一种基于综合监控平台的智能游艇网络架构和构建方法与流程

本发明涉及工业控制技术领域，具体涉及一种基于综合监控平台的智能游艇网络架构和构建方法。

背景技术：

现有技术中，为了提升游艇的驾驶安全性，各式各样的传感器、监控设备等船用电子设备安装在游艇的各个部位，这些电子设备理应提高游艇的航行安全，但是实际情况却并非如此。这是因为游艇上大部分的传感器、仪表和设备都是独立安装，但是各仪表和设备分别显示各种不同的信息或重复显示信息，而随着这类电子设备的大量增加，大量仪表和设备堆积到驾驶台，各类信息参杂在一起，在某种程度上增加了驾驶员的操作难度，从而容易造成信息的错误判断，进而增加了事故发生的概率。

随着智能游艇的兴起，要实现各移动终端或岸基监控中心对游艇的远程监测与控制，有必要构建一个统一的汇集各类功能系统的综合监控平台，以满足不同管理人员对各类功能系统的需求。通过综合监控平台进行综合数据分析，实现航行游艇的智能感知、判断分析和决策控制等保障航行安全和提高管控效率，以减少甚至杜绝人为因素造成的事故。

利用综合监控平台实现全游艇各类功能系统的远程监测与控制是开展智能游艇数据应用、综合分析及评估决策等工作的基础和前提，是各移动终端或岸基监控中心实现游艇远程控制的核心。监测数据的颗粒质量和完整程度将直接影响数据分析的效率与判断结果，控制的成效将最终决定游艇的航行安全，游艇网络架构的优劣则关系到多源异构系统能否进行数据的有效融合和远程控制，需要有效优化基于综合监控平台的智能游艇网络架构。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种基于综合监控平台的智能游艇网络架构和构建方法，解决现有游艇智能化过程中无综合监控平台进行资源共享应用和深度挖掘以及游艇远程控制的技术问题。

本发明实施例的基于综合监控平台的智能游艇网络架构，包括：

无线网络系统，用于建立有线网络系统的无线连接通道；

有线网络系统，用于建立功能系统与综合监控平台间的有线连接通道；

综合监控平台，用于通过有线连接通道和无线连接通道获取所述功能系统信息，经过融合处理再集中显示并上传移动终端或岸基监控中心，控制所述功能系统，以实现交互控制。

本发明一实施例中，所述无线网络系统包括wifi网络系统、海试卫星网络系统或4g/5g移动网络系统。

本发明一实施例中，所述功能系统包括：

监测报警系统，用于在机舱、沙龙厅、客人房、主人房、多功能厅、厨房、私人卫生间和甲板的活动区域进行环境监测。

游艇状态监测系统，用于对燃油的储存状态，电能的分配和使用状态以及发动机、艉机、浆的运行状态信息进行监测。

导航系统，用于收集电子海图，导航雷达，gps/北斗，电子罗经、测深仪等探测到的游艇自身航行状态信息以及航行区域周围的环境信息。

视频监控系统，用于获取游艇外围空间水上、水下以及游艇内各区域摄像头的视频信息。

vr娱乐系统，基于视频监控系统实时采集的视频信息以及vr娱乐系统内存的视频信息，用于播放实时虚拟现实视听多媒体信息和点播内存的多媒体视频信息。

岸基网络系统，用于建立岸基功能系统间的所述有线连接通道。

岸基监控系统，用于建立岸基对游艇内部环境、航行状态以及航行区域周围环境的监测和岸基对游艇的航行控制。

移动监控系统，在wifi网络系统覆盖范围内，通过综合监控平台，用于实现对游艇内部环境、航行状态以及航行区域周围环境的监测和对游艇的航行控制。

本发明一实施例中，所述有线连接通道包括lan网络的局域网连接通道、can网络的工业总线连接通道和串口连接通道。

本发明一实施例中，所述有线连接通道和所述无线连接通道形成有线连接通道中继、无线连接通道中继、有线连接通道与无线连接通道混合中继。

本发明一实施例中，所述交互控制数据包括汇聚的反馈数据流、视频流、指令流。

本发明一实施例中，所述综合监控平台包括：

驾控系统，用于接收下发的或系统自身决策形成的各发动机、艉机或浆等执行机构的常规控制信号指令以及接收各功能系统反馈的信息；

触摸显控系统，用于形成可触控的用户交互界面，包括视频界面形成控制-反馈的交互过程，图形化显示反馈数据；

综合信息采集与处理系统，用于形成模块化的功能系统数据采集处理过程，根据模块化内置数据处理模型响应控制指令完成功能系统数据处理过程。

本发明一实施例中，所述游艇状态监测系统通过can网络与所述综合监控平台建立数据连接；所述导航系统通过can网络与所述综合监控平台建立数据连接；所述监测报警系统通过can网络和串口与所述综合监控平台建立数据连接；所述视频监控系统通过连接的lan网络-wifi网络中继与所述连接综合监控平台的lan网络建立数据连接；所述vr娱乐系统通过连接的wifi网络中继与连接所述综合监控平台的lan网络建立数据连接；所述移动监控系统通过连接的wifi网络中继与连接所述综合监控平台的lan网络建立数据连接；所述岸基监控系统与岸基网络系统通过lan网络建立数据连接。

本发明一实施例中，所述岸基网络系统通过海试卫星网络系统或4g/5g移动网络的lan接入端中继连接wifi网络，通过wifi网络中继与连接综合监控平台的lan网络建立数据连接。

本发明实施例的智能游艇网络构建方法，包括：

a)梳理并分配无线网络系统和有线网络系统的ip地址、子网掩码及网关等网络配置参数；

b)基于网络配置参数进行wifi系统，海事卫星或4g/5g移动网络系统的参数配置；

c)根据上述基于综合监控平台的智能游艇网络架构形成各功能系统与所述综合监控平台间通信线缆及电源电缆连接；

d)根据上述基于综合监控平台的智能游艇网络架构各功能系统分别与所述综合监控平台及其他功能系统进行联调联试。

本发明实施例的基于综合监控平台的智能游艇网络架构和构建方法形成了综合监控平台与各功能系统互联互通的基本网络拓扑架构。保证了功能系统增减适配航行任务，功能模块的调整基于数据交互和数据处理的统一综合监控平台，实现了各类功能系统的集中管理与控制以及数据的汇集、处理和共享，为资源的共享应用和深度挖掘以及游艇的远程控制提供了基础环境，网络层级划分合理清晰，系统构建成本低，扩展方便。

附图说明

图1所示为本发明实施例基于综合监控平台的智能游艇网络架构的架构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例基于综合监控平台的智能游艇网络架构如图1所示。在图1中，本实施例包括：

无线网络系统，用于建立有线网络系统的无线连接通道。

无线网络系统包括但不限于wifi网络系统、海试卫星网络系统或4g/5g移动网络系统。

有线网络系统，用于建立功能系统与综合监控平台间的有线连接通道。

功能系统包括但不限于监测报警系统、性能监测系统、导航系统、视频监控系统、vr娱乐系统，岸基网络系统，岸基监控系统和移动监控系统等。

其中：

监测报警系统，用于在机舱、沙龙厅、客人房、主人房、多功能厅、厨房、私人卫生间和甲板等布置区域形成环境监测。

游艇状态监测系统，用于对燃油的储存状态，电能的分配状态以及发动机、艉机、浆的运行状态信息进行监测。

导航系统，用于反馈收集电子海图，导航雷达，gps/北斗，电子罗经、测深仪等探测到的游艇自身航行状态信息以及航行区域周围的环境位置信息。

视频监控系统，用于获取游艇外围空间水上、水下以及游艇内各区域摄像头的视频信息。

vr娱乐系统，基于视频监控系统实时采集的视频信息以及vr娱乐系统内存的视频信息，用于播放实时虚拟现实视听多媒体信息和点播内存的多媒体视频信息。

岸基网络系统，用于建立岸基功能系统间的所述有线连接通道。

岸基监控系统，用于建立岸基对游艇内部环境、航行状态以及航行区域周围环境的监测和岸基对游艇的航行控制。

移动监控系统，在wifi网络系统覆盖范围内，通过综合监控平台，用于实现对游艇内部环境、航行状态以及航行区域周围环境的监测和对游艇的航行控制。

有线连接通道包括但不限于lan网络的局域网连接通道、can网络的工业总线连接通道和串口连接通道。

综合监控平台，用于通过有线连接通道和无线连接通道获取所述功能系统信息，经过融合处理再集中显示并上传移动终端或岸基监控中心，控制所述功能系统，以实现交互控制。

有线连接通道和无线连接通道形成有线连接通道中继，无线连接通道中继、有线连接通道与无线连接通道混合中继。

交互控制数据包括但不限于汇聚的反馈数据流、视频流、指令流。

综合监控平台包括：

驾控系统，用于接收下发的或系统自身决策形成的各发动机、艉机或浆等执行机构的常规控制信号指令以及接收各功能系统反馈的信息。

触摸显控系统，用于形成可触控的用户交互界面，包括视频界面，形成控制-反馈的交互过程，图形化显示反馈数据。

综合信息采集与处理系统，用于形成模块化的功能系统数据采集处理过程，根据模块化内置数据处理模型响应控制指令完成功能系统数据处理过程。

本发明实施例的基于综合监控平台的智能游艇网络架构形成了综合监控平台与各功能系统互联互通的基本网络拓扑架构。保证了功能系统增减适配航行任务，功能模块的调整基于数据交互和数据处理的统一综合监控平台，实现了各类功能系统的集中管理与控制以及数据的汇集、处理和共享，为资源的共享应用和深度挖掘以及游艇的远程控制提供了基础环境，网络层级划分合理清晰，系统构建成本低，扩展方便。

如图1所示，在本发明一实施例中，游艇状态监测系统通过can网络与综合监控平台建立数据连接。

如图1所示，在本发明一实施例中，导航系统通过can网络与综合监控平台建立数据连接。

如图1所示，在本发明一实施例中，监测报警系统通过can网络和串口与综合监控平台建立数据连接。

如图1所示，在本发明一实施例中，视频监控系统通过连接的lan网络-wifi网络中继与连接综合监控平台的lan网络建立数据连接。

如图1所示，在本发明一实施例中，vr娱乐系统通过连接的wifi网络中继与连接综合监控平台的lan网络建立数据连接。

如图1所示，在本发明一实施例中，移动监控系统通过连接的wifi网络中继与连接综合监控平台的lan网络建立数据连接。

如图1所示，在本发明一实施例中，岸基监控系统与岸基网络系统通过lan网络建立数据连接。

如图1所示，在本发明一实施例中，岸基网络系统通过海试卫星网络系统或4g/5g移动网络的lan接入端中继连接wifi网络，通过wifi网络中继与连接综合监控平台的lan网络建立数据连接。

本发明实施例的本发明实施例的基于综合监控平台的智能游艇网络架构保证了移动监控系统通过wifi网络系统与综合监控平台进行信息交互，从而实现在wifi网络系统覆盖范围内对游艇的远程状态监测和智能驾控。综合监控平台通过海事卫星或4g/5g移动网络系统，wifi网络系统以及岸基网络系统与岸基监控系统进行信息交互，进而实现岸基远程监控的功能。此外，移动终端和岸基监控系统还可以通过无线通信系统实时获取视频监控系统信息，并进行视频显示和存储。vr娱乐系统通过无线wifi网络系统可以随时进行水上和水下全景视觉体验。

综合监控平台通过can总线采集游艇状态监测系统的数据，导航系统通过can总线或网络向综合监控平台实时发送游艇的导航信息，各区域监测报警系统通过网络或串口向综合监控系统实时发送游艇的报警信息。

在现有的网络架构下，其他可选配的功能系统可以通过can总线、串口或网络实现与综合监控平台的互联互通，其他监控系统可以通过wifi系统，也可通过岸基网络系统完成与综合监控平台的互联，实现对游艇的监测与控制。

本发明一实施例的智能游艇网络构建方法，包括：

a)梳理并分配无线网络系统和有线网络系统的ip地址、子网掩码及网关等网络配置参数；

b)基于网络配置参数进行wifi系统，海事卫星或4g/5g移动网络系统的参数配置；

c)根据基于综合监控平台的智能游艇网络架构形成各功能系统与综合监控平台间通信线缆及电源电缆连接；

d)根据基于综合监控平台的智能游艇网络架构各功能系统分别与综合监控平台及其他功能系统进行联调联试。

本发明实施例的基于综合监控平台的智能游艇网络构建方法在上述智能游艇网络架构上进行软件配置环境规划，形成网络拓扑结构，使得综合监控平台可以灵活的与功能系统联调联试，为形成稳定的远程控制提供了基础环境和定制化综合功能应用环境。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。