CN106149796A - 耙吸挖泥船疏浚状态抬头显示系统 - Google Patents

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沈彦超
孙海峰
李泽亚
肖晔
倪璘罡
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CCCC National Engineering Research Center of Dredging Technology and Equipment Co Ltd
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Abstract

耙吸挖泥船疏浚状态抬头显示系统，包括有通讯收发模块，数据处理模块，数据存储模块，投影显示模块，其特征是通讯收发模块是通讯接收芯片及数据通讯接口，通讯接收芯片采用有线通讯方式，也可以采用无线通讯方式；数据处理模块是嵌入式微处理芯片与电路板以及数据处理软件，它根据通讯的协议，解析由通讯收发模块接收的信号数据并发送给投影显示模块并且送入数据存储模块中；数据存储模块包括存储器芯片，可以保存数据处理模块传送而来的数据；投影显示模块是LCD液晶屏与无源的透镜装置或者有源的激光发射装置，它将获得的数据投影到疏浚操纵台前方的玻璃板上。

Description

耙吸挖泥船疏浚状态抬头显示系统
技术领域
本发明涉及耙吸挖泥船的工作控制系统，尤其是一种对耙吸挖泥船疏浚状态进行实时显示的装置。
背景技术
在耙吸挖泥船工作过程中，需要实时观察与疏浚效率有最直接联系的数据，普通耙吸船一般具有多台显示器用来显示疏浚数据采集与控制系统(SCADA)的两个界面，疏浚航迹剖面显示软件(DTPM)的界面，操纵人员往往无法顾及所有的界面；疏浚人员一旦关注了SCADA或者DTPM的界面，就难以顾及到操纵台外的疏浚装置的实际状态。
此外，现有的耙吸挖泥船疏浚过程中，SCADA以及DTPM界面中包含了大量的动画界面以及实时数据，容易影响操作人员的注意力，特别需要一种显示装置能够凸显出优先级最高，也就是与数据过程最为相关的实时数据，在疏浚人员的视野的前方进行显示。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够对耙吸挖泥船的疏浚状态进行实时显示，辅助疏浚船操作人员既能够观察投影所在的玻璃板外的船舶姿态，同时也能够了解疏浚相关的数据的装置。
本发明的耙吸挖泥船疏浚状态抬头显示系统，包括有通讯收发模块，数据处理模块，数据存储模块，投影显示模块四个部分，其特征是：通讯收发模块是标准化的通讯接收芯片及数据通讯接口，它接收由SCADA或者DTPM软件所发送的数据信号，通讯接收芯片采用有线通讯方式，包括但不仅限于同轴电缆、RS232-485串行通讯方式、RJ45有线网络通讯方式，也可以采用无线通讯方式，包括如红外、蓝牙、ZigBee、WLAN、CDMA、GSM无线通讯方式；数据处理模块是嵌入式微处理芯片与嵌入式芯片电路板以及数据解析数据发送软件，它根据相关的有线无线通讯的协议，解析由通讯收发模块接收的信号数据并发送给投影显示模块并且送入数据存储模块中；数据存储模块包括存储器芯片，可以保存数据处理模块传送而来的数据；等到通讯异常，数据处理模块可以取出历史数据显示；投影显示模块是LCD液晶屏与无源的透镜装置或者有源的激光发射装置，它将数据处理模块中解析获得的数据投影到疏浚操纵台前方的玻璃板上。
本发明的突出特点是可以将DTPM或者SCADA上的相关数据通过有线或者无线的通讯方式发送给本系统的通讯收发模块，经由系统中数据处理模块处理之后，使用投影显示模块在疏浚操纵台前方的玻璃上进行投影，并将数据暂时存储在数据显示模块中；另外，该系统还具有通讯故障诊断功能，增加了防错能力，其显示效果清晰、操纵方便，能够准确及时地对疏浚船舶疏浚状态进行相应的反馈。
附图说明
图1是本发明实施例的原理框图。
图2是本发明实施例的信号输入输出示意图。
图3是本发明实施例的程序流程图。
图4是本发明实施例的效果图。
具体实施方式
本发明的耙吸挖泥船疏浚状态抬头显示系统，包括有通讯收发模块，数据处理模块，数据存储模块，投影显示模块四个部分，根据附图1，2所示，通讯收发模块包括9针串口通讯接口以及232串口MAX232芯片，电脑的串口通讯接口通过标准的9针串口线与9针串口通讯接口(注意串口通讯接口的公母情况)，9针串口通讯接口RXD端口、TXD端口分别与232串口MAX232-R2-IN端口、T2-OUT端口相连， 232串口MAX232芯片的T2IN、R2OUT分别与AT89C51的TXD-P3.1端口、RXD-P3.0端口相连，电脑的串口通讯接口经过以上电路连接向单片机传输数据信号，信号包括信号名称以及信号数值；数据处理模块包括单片机AT89C51，片内存储其中的解析数据、控制显示数据，返回解析状态的程序；AT89C51的并口P1.0、P1.1、P1.2分别与存储模块24C02的WP、SCL,SDA相连接；AT89C51的P0.0~P0.7端口连接到投影显示模块LCD1601的D0.0~D0.7端口，以及AT89C51的P2.0、P2.1、P2.2连接到LCD1602的E、RW、RS端口；单片机解析通讯收发模块传来的数据，输出投影显示模块LCD1602，并将其暂时存储到数据存储模块24C02；数据存储模块包括存储芯片EEPROM 24C02，其与AT89C51相连，暂时保存解析后的数据；投影显示模块包括LCD1601以及双重透镜组成，双重凸透镜将LCD的数据反射到墙面上。
附图3所示，本发明的数据通讯流程是：
1. SCADA或者DTPM的计算机与通讯收发模块之间的交互通讯
1.1 SCADA或者DTPM的计算机向通讯收发模块
SCADA或者DTPM的计算机向通讯收发模块发送规定协议下固定格式的信号，信号包含两个部分，其一是信号名称，其二是信号值；之后，等待接收确认信号，如果收到确认信号，则继续发送数据；否则，按通讯流程检查通讯流程中的硬件；
1.2 通讯收发模块向SCADA或者DTPM的计算机
通讯收发模块在收到来自计算机的通讯信号之后，则由数据处理模块发送反馈信号——接收确认信号；
2.通讯收发模块向数据处理模块
通讯收发模块将接收到的数据转移给数据处理模块，数据处理模块收到数据后，向SCADA或者DTPM计算机发送反馈信号；
3.数据处理模块与数据存储模块交互
3.1数据处理模块向数据存储模块
数据处理模块处理通讯收发模块传来的数据，并根据规定协议针对固定格式的信号，进行解析，并发送给投影显示模块，LCD持续数秒显示出“NAME--VALUE”的字样，并将解析后的值暂时存入数据存储模块；
3.2数据存储模块向数据处理模块
如果通讯异常，数据处理模块取出暂存于数据存储模块中的原始数据“NAME--VALUE”，用于LCD的显示输出；
4.数据处理模块向投影显示模块
数据处理模块在每次接受完数据且发送数据反馈信号之后，通过投影显示模块LCD1602的屏幕的第一行输出“COMMUNICATION OK”的字样，表明通讯状况良好，并且，在第二行输出“NAME-VALUE”的信号名与信号值的字样；否则，通讯异常（接收到下一次数据超过数据处理模块预设的通讯延迟时间）之后，通过投影显示模块LCD第一行输出“COMMUNICATION ERROR”的字样，表明数据通讯异常，并且，在第二行显示从数据存储模块取出中的暂存数据“NAME--VALUE”的信号名与信号值的字样；以上是完整的消息接收过程。
图4是本发明实施例的效果图：从左至右，依次直立放置所用投影玻璃板，本发明实例的两枚透镜，LCD1602屏以及其后的嵌入式芯片电路板。玻璃板距离本发明实例的最左边的透镜约为1~2米之间距离的正前方。两枚透镜的尺寸相同，直径为LCD1602屏宽度的2倍，LCD1602屏位于右方透镜的1~2倍焦距之间的位置，左方透镜也位于右方透镜的1~2倍焦距之间的位置。

Claims (1)

1.耙吸挖泥船疏浚状态抬头显示系统，包括有通讯收发模块，数据处理模块，数据存储模块，投影显示模块四个部分，其特征是通讯收发模块包括9针串口通讯接口以及232串口MAX232芯片，电脑的串口通讯接口通过标准的9针串口线与9针串口通讯接口，9针串口通讯接口RXD端口、TXD端口分别与232串口MAX232-R2-IN端口、T2-OUT端口相连， 232串口MAX232芯片的T2IN、R2OUT分别与AT89C51的TXD-P3.1端口、RXD-P3.0端口相连，电脑的串口通讯接口经过以上电路连接向单片机传输数据信号，信号包括信号名称以及信号数值；数据处理模块包括单片机AT89C51，片内存储其中的解析数据、控制显示数据，返回解析状态的程序；AT89C51的并口P1.0、P1.1、P1.2分别与存储模块24C02的WP、SCL,SDA相连接；AT89C51的P0.0~P0.7端口连接到投影显示模块LCD1601的D0.0~D0.7端口，以及AT89C51的P2.0、P2.1、P2.2连接到LCD1602的E、RW、RS端口；单片机解析通讯收发模块传来的数据，输出投影显示模块LCD1602，并将其暂时存储到数据存储模块24C02；数据存储模块包括存储芯片EEPROM 24C02，其与AT89C51相连，暂时保存解析后的数据；投影显示模块包括LCD1601以及双重透镜组成，双重凸透镜将LCD的数据反射到墙面上。
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