一种位置和艏向信息的智能冗余系统的制作方法

本发明属于智能通讯技术领域，会对交通领域的车辆、舰艇和船舶对位置和方向信息有较高可靠性要求时使用的智能冗余系统，提出了一种位置和艏向信息的智能冗余系统。

背景技术：

目前社会高度发展阶段用于需要定位的车辆、舰艇和船舶数目日益增多。为了确保这些高价值交通工具的安全运行，通常会在这些高价值交通工具安装多台定位系统来确保定位的可靠。虽然多台定位系统的应用提高了定位的可靠性，但是由于各个定位系统的精度不同，误差各异也导致定位信息的准确性和一致性降低。

此外，需要定位信息的设备数量也日渐增多。如何提高定位信息的驱动能力，满足多种设备的信息需求也是困扰使用者面临的一个主要问题。

对于舰艇和船舶，通常安装有电罗经、磁罗经或光纤陀螺来提供艏向信息。如何自动选择不同设备提供的有效的艏向信息也是是困扰使用者面临的一个主要问题。

目前对于上述问题，基本上使用人工切换方法来完成故障设备的剔除。人工方法是要人工发现设备异常后，通过手工更改连接方式来完成设备的切换，显然人工方法不能满足实际的需要。

技术实现要素：

本发明针对上述不足，提供一种位置和艏向信息的智能冗余系统，可以极大地提高定位和艏向信息的可靠性，保证输出信息的一致性和提高带负载能力。

本发明的技术解决方案如下：

一种位置和艏向信息的智能冗余系统，包括1～3个光耦电气隔离输入电路、单片机核心电路、人工干预电路、输出驱动电路和隔离电源电路。

光耦电气隔离输入电路负责接收1～3个定位或艏向设备发出的定位、艏向信息。在准确接收信息的同时保证本发明与定位或艏向设备之间实现电气隔离，达到最好的抗干扰效果。

单片机核心电路负责接收定位或艏向信息，由固化在单片机核心电路内部的程序负责识别定位或艏向信息的正确与否，并按照预先设定的优先权自动排序输出有效信息。

人工干预电路是确定需要输出信息的来源，采用“智能”模式或“手动”模式；“智能”模式可以智能输出有效信息，“手动”模式选择的信息强制直接输出，而不经过判断和筛选。

输出驱动电路负责将通过人工干预电路的信息扩展成多路后独立输出，以满足多个设备的接收和使用。

隔离电源电路负责给本发明提供稳定的电源，同时将输入电源带来的干扰信号滤除，提高本发明的稳定性和可靠性。

本发明可以识别定位、艏向信息设备发出的有效信息，按照使用者规定的优先权，将优先权最高设备发出的信息放大、扩展后输出，提供给全车、全艇或全船需要信息的设备；当优先权最高的设备出现故障时，自动将次高优先权设备的信息放大、扩展后输出，提供给全车、全艇或全船需要信息的设备；当且仅当优先权最高和次高的设备均出现故障后，自动将优先权最低设备的信息放大、扩展后输出，提供给全车、全艇或全船需要信息的设备。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

图中：1光耦电气隔离输入电路；2单片机核心电路；3人工干预电路；

4输出驱动电路；5隔离电源电路。

具体实施方式

使用之前，将设备发出的定位或艏向信息接口连接到光耦电气隔离输入电路1。将需要定位或艏向信息设备输入端连接到输出驱动电路4。依据实际要求调整人工干预电路3。

需要工作时，将车用电源或船用电源(通常是直流12～36v)连接到隔离电源电路5本发明即可正常工作。

所接收个设备发出的定位或艏向信息，通过光耦电气隔离的输入电路1传送给单片机核心电路2。由固化在单片机核心电路2内部的程序负责识别定位或艏向信息的正确与否。如果不正确，则舍弃。如果正确，就按照预先设置的选择算法选择需要的那一路信息输出给人工干预电路3，之后再通过输出驱动电路4传送给需要信息的设备。

人工干预电路3具有“智能”和“手动”两种工作模式。工作模式的转换需要人工进行。当选择“智能”模式时，本发明可以将所接收设备发出的定位或艏向信息进行智能分析和研判，将按照预先设置的优先级选择高优先级的设备信息输出。当高优先级设备的信息失效时，本发明自动将低一级优先级的设备信息输出。输出信息按照优先级的高低自动接续，无需人工干预。当选择“手动”模式时，本发明忽略优先级，可以将所接设备所发出的信息经过人工选择信息直接输出。此时本发明就成为单一设备输出信息的扩展器。

技术特征：

1.一种位置和艏向信息的智能冗余系统，其特征在于，包括1～3个光耦电气隔离输入电路、单片机核心电路、人工干预电路、输出驱动电路和隔离电源电路；

光耦电气隔离输入电路负责接收1～3个定位或艏向设备发出的定位、艏向信息。在准确接收信息的同时保证本发明与定位或艏向设备之间实现电气隔离，达到最好的抗干扰效果；

单片机核心电路负责接收定位或艏向信息，由固化在单片机核心电路内部的程序负责识别定位或艏向信息的正确与否，并按照预先设定的优先权自动排序输出有效信息；

人工干预电路是确定需要输出信息的来源，采用“智能”模式或“手动”模式；“智能”模式可以智能输出有效信息，“手动”模式选择的信息强制直接输出，而不经过判断和筛选；

输出驱动电路负责将通过人工干预电路的信息扩展成多路后独立输出，以满足多个设备的接收和使用；

隔离电源电路负责给本发明提供稳定的电源，同时将输入电源带来的干扰信号滤除，提高本发明的稳定性和可靠性。

技术总结
本发明属于智能通讯技术领域，提出了一种位置和艏向信息的智能冗余系统，包括1～3个光耦电气隔离输入电路、单片机核心电路、人工干预电路、输出驱动电路和隔离电源电路。光耦电气隔离输入电路负责接收需要定位的设备发出的定位或艏向信息。单片机核心电路负责接收定位或艏向信息，由固化在单片机核心电路内部的程序负责识别定位或艏向信息的正确与否，并按照预先设定的优先权自动排序输出有效信息。输出驱动电路负责将通过人工干预电路的信息扩展成多路后独立输出。采用本发明的智能冗余系统后，可以极大地提高定位和艏向信息的可靠性，保证输出信息的一致性和提高带负载能力。

技术研发人员：孔凡银;郑海亮;常满文;马辉;魏绍秋;梁兴睿;佟国亮;隋强;刘玉玮;孙宇;孙传玉;李玮佳;于江
受保护的技术使用者：朱勇;吴明波
技术研发日：2020.03.16
技术公布日：2020.06.26