一种船舶高速数据记录装置的制作方法

本实用新型属于动力系统监控领域，具体涉及一种船舶高速数据记录装置，用于船舶动力系统数据的高速记录。

背景技术：

高速数据记录装置可与相应的外部控制系统配合使用，用来高速实时记录和处理控制系统的各种运行参数，为外部系统的故障分析提供第一手的数据资源。在船舶系统中，现有的船舶数据记录系统存在数据传输慢、存储速度也慢的问题。而且，现有船舶数据记录装置的打印输出须接至带硬汉字库的机械针式打印机，用户在使用操作过程中普遍反映打印速度较慢，打印噪声较大、打印机及其耗材采购渠道相对市场主流器材较为麻烦。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种数据传输速度快的船舶高速数据记录装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种船舶高速数据记录装置，其包括单板工业电脑、并口输入隔离模块、存储模块、电源模块和人机交互模块；

所述单板工业电脑分别与并口输入隔离模块、存储模块、人机交互模块连接；

所述并口输入隔离模块通过并口电缆与船舶的发电装置、动力装置、储能装置连接；

所述存储模块包括高速CF卡和NAND FLASH，高速CF卡和NAND FLASH均与单板工业电脑连接；

所述电源模块输出不同的电压，以分别为单板工业电脑、并口输入隔离模块供电。

外部控制系统(发电装置、动力装置、储能装置)通过并口电缆向船舶高速数据记录装置发送数据，为了隔离外界复杂信号对船舶高速数据记录装置内部控制系统的干扰，单板工业电脑与外部控制系统的并口通信数据将经过并口输入隔离模块进行相互隔离；单板工业电脑收到数据后将其保存在高速CF卡和NAND FLASH上。

按上述方案，所述单板工业电脑通过USB接口与激光打印机或外部存储设备连接。当单板工业电脑通过USB接口与激光打印机连接时，可将所记录数据打印出来，解决现有数据记录装置的打印输出须接至带硬汉字库的机械针式打印机，出现打印速度较慢，打印噪声较大、打印机及其耗材采购渠道相对市场主流器材较为麻烦等问题；当该USB接口接外部存储设备时，比如U盘，可将所记录数据转存至U盘，为船舶系统的故障分析提供数据依据。

按上述方案，所述单板工业电脑与报警器连接。

按上述方案，所述电源模块通过滤波模块与外接电源连接。

按上述方案，所述并口输入隔离模块包括依次连接的斯密特触发器、光耦隔离电路。并口输入隔离模块在并口输入时，通讯数据首先经过斯密特触发器缓冲后再经过光耦隔离电路，确保控制系统不受外部电气干扰。隔离后的信号直接进入单板工业电脑。

按上述方案，所述光耦隔离电路两端采用隔离电源，两端电源不共地，防止电源串扰。

按上述方案，所述人机交互模块包括位于操作面板上的电源按钮、打印/转存按钮、消音按钮、复位按钮、蜂鸣器喇叭口、运行指示灯、USB连接指示灯、打印指示灯、数据转存指示灯和故障指示灯；电源按钮、打印/转存按钮、消音按钮、复位按钮、运行指示灯、USB连接指示灯、打印指示灯、数据转存指示灯和故障指示灯与单板工业电脑连接。

按上述方案，所述船舶的发电装置、动力装置、储能装置通过并口航插向并口输入隔离模块传输数据。

按上述方案，所述打印机或U盘通过USB航插(打印/转存航插)与单板工业电脑进行数据通讯。

按上述方案，单板工业电脑、并口输入隔离模块、存储模块、电源模块集成在同一个主板上。

按上述方案，所述单板工业电脑为单板工业电脑PM-4060。

按上述方案，电源模块包括220转5V/30W的开关电源和为并口输入隔离模块供电的B0505S电源。

本实用新型能实现以下功能：

打印/转存功能

打印最近的外部控制系统运行数据时，把打印机接入在单板工业电脑PM-4060上的打印接口(USB接口)，当单板工业电脑PM-4060识别后，操作面板上USB连接指示灯点亮，按下操作面板上的打印/转存按钮，单板工业电脑PM-4060从NAND FLASH中取出数据，按照一定的格式打印，打印指示灯点亮，完成后熄灭；将最近的数据转存至其他U盘时，把外部的U盘连接到USB接口上(和打印机共一个USB接口)，当单板工业电脑PM-4060识别后，操作面板上USB连接指示灯点亮，按下操作面板上的打印/转存按钮，单板工业电脑PM-4060从NAND FLASH中取出数据，数据转存指示灯点亮，完成拷贝后数据转存指示灯熄灭。

故障指示功能

如果船舶高速数据记录装置出现问题，或打印过程中突然拔掉连接线，则故障指示灯点亮，蜂鸣器鸣音。

报警消音功能

当蜂鸣器鸣音时，可按下消音按钮来消音。

复位功能

当船舶高速数据记录装置出现故障时，可按复位按钮重启系统。

本实用新型的有益效果在于：

通过设置高速CF卡和NAND FLASH，扩大了内部存储容量，存取速度更快，内部可存储多条数据，存取速度大于100KB/S，以便打印查看；

通过并口电缆与船舶的发电装置、动力装置、储能装置进行数据的传输，提高了数据传输速度；

通过设置并口输入隔离模块，使船舶的发电装置、动力装置、储能装置传输的数据互不干扰，不仅确保了传输速度，而且确保了数据传输的准确性；

激光打印机或外部存储设备共用一个USB接口，使得操作更加便捷；

能够记录并保存发电装置、动力装置和储能装置的主要运行参数，为后续研究提供依据；

为双存储器结构(高速CF卡和NAND FLASH)，每个存储器能记录6.4万个汉字；正常情况下能够同时在二个存储器芯片上进行数据记录，共可记录12.8万汉字；当其中一个存储器故障时，可自动检测并除去故障存储器，只在正常存储器上记录，从而保证数据记录的高可靠性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型船舶高速数据记录装置的结构示意图；

图2是操作面板的结构示意图；

图3是并口输入隔离模块的结构示意图；

图4是船舶高速数据记录装置的外部接口示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-图4，一种船舶高速数据记录装置，其包括单板工业电脑PM-4060、并口输入隔离模块、存储模块、电源模块、人机交互模块、报警器、激光打印机、外部存储设备。单板工业电脑分别与并口输入隔离模块、存储模块、人机交互模块、报警器连接，主要用于实现对接收的指令进行解析并按照指令进行相应的操作，同时对接收的数据进行存储或对存储的数据进行读出。并口输入隔离模块通过并口电缆、并口航插与船舶的发电装置、动力装置、储能装置连接。存储模块包括高速CF卡和NAND FLASH，高速CF卡和NAND FLASH均与单板工业电脑连接；高速CF卡(COMPACT FLASH存储卡)采用高速卡(133X)，其容量较大，可以达到8G，可保存多条数据，保证数据不会在短期内被覆盖；NAND FLASH容量大于256M，这样使得系统就具有冗余和相互备份功能；高速CF卡和NAND FLASH均能记录6.4万个汉字；正常情况下能够同时在二个存储器芯片上进行数据记录，共可记录12.8万汉字，当其中任何一个存储芯片故障时，可自动检测并除去故障芯片，只在正常芯片上记录，从而保证数据记录的高可靠性。电源模块通过滤波模块与外接电源连接，滤波模块与外接电源通过电源航插连接，滤波模块可以对输入电源进行滤波，以确保输出电压的稳定；本实施例中，电源模块包括220V转5V/30W的开关电源和B0505S电源，其中220转5V/30W的开关电源为单板工业电脑PM-4060供电，B0505S电源为并口输入隔离模块供电。人机交互模块可以实现相应的打印/转存、系统复位或者消音的操作，同时可以指示系统运行状态信息，其包括位于操作面板上的电源按钮、打印/转存按钮、消音按钮、复位按钮、蜂鸣器喇叭口、运行指示灯、USB连接指示灯、打印指示灯、数据转存指示灯和故障指示灯；电源按钮、打印/转存按钮、消音按钮、复位按钮、运行指示灯、USB连接指示灯、打印指示灯、数据转存指示灯和故障指示灯与单板工业电脑PM-4060连接。单板工业电脑PM-4060通过USB航插(打印/转存航插)与激光打印机或外部存储设备连接。当单板工业电脑PM-4060通过USB航插(打印/转存航插)与激光打印机连接时，可将所记录数据打印出来，解决现有数据记录装置的打印输出须接至带硬汉字库的机械针式打印机，出现打印速度较慢，打印噪声较大、打印机及其耗材采购渠道相对市场主流器材较为麻烦等问题；当单板工业电脑PM-4060通过USB航插(打印/转存航插)与外部存储设备(比如U盘)连接时，可将所记录数据转存至U盘，为船舶系统的故障分析提供数据依据。

外部控制系统(发电装置、动力装置、储能装置)通过并口电缆向船舶高速数据记录装置发送数据，为了隔离外界复杂信号对船舶高速数据记录装置内部控制系统的干扰，单板工业电脑PM-4060与外部控制系统的并口通信数据将经过并口输入隔离模块进行相互隔离；单板工业电脑PM-4060收到数据后将其保存在高速CF卡和NAND FLASH上。当用户希望打印或转存最近的运行数据时，用户可按操作面板上的打印/转存按钮，单板工业电脑PM-4060将从NAND FLASH中取出数据，进行数据打印或转存到其他U盘。

本实用新型中，参见图2，并口输入隔离模块包括依次连接的斯密特触发器、光耦隔离电路，光耦隔离电路两端采用隔离电源，两端电源不共地，防止电源串扰。并口输入隔离模块在并口输入时，通讯数据首先经过斯密特触发器缓冲后再经过光耦隔离电路，确保控制系统不受外部电气干扰，隔离后的信号直接进入单板工业电脑PM-4060。

本实用新型中，为了方便安设，单板工业电脑PM-4060、并口输入隔离模块、存储模块、电源模块集成在同一个主板上。

使用方法为：

使用前应检查供电电源(外接电源)是否连接，如已连接，按下操作面板的电源按钮，接通电源模块，运行指示灯点亮，船舶高速数据记录装置可投入正常工作；

将打印机通过USB航插(打印/转存航插)与船舶高速数据记录装置连接，接通打印机电源，USB指示灯亮，按下操作面板上的打印/转存按钮不动，打印指示灯亮，打印机开始打印数据，待打印指示灯熄灭后，松开打印/转存按钮；

将U盘通过USB航插(打印/转存航插)与船舶高速数据记录装置连接，USB指示灯亮，按下操作面板上的打印/转存按钮不动，数据转存指示灯亮，船舶高速数据记录装置往U盘转存数据，待数据转存指示灯熄灭后，松开打印/转存按钮；

当船舶高速数据记录装置出现问题，或打印过程中突然拔掉连接线，则操作面板上的故障指示灯点亮，蜂鸣器喇叭口下的蜂鸣器鸣音；当蜂鸣器鸣音时，可按下操作面板上的消音按钮来消音；当船舶高速数据记录装置出现故障时，可按操作面板上的复位按钮重启装置。

按下操作面板上的电源按钮即可，运行指示灯熄灭。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。