路故障、CAN總線數(shù)據(jù)通訊等功能出現(xiàn)故障時，中央處理模塊傳輸信息給報警單元，從而及時發(fā)出聲光報警信號對操作人員予以警示，使其可快速地查找故障或者事件發(fā)生的地點(diǎn)，同時記錄報警內(nèi)容并打印；中央處理模塊連接的顯示模塊為觸控顯示屏，各種游艇航行的信息均顯示在預(yù)先設(shè)定的顯示區(qū)域，其層次清晰、直觀，使操作人員能快速掌握游艇的相關(guān)信息，同時可以通過觸控操作進(jìn)行更細(xì)致的分類查找，大大減少了查找時間，降低了誤操作率；傳感器集中單元由多個串口服務(wù)器組成，具體數(shù)量可以根據(jù)傳感器的數(shù)量確定。每個串口服務(wù)器的輸入端為串行端口，每個串行端口均連接到相應(yīng)的傳感器，其輸出端口為雙局域網(wǎng)端口，該雙局域網(wǎng)端口通過雙冗余網(wǎng)絡(luò)連接信息綜合顯示單元，使用該設(shè)備后，使傳感器的數(shù)據(jù)傳輸更安全、更便于管理；本實(shí)用新型充分利用計算機(jī)、控制、網(wǎng)絡(luò)和信息化等技術(shù)，將游艇導(dǎo)航控制、雷達(dá)避碰和安全管理等功能和設(shè)備進(jìn)行有機(jī)地集成和組合，降低了操作人員日常駕駛工作的勞動強(qiáng)度，減少了誤操作率，最大限度的提高了導(dǎo)航和駕駛的工作效率和安全性，有效的保證游艇航行的安全，全數(shù)字通信方式提高了信號的可靠性和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了檢錯糾錯功能，各個功能單元分散于現(xiàn)場，大大減少了復(fù)雜電氣原理圖和配線圖設(shè)計的工作量，使設(shè)計調(diào)試維護(hù)的成本都大大降低。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種游艇綜合控制系統(tǒng)，其特征在于包括車舵操作單元、雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、ECDIS、電子海圖航行計劃站、傳感器單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元、報警單元、信息綜合顯示單元和傳感器集中單元,所述信息綜合顯示單元通過CAN與車舵操作單元連接,所述信息綜合顯示單元通過局域網(wǎng)與雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、ECDIS、電子海圖航行計劃站、傳感器集中單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元、報警單元連接，所述傳感器集中單元的輸入端連接傳感器單元的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的游艇綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述信息綜合顯示單元、雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、ECDIS、電子海圖航行計劃站、傳感器集中單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元和報警單元均設(shè)置有兩個局域網(wǎng)端口并通過雙冗余局域網(wǎng)相互連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的游艇綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述信息綜合顯示單元包括中央處理模塊和顯示模塊，所述顯示模塊包括觸控顯示屏，所述觸控顯示屏與所述中央處理模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的游艇綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器集中單元由多個串口服務(wù)器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的游艇綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述信息綜合顯示單元和傳感器集中單元均安裝在游艇的集控室內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的游艇綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器單元為設(shè)置在機(jī)艙各監(jiān)測點(diǎn)的各機(jī)械和管路系統(tǒng)中的測量狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)的模擬量傳感器和開關(guān)量傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的游艇綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集和控制單元安裝在各個機(jī)艙內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的游艇綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述報警單元安裝在游艇的駕駛室、公共場所、輪機(jī)長和輪機(jī)員住室內(nèi)，所述報警單元包括本地報警單元和延伸報警單元，本地報警單元包括指示器、蜂鳴器和按鈕，延伸報警單元是用于將主機(jī)產(chǎn)生的聲光報警信號延伸于駕駛室、公共場所、輪機(jī)長和輪機(jī)員住室的報警單元。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種游艇綜合控制系統(tǒng)，其將信息綜合顯示單元通過CAN與車舵操作單元連接，信息綜合顯示單元通過局域網(wǎng)與雷達(dá)單元、測深單元、定位單元、ECDIS、電子海圖航行計劃站、傳感器集中單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元、報警單元連接，傳感器集中單元的輸入端連接傳感器單元的輸出端。本實(shí)用新型充分利用計算機(jī)、控制、網(wǎng)絡(luò)和信息化等技術(shù)，將游艇的各個功能設(shè)備有機(jī)集成和組合，降低了操作人員日常駕駛工作的勞動強(qiáng)度，減少了誤操作率，有效的保證游艇航行的安全，提高了信號的可靠性和準(zhǔn)確性，大大減少了復(fù)雜電氣原理圖和配線圖設(shè)計的工作量，使設(shè)計調(diào)試維護(hù)的成本都大大降低。
文檔編號G05B19/418GK202600459SQ201220229488
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者劉興華 申請人:福州愛萊格游艇工業(yè)有限公司