一種船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]實用新型涉及一種數(shù)據(jù)存儲裝置，具體涉及一種船用高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置。
【背景技術】
[0002]船舶控制系統(tǒng)中，往往需要對船舶各系統(tǒng)的運行參數(shù)和設備狀態(tài)進行記錄、存儲，尤其是與總體穩(wěn)定性、安全性相關的重要運行參數(shù)需要進行實時的、連續(xù)的存儲，并且要能夠方便的調用數(shù)據(jù)，以便建立運行數(shù)據(jù)庫，分析各系統(tǒng)的運行工況，預估系統(tǒng)和設備狀態(tài)，提高綜合管理和保障能力。由于船舶航行在江河、大海上，設備的運行環(huán)境相對比較惡劣，尤其在機艙或艙室中下層，作業(yè)空間小，環(huán)境溫度較高，空氣濕度大，數(shù)據(jù)存儲裝置的小型化和可靠性就顯得尤其重要?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)存儲裝置外形尺寸相對較大，安裝不方便，且不能在溫度較高的環(huán)境下使用。
【實用新型內容】
[0003]有鑒于此，本實用新型提供一種船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置，整體尺寸小，數(shù)據(jù)傳輸、存儲可靠，提取方便，且能夠滿足船用環(huán)境溫度較高，空氣濕度大的工作環(huán)境。
[0004]所述的船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置包括:箱體、位于箱體內的電源模塊、故障檢測模塊、轉接板、以太網(wǎng)通信模塊、CAN總線通信模塊、處理器模塊、安裝支柱以及位于箱體底部的隔振裝置和安裝板。
[0005]所述電源模塊安裝在箱體內底面;所述轉接板安裝在電源模塊的上方，與箱體固接;所述故障檢測模塊固定安裝在轉接板的下端面，以太網(wǎng)通信模塊、CAN總線通信模塊以及處理器模塊分別通過安裝支柱自下而上安裝在轉接板的上端面，其中所述處理器模塊板載固態(tài)硬盤;所述箱體通過隔振裝置固定在安裝板上;所述箱體的兩個側面上分別設置有通風散熱通道，同時在所述箱體上設置以太網(wǎng)接口、CAN總線接口、視頻接口和電源接口。
[0006]所述以太網(wǎng)通信模塊、CAN總線通信模塊為互為冗余的數(shù)據(jù)采集，所述處理器模塊分別通過總線與以太網(wǎng)通信模塊和CAN總線通信模塊相連，進行數(shù)據(jù)采集與存儲;所述故障檢測模塊與處理器模塊相連，實時檢測處理器模塊的狀態(tài)。
[0007]作為本實用新型的一種優(yōu)選方式，所述電源模塊、以太網(wǎng)通信模塊、CAN總線通信模塊和處理器模塊均采用雙冗余設計。
[0008]作為本實用新型的一種優(yōu)選方式，所述隔振裝置為彈簧隔振器。
[0009]作為本實用新型的一種優(yōu)選方式，所述以太網(wǎng)通信模塊、CAN總線通信模塊和處理器模塊均選用PC104標準的低功耗元器件。
[0010]作為本實用新型的一種優(yōu)選方式，所述通風散熱通道的位置與所述箱體內所述處理器模塊的位置相對應。
[0011]作為本實用新型的一種優(yōu)選方式，所述板載固態(tài)硬盤的存儲余量達到設定值時發(fā)出聲光報警信號。
[0012]有益效果:
[0013](I)該數(shù)據(jù)存儲裝置整體尺寸小，安裝方式簡單，采用低功耗元器件，并設置相應的散熱通道，能夠滿足船用作業(yè)空間小，環(huán)境溫度較高，空氣濕度大的使用要求;且自帶彈簧隔振器，能夠滿足船舶沖擊振動的工作環(huán)境。
[0014](2)采用主備設計，有效提高數(shù)據(jù)傳輸、存儲的可靠性，同時在箱體上設置了多種接口航插，數(shù)據(jù)采集、導出方便。
[0015](3)該數(shù)據(jù)存儲裝置通過結構的設計和空氣對流循環(huán)帶出熱量，未采用風扇等任何機械旋轉部件，設備的空氣噪聲為零，與背景噪聲一致，有效保證了潛艇設備對空氣噪聲的要求。
【附圖說明】
[0016]圖1為該數(shù)據(jù)存儲裝置的內部結構示意圖；
[0017]圖2為該數(shù)據(jù)存儲裝置的側視圖。
[0018]其中:1_電源模塊、2-故障檢測模塊、3-轉接板、4-以太網(wǎng)通信模塊、5-CAN總線通信模塊、6-處理器模塊、7-箱體、8-彈簧隔振器、9-安裝板、10-安裝支柱、11-散熱通道
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖并舉實施例，對本實用新型進行詳細描述。
[0020]為提高數(shù)據(jù)存儲裝置的可靠性和環(huán)境適應性，使其能夠滿足船用條件下的使用要求，需解決以下問題:(I)小型化設計，優(yōu)化設備元器件選型和設備內部布置，進行合理的結構設計，不僅要求尺寸小，還要能滿足船舶沖擊振動的工作環(huán)境，安裝方式簡單。(2)設備小型化后散熱問題更加突出，需進行散熱設計。(3)通過余度技術提高數(shù)據(jù)存儲可靠性。(4)船舶機艙的環(huán)境溫度較高，需將存儲裝置的工作溫度范圍擴展至0°C?60°C。
[0021]基于上述要求，本實施例提供的船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置的外形尺寸(寬X高X深)為330mm X 290mm X 265mm，安裝尺寸為260mm X 350mm，如圖1所示，包括:箱體7、位于箱體7內的電源模塊1、故障檢測模塊2、轉接板3、以太網(wǎng)通信模塊4、CAN總線通信模塊5、處理器模塊6(板載存儲模塊)、安裝支柱10以及位于箱體I底部的彈簧隔振器8和安裝板9。其中所述電源模塊1、以太網(wǎng)通信模塊4、CAN總線通信模塊5和處理器模塊6 (板載存儲模塊)均采用雙冗余設計，兩個電源模塊I對稱安裝在箱體7內底面上，用于為箱體7內部的所有元器件供電。所述轉接板3安裝在電源模塊I的上方，與箱體7固接，其他模塊均固接在轉接板3上，具體為:所述故障檢測模塊2固定安裝在轉接板3的下端面，冗余設計的以太網(wǎng)通信模塊
4、CAN總線通信模塊5以及處理器模塊6分別通過安裝支柱10自下而上對稱安裝在轉接板3的上端面，其中處理器模塊6板載固態(tài)硬盤，硬盤容量依據(jù)實際需求選擇。為提高數(shù)據(jù)存儲裝置的抗沖擊性能，使其能夠滿足船舶沖擊振動的工作環(huán)境，在箱體7底部設置有彈簧隔振器8，所述箱體7通過彈簧隔振器8固定在安裝板9上。
[0022]由于箱體7內部處理器模塊6為主要發(fā)熱元器件，在箱體7的兩個側面上與所述處理器模塊6相對應的位置分別設置有帶百葉窗式通風散熱通道，從而保證箱體7內元器件的有效散熱，如圖2所示。由于整個數(shù)據(jù)存儲裝置未采用任何機械旋轉部件(如風扇)，設備的空氣噪聲為零，與背景噪聲一致，有效保證了潛艇設備對空氣噪聲的要求。數(shù)據(jù)存儲裝置采用壁掛式安裝，通過安裝板9固定在集控室的墻壁上。
[0023]在箱體7的底面上分別布置有主份以太網(wǎng)接口RNETl、RNET2，備份以太網(wǎng)接口BNET1、BNET2，CAN總線接口 CANl、CAN2，視頻接口 VGAl、VGA2，USB接口 USB 1、USB2，電源接口J1、J2以及熔斷器1、熔斷器2。箱體7的前面板上設置有電源指示燈、電源開關、故障指示燈以及電源、以太網(wǎng)、CAN總線、VGA、USB等接口航插，可方便地進行數(shù)據(jù)采集、導出以及功能調試等操作。
[0024]該數(shù)據(jù)存儲裝置中以太網(wǎng)通信模塊4、CAN總線通信模塊5和處理器模塊6均選用PC104標準的元器件，由于采用PC104標準的低功耗元器件，設備在發(fā)熱量、功耗及體積上都較為明顯的優(yōu)勢，實現(xiàn)了設備小型化的要求。
[0025]該數(shù)據(jù)存儲裝置的工作原理為:兩個處理器模塊6分別與兩個以太網(wǎng)通信模塊4、兩個CAN總線通信模塊5通過PC104-plus總線進行數(shù)據(jù)采集并分別存儲在兩個處理器模塊6上的板載固態(tài)硬盤中。板載固態(tài)硬盤可連續(xù)長期存儲，存儲容量剩余10%時能夠發(fā)出聲光報警信號，提醒操作人員輸出裝置中的數(shù)據(jù)，若無需輸出，存儲裝置會自動覆蓋原數(shù)據(jù)。所述以太網(wǎng)通信模塊4和CAN總線通信模塊5是互為冗余的數(shù)據(jù)采集通道，正常情況下數(shù)據(jù)存儲裝置通過設置在箱體底部的對動力裝置的重要運行數(shù)據(jù)進行采集，以太網(wǎng)通信故障的情況下數(shù)據(jù)存儲裝置通過CAN1、CAN2進行數(shù)據(jù)采集。所述故障檢測模塊2通過RS485接口與處理器模塊6相連，實時判斷處理器模塊6的健康狀態(tài)，并在箱體前面板上進行顯示。
[0026]綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，包括:箱體(7)、位于箱體(7)內的電源模塊(I)、故障檢測模塊(2)、轉接板(3)、以太網(wǎng)通信模塊(4)、CAN總線通信模塊(5)、處理器模塊(6)、安裝支柱(10)以及位于箱體(I)底部的隔振裝置和安裝板(9); 所述電源模塊(I)安裝在箱體(7)內底面;所述轉接板(3)安裝在電源模塊(I)的上方，與箱體(7)固接;所述故障檢測模塊(2)固定安裝在轉接板(3)的下端面，以太網(wǎng)通信模塊(4)、CAN總線通信模塊(5)以及處理器模塊(6)分別通過安裝支柱(10)自下而上安裝在轉接板(3)的上端面，其中所述處理器模塊(6)板載固態(tài)硬盤;所述箱體(7)通過隔振裝置固定在安裝板(9)上;所述箱體(7)的兩個側面上分別設置有通風散熱通道，同時在所述箱體(7)上設置以太網(wǎng)接口、CAN總線接口、視頻接口和電源接口 ； 所述以太網(wǎng)通信模塊(4)、CAN總線通信模塊(5)為互為冗余的數(shù)據(jù)采集，所述處理器模塊(6)分別通過總線與以太網(wǎng)通信模塊(4)和CAN總線通信模塊(5)相連，進行數(shù)據(jù)采集與存儲;所述故障檢測模塊(2)與處理器模塊(6)相連，實時檢測處理器模塊(6)的狀態(tài)。2.如權利要求1所述的船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，所述電源模塊(1)、以太網(wǎng)通信模塊(4)、CAN總線通信模塊(5)和處理器模塊(6)均采用雙冗余設計。3.如權利要求1或2所述的船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，所述隔振裝置為彈簧隔振器(8)。4.如權利要求1或2所述的船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，所述以太網(wǎng)通信模塊(4)、CAN總線通信模塊(5)和處理器模塊(6)均選用PC104標準的低功耗元器件。5.如權利要求1或2所述的船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，所述通風散熱通道的位置與所述箱體(7)內所述處理器模塊(6)的位置相對應。6.如權利要求1或2所述的船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，所述板載固態(tài)硬盤的存儲余量達到設定值時發(fā)出聲光報警信號。
【專利摘要】本實用新型公開一種船用小型化高可靠數(shù)據(jù)存儲裝置，能夠在滿足船用條件下使用，實時、可靠、連續(xù)的存儲數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)存儲裝置整體結構尺寸小，包括：箱體、位于箱體內的電源模塊、故障檢測模塊、轉接板、以太網(wǎng)通信模塊、CAN總線通信模塊、處理器模塊(板載存儲模塊)、安裝支柱以及位于箱體底部的彈簧隔振器和安裝板。其中源模塊、以太網(wǎng)通信模塊、CAN總線通信模塊和處理器模塊均采用雙冗余設計，且以太網(wǎng)通信模塊和CAN總線通信模塊互為冗余的數(shù)據(jù)采集通道，以提高數(shù)據(jù)采集的可靠性。該數(shù)據(jù)存儲裝置通過結構的設計和空氣對流循環(huán)帶出熱量，未采用風扇等任何機械旋轉部件，有效保證了潛艇設備對空氣噪聲的要求。
【IPC分類】G06F3/06, G11B33/04, G11B33/14
【公開號】CN205211419
【申請?zhí)枴緾N201520890052
【發(fā)明人】張永生, 趙淑琴, 方偉明, 彭學創(chuàng), 聶萬遠
【申請人】中國艦船研究設計中心
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月9日