CN202600459U - 一种游艇综合控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种游艇综合控制系统，其将信息综合显示单元通过CAN与车舵操作单元连接，信息综合显示单元通过局域网与雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器集中单元、数据采集和控制单元、报警单元连接，传感器集中单元的输入端连接传感器单元的输出端。本实用新型充分利用计算机、控制、网络和信息化等技术，将游艇的各个功能设备有机集成和组合，降低了操作人员日常驾驶工作的劳动强度，减少了误操作率，有效的保证游艇航行的安全，提高了信号的可靠性和准确性，大大减少了复杂电气原理图和配线图设计的工作量，使设计调试维护的成本都大大降低。

Description

一种游艇综合控制系统

技术领域

本实用新型涉及游艇制造领域，具体说是一种游艇综合控制系统。

背景技术

随着游艇制造业的飞速发展，游艇数量日益增多，游艇的功能和档次越来越高，豪华游艇的吨位越来越大，航速越来越快，因而在一些繁忙的港口和水道的交通日益拥挤，事故不断，赔偿金额巨大，给游艇公司造成很大损失。一般豪华游艇的进、出港以及安全行驶需要多种信息，如：来自GPS/DGPS、罗经、测探仪、计程仪等导航传感器的导航信息、来自ECDIS（Electronic ChartDisplay and Information Systems，电子海图显示与信息系统）的航行信息、舵角和主机转速等船舶状态信息、各传感器的工作状态、故障报警及航行事件监控的报警信息、来自其他传感器的风速、风向、流速、流向等环境信息以及车舵工作模式、控制指令及工作状态的操车、操舵信息。上述各种信息分别来自不同的功能单元，这些模块包括车舵操作单元、雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器单元、数据采集和控制单元和报警单元。目前，在国内豪华游艇使用的综合船桥系统，只是将上述不同信息由分散的显示设备显示，或者将各种信息进行简单的物理组合，造成综合船桥系统中的显示设备提供的信息比较零散、杂乱；而且各种信息不能实现共享，对环境信息的探测、航行计划的制定和修改以及对船舶航行的控制之间没有形成信息一致性的闭环。操作人员需要花费很大的精力去掌握众多的信息，降低了操作人员的工作效率，也容易引起操作人员的疲劳，增加误操作率；而且现有的监视报警系统也多采用分布式控制系统，一旦系统定型，则扩充改变困难，而且各大系统间数据交换困难，容易出现信息“孤岛”，软、硬件没有统一的规范，不仅给使用和维修带来很大困难，而且也限制了其自身发展。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高系统集成度、高信息化、自动化程度高且工作安全、操作方便的游艇综合控制系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种游艇综合控制系统，包括车舵操作单元、雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器单元、数据采集和控制单元、报警单元、信息综合显示单元和传感器集中单元，所述信息综合显示单元通过CAN与车舵操作单元连接，所述信息综合显示单元通过局域网与雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器集中单元、数据采集和控制单元、报警单元连接，所述传感器集中单元的输入端连接传感器单元的输出端。

其中，所述信息综合显示单元、雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器集中单元、数据采集和控制单元和报警单元均设置有两个局域网端口并通过双冗余局域网相互连接。

其中，所述信息综合显示单元包括中央处理模块和显示模块，所述显示模块包括触控显示屏，所述触控显示屏与所述中央处理模块连接。

其中，所述传感器集中单元由多个串口服务器组成。

其中，所述信息综合显示单元和传感器集中单元均安装在游艇的集控室内。

其中，所述传感器单元为设置在机舱各监测点的各机械和管路系统中的测量状态和运行参数的模拟量传感器和开关量传感器。

其中，所述数据采集和控制单元安装在各个机舱内。

其中，所述报警单元安装在游艇的驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室内，所述报警单元包括本地报警单元和延伸报警单元，本地报警单元包括指示器、蜂鸣器和按钮，延伸报警单元是用于将主机产生的声光报警信号延伸于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室的报警单元。

本实用新型相比于现有技术，具有以下优点：

1、信息综合显示单元的中央处理器模块可以使用品牌机或者是兼容机，机器上的双局域网端口通过双冗余局域网与雷达单元、ECDIS和电子海图航行计划站等功能单元连接，保证了数据传输的安全，而且各种信息通过局域网共享，使对环境信息的探测、航行计划的制定和修改、对游艇航行的控制以及对异常情况的检测和报警之间形成一致性的闭环；

2、车舵操作单元通过CAN总线与中央处理模块连接，该CAN总线是一种串行通讯协议，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制，其数据传输稳定、安全，保证了车舵操作时的重要数据能快速、完整的回馈到中央处理模块。

3、数据采集和控制单元通过双冗余局域网与中央处理模块连接，从而能快速地完成对现场数据的采集和主机控制命令的实施。

4、报警单元通过双冗余局域网与中央处理模块连接，当外电供电失效、传感器短断路故障、CAN总线数据通讯等功能出现故障时，中央处理模块传输信息给报警单元，从而及时发出声光报警信号对操作人员予以警示，使其可快速地查找故障或者事件发生的地点，同时记录报警内容并打印。

5、中央处理模块连接的显示模块为触控显示屏，各种游艇航行的信息均显示在预先设定的显示区域，其层次清晰、直观，使操作人员能快速掌握游艇的相关信息，同时可以通过触控操作进行更细致的分类查找，大大减少了查找时间，降低了误操作率。

6、传感器集中单元由多个串口服务器组成，具体数量可以根据传感器的数量确定。每个串口服务器的输入端为串行端口，每个串行端口均连接到相应的传感器，其输出端口为双局域网端口，该双局域网端口通过双冗余网络连接信息综合显示单元，使用该设备后，使传感器的数据传输更安全、更便于管理。

7、本实用新型充分利用计算机、控制、网络和信息化等技术，将游艇导航控制、雷达避碰和安全管理等功能和设备进行有机地集成和组合，降低了操作人员日常驾驶工作的劳动强度，减少了误操作率，最大限度的提高了导航和驾驶的工作效率和安全性，有效的保证游艇航行的安全，全数字通信方式提高了信号的可靠性和准确性，实现了检错纠错功能，各个功能单元分散于现场，大大减少了复杂电气原理图和配线图设计的工作量，使设计调试维护的成本都大大降低。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例的方框图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

参照图1所示，本实用新型的游艇综合控制系统，包括车舵操作单元、雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器单元、数据采集和控制单元、报警单元、信息综合显示单元和传感器集中单元，所述信息综合显示单元通过CAN与车舵操作单元连接，所述信息综合显示单元通过局域网与雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器集中单元、数据采集和控制单元、报警单元连接，所述传感器集中单元的输入端连接传感器单元的输出端。

其中，所述信息综合显示单元、雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器集中单元、数据采集和控制单元和报警单元均设置有两个局域网端口（图1中的LAN端口）并通过由LAN总线A和LAN总线B组成的双冗余局域网相互连接。

其中，所述信息综合显示单元包括中央处理模块和显示模块，所述显示模块包括触控显示屏，所述触控显示屏与所述中央处理模块连接。

其中，所述传感器集中单元由多个串口服务器组成，如：Linknet 1032等均可使用，每个串口服务器的双局域网输出端口均连接双冗余局域网，而串口服务器的串行口输入端口连接传感器单元中的不同传感器。串口服务器的数量可以根据传感器单元中传感器的具体数量确定。

其中，所述信息综合显示单元和传感器集中单元均安装在游艇的集控室内。

其中，所述传感器单元为设置在机舱各监测点的各机械和管路系统中的测量状态和运行参数的模拟量传感器和开关量传感器。传感器单元除了图1中虚线框内注明的几个传感器意外，还可以增加其他常用的与游艇航行相关的传感器。

其中，所述数据采集和控制单元安装在各个机舱内。

其中，所述报警单元安装在游艇的驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室内，所述报警单元包括本地报警单元和延伸报警单元，本地报警单元包括指示器、蜂鸣器和按钮，延伸报警单元是用于将主机产生的声光报警信号延伸于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室的报警单元。

本实用新型的工作过程是：

航行前，在电子海图航行计划站做航行计划，发送给ECDIS，信息综合显示单元的中央处理模块接收ECDIS提供的航行计划，并进行存储；

开始航行后，操作人员通过ECDIS站对游艇进行监视和导航，进行游艇航行过程中所需的各种操作，通过车舵操作单元执行游艇驾驶操控；

在航行过程中，信息综合显示单元的中央处理模块接收各导航传感器实时测量的游艇运动参数，并在显示模块上显示，ECDIS根据游艇当前的航行状况，向信息综合显示单元的中央处理模块发送对主机和舵的控制指令，中央处理模块根据反馈的舵角和航向或航迹误差发布驾控指令，对游艇航向和航迹偏差进行修正，保证游艇按照设定的航向或航迹航行。中央处理模块还可以通过辅助设备控制台对航行灯、信号灯和号笛等航行辅助单元进行控制。

另外，信息综合显示单元的中央处理器模块可以使用品牌机或者是兼容机，机器上的双局域网端口通过双冗余局域网与雷达单元、ECDIS和电子海图航行计划站等功能单元连接，保证了数据传输的安全，而且各种信息通过局域网共享，使对环境信息的探测、航行计划的制定和修改、对游艇航行的控制以及对异常情况的检测和报警之间形成一致性的闭环。

车舵操作单元通过CAN总线与中央处理模块连接，该CAN总线是一种串行通讯协议，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制，其数据传输稳定、安全，保证了车舵操作时的重要数据能快速、完整的回馈到中央处理模块；

数据采集和控制单元通过双冗余局域网与中央处理模块连接，从而能快速地完成对现场数据的采集和主机控制命令的实施。

报警单元通过双冗余局域网与中央处理模块连接，当外电供电失效、传感器短断路故障、CAN总线数据通讯等功能出现故障时，中央处理模块传输信息给报警单元，从而及时发出声光报警信号对操作人员予以警示，使其可快速地查找故障或者事件发生的地点，同时记录报警内容并打印；

中央处理模块连接的显示模块为触控显示屏，各种游艇航行的信息均显示在预先设定的显示区域，其层次清晰、直观，使操作人员能快速掌握游艇的相关信息，同时可以通过触控操作进行更细致的分类查找，大大减少了查找时间，降低了误操作率；

传感器集中单元由多个串口服务器组成，具体数量可以根据传感器的数量确定。每个串口服务器的输入端为串行端口，每个串行端口均连接到相应的传感器，其输出端口为双局域网端口，该双局域网端口通过双冗余网络连接信息综合显示单元，使用该设备后，使传感器的数据传输更安全、更便于管理；

本实用新型充分利用计算机、控制、网络和信息化等技术，将游艇导航控制、雷达避碰和安全管理等功能和设备进行有机地集成和组合，降低了操作人员日常驾驶工作的劳动强度，减少了误操作率，最大限度的提高了导航和驾驶的工作效率和安全性，有效的保证游艇航行的安全，全数字通信方式提高了信号的可靠性和准确性，实现了检错纠错功能，各个功能单元分散于现场，大大减少了复杂电气原理图和配线图设计的工作量，使设计调试维护的成本都大大降低。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种游艇综合控制系统，其特征在于：包括车舵操作单元、雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器单元、数据采集和控制单元、报警单元、信息综合显示单元和传感器集中单元，所述信息综合显示单元通过CAN与车舵操作单元连接，所述信息综合显示单元通过局域网与雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器集中单元、数据采集和控制单元、报警单元连接，所述传感器集中单元的输入端连接传感器单元的输出端。

2.根据权利要求1所述的游艇综合控制系统，其特征在于：所述信息综合显示单元、雷达单元、测深单元、定位单元、ECDIS、电子海图航行计划站、传感器集中单元、数据采集和控制单元和报警单元均设置有两个局域网端口并通过双冗余局域网相互连接。

3.根据权利要求1所述的游艇综合控制系统，其特征在于：所述信息综合显示单元包括中央处理模块和显示模块，所述显示模块包括触控显示屏，所述触控显示屏与所述中央处理模块连接。

4.根据权利要求1所述的游艇综合控制系统，其特征在于：所述传感器集中单元由多个串口服务器组成。

5.根据权利要求1所述的游艇综合控制系统，其特征在于：所述信息综合显示单元和传感器集中单元均安装在游艇的集控室内。

6.根据权利要求1所述的游艇综合控制系统，其特征在于：所述传感器单元为设置在机舱各监测点的各机械和管路系统中的测量状态和运行参数的模拟量传感器和开关量传感器。

7.根据权利要求1所述的游艇综合控制系统，其特征在于：所述数据采集和控制单元安装在各个机舱内。

8.根据权利要求1所述的游艇综合控制系统，其特征在于：所述报警单元安装在游艇的驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室内，所述报警单元包括本地报警单元和延伸报警单元，本地报警单元包括指示器、蜂鸣器和按钮，延伸报警单元是用于将主机产生的声光报警信号延伸于驾驶室、公共场所、轮机长和轮机员住室的报警单元。