一种舰载装备状态信息采集装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及装备状态信息采集领域，特别是涉及一种舰载装备状态信息采集装置。


背景技术：

[0002]
随着我国海军军舰走遍全球各个海域，在不同环境下，舰载装备(例如雷达、无线电、舰载导弹等)的振动、温度、湿度、气压、通电时间、腐蚀等状态信息均发生较大变化。为分析舰载装备值班或贮存状态的变化对舰载装备可靠性与安全性的影响，以及对舰载装备全寿命周期管理，需要对舰载装备的状态信息进行采集和分析。然而，现有技术中的舰载装备的状态信息采集装置还存在诸多缺陷。
[0003]
一方面，某些舰载装备(如舰载导弹)通常置于密闭装置(如发射箱)内，为保证采集状态信息的真实性，需要将状态信息采集装置安装在密闭装置中，而在其值班期间，密闭装置是不允许打开的。因此，只能待舰艇靠港后，将密闭装置从舰艇卸载、转运至固定场所后才能将采集装置取下并下载采集的状态信息数据。这种舰载装备的状态信息采集模式不仅工作效率低、数据的实时性和时效性差，而且当舰艇出航时间较长、巡航区域较大时，还存在因采集装置的数据存储空间有限导致状态信息数据丢失的现象。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供一种舰载装备状态信息采集装置，以提高舰载装备状态信息的安全性。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
[0006]
一种舰载装备状态信息采集装置，包括：检测单元、控制单元、存储单元、数据传输单元和电源单元；
[0007]
所述检测单元固定于船舰装备的容置仓内，所述检测单元用于检测所述船舰装备的状态信息；所述状态信息包括温度信息、湿度信息、气压状态信息、油液滴漏状态信息、通电信息、腐蚀状态信息和振动状态信息；
[0008]
所述控制单元的第一输出端与所述检测单元的控制端连接，所述控制单元用于控制所述检测单元的工作参数；所述检测单元的输出端与所述控制单元的第一输入端连接，所述检测单元用于将检测的所述船舰装备的状态信息传输至所述控制单元；
[0009]
所述控制单元与所述存储单元双向通信连接，所述存储单元用于存储所述控制单元接收的所述船舰装备的状态信息；
[0010]
所述控制单元通过所述数据传输单元与外部存储装置双向通信，所述外部存储装置用于存储所述控制单元接收的部分或全部状态信息；
[0011]
所述电源单元与所述检测单元的供电端、所述控制单元的供电端、所述存储单元的供电端和所述数据传输单元的供电端均连接。
[0012]
可选的，还包括：数据处理单元；
[0013]
所述检测单元的输出端通过所述数据处理单元与所述控制单元的第一输入端连接；所述数据处理单元用于对所述检测单元检测的所述船舰装备的状态信息进行模数转换及存储格式转换。
[0014]
可选的，所述检测单元具体包括：温度传感器、湿度传感器、气压传感器、油液传感器、电流传感器、腐蚀传感器和振动传感器；所述温度传感器、所述湿度传感器、所述气压传感器、所述油液传感器、所述电流传感器、所述腐蚀传感器和所述振动传感器均固定于所述船舰装备的容置仓内。
[0015]
可选的，所述数据处理单元包括第一数据处理子单元、第二数据处理子单元和第三数据处理子单元；所述温度传感器、所述湿度传感器和所述气压传感器均通过所述第一数据处理子单元与所述控制单元的第一输入端连接；所述油液传感器和所述电流传感器均通过所述第二数据处理子单元与所述控制单元的第一输入端连接；所述腐蚀传感器和所述振动传感器均通过所述第三数据处理子单元与所述控制单元的第一输入端连接。
[0016]
可选的，所述电源单元通过所述第一数据处理子单元分别与所述温度传感器的电源端、所述湿度传感器的电源端和所述气压传感器的电源端连接；所述电源单元通过所述第二数据处理子单元分别与所述油液传感器的电源端和所述电流传感器的电源端连接；所述电源单元通过所述第三数据处理子单元分别与所述腐蚀传感器的电源端和所述振动传感器的电源端连接。
[0017]
可选的，所述数据传输单元包括无线传输模块和usb数据传输模块；所述无线传输模块用于将所述状态信息中的腐蚀状态信息和振动状态信息传输至所述外部存储装置；所述usb数据传输模块用于将所述状态信息中温度信息、湿度信息、气压状态信息、油液滴漏状态信息和通电信息中的全部信息或部分信息传输至所述外部存储装置。
[0018]
可选的，所述无线传输模块为zigbee无线传输模块。
[0019]
可选的，所述电源单元包括电池和电源转换模块；所述电池通过所述电源转换模块分别与所述检测单元的供电端、所述控制单元的供电端、所述存储单元的供电端和所述数据传输单元的供电端连接；所述电源转换模块用于将所述电池提供的电能分别转换为所述检测单元、所述控制单元、所述存储单元和所述数据传输单元的工作电源。
[0020]
可选的，每套舰载装备配备一台所述舰载装备状态信息采集装置。
[0021]
可选的，所述腐蚀状态信息和所述振动状态信息采用中断方式采集。
[0022]
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
[0023]
本实用新型的舰载装备状态信息采集装置，能够长时间对舰载装备的多种状态信息进行采集，能够采集并存储舰载装备所承受的振动、温度、湿度、气压、通电时间、腐蚀、油液滴漏等状态信息，状态信息丰富，能够充分满足分析舰载装备值班或储存状态的变化对舰载装备可靠性与安全性的影响，以及对舰载装备全寿命周期管理的需求。并且，通过控制单元控制数据传输单元将至少部分状态信息自动传输至外部存储装置，能够防止状态信息数据丢失，提高数据的安全性。
附图说明
[0024]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的
一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]
图1为本实用新型实施例1中舰载装备状态信息采集装置的结构示意图；
[0026]
图2为本实用新型实施例2中舰载装备状态信息采集装置的结构示意图；
[0027]
图3为本实用新型舰载装备状态信息采集装置应用于船舰装备的示意图。
具体实施方式
[0028]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0030]
图1为本实用新型实施例1中舰载装备状态信息采集装置的结构示意图。如图1所示，本实施例中舰载装备状态信息采集装置包括：检测单元1、控制单元2、存储单元3、数据传输单元4和电源单元5。
[0031]
所述检测单元1固定于船舰装备的容置仓内，所述检测单元1用于检测所述船舰装备的状态信息，包括温度信息、湿度信息、气压状态信息、油液滴漏状态信息、通电信息、腐蚀状态信息和振动状态信息等。
[0032]
所述控制单元2的第一输出端与所述检测单元1的控制端连接，所述控制单元1用于控制所述检测单元2的工作参数，包括检测单元2对舰载设备检测的时间、频率等，还包括对状态信息数据的处理、存储和传输等参数，例如传输时间、频率等。所述检测单元1的输出端与所述控制单元2的第一输入端连接，所述检测单元1用于将检测的所述船舰装备的状态信息传输至所述控制单元2。
[0033]
所述控制单元2与所述存储单元3双向通信连接，所述存储单元3用于存储所述控制单元2接收的所述船舰装备的状态信息。
[0034]
所述控制单元2通过所述数据传输单元4与外部存储装置双向通信，所述外部存储装置用于存储所述控制单元2接收的部分或全部状态信息。通过数据传输单元4将部分或全部状态信息数据传输至外部存储装置进行存储，以防止状态信息数据丢失，保障数据安全。
[0035]
所述电源单元5与所述检测单元1的供电端、所述控制单元3的供电端、所述存储单元3的供电端和所述数据传输单元4的供电端均连接，电源单元5为整个舰载装备状态信息采集装置中各个单元供电。
[0036]
此外，本实施例中舰载装备状态信息采集装置还包括数据处理单元6，所述检测单元1的输出端通过所述数据处理单元6与所述控制单元2的第一输入端连接。所述数据处理单元6用于对所述检测单元1检测的所述船舰装备的状态信息进行模数转换及存储格式转换。
[0037]
基于图1所示的实施例1，下面提供实施例2进一步说明本实用新型的方案。图2为本实用新型实施例2中舰载装备状态信息采集装置的结构示意图，图中箭头表示数据传输方向，无箭头实线表示电源线。如图2所示，本实施例中，所述检测单元1具体包括：包括温度
传感器l、湿度传感器n、气压传感器u、油液传感器o、电流传感器i、腐蚀传感器v和振动传感器q，温度传感器l、湿度传感器n、气压传感器u、油液传感器o、电流传感器i、腐蚀传感器v和振动传感器q均固定于所述船舰装备的容置仓内。具体的：所述温度传感器l用于检测容纳舰载装备的容置仓内的温度状态信息，在本实施例中，所述温度传感器l可采用at11型温度传感器。所述湿度传感器n用于检测容纳舰载装备的容置仓内的湿度状态信息，例如，所述湿度传感器n的型号为humire hs1101。所述温度传感器l和湿度传感器n可采用集成的温湿度传感器，例如，可采用sht11/15温湿度传感器。
[0038]
所述气压传感器u用于检测容纳舰载装备的容置仓内的气压状态信息。在本实施例中，所述气压传感器u可采用ms5540c气压/高度传感器。该传感器分辨率高、功耗低、数据转换便捷。
[0039]
所述油液传感器o用于检测舰载装备的油液滴漏状态信息。在本实施例中，所述油液传感器o可为煤油传感器，该煤油传感器用于检测容纳舰载装备的容置仓内滴漏煤油挥发所形成的气体浓度，例如，采用nap-50a型号的油液传感器o。
[0040]
所述电流传感器i用于检测舰载装备的通电时间。在本实施例中，所述电流传感器i可采用霍尔传感器，通过检测舰载装备的通电电流和断电电流来检测舰载装备的通电时间，例如，采用csns300m型号的霍尔传感器。
[0041]
所述腐蚀传感器v用于检测舰载装备的腐蚀状态信息。在本实施例中，可采用基于电化学阻抗谱(eis)原理的cds涂层老化探头作为腐蚀传感器v，该探头上的涂层与舰载装备表面涂层相同，通过检测探头上涂层老化腐蚀程度即可检测舰载装备的腐蚀程度。该cds涂层老化探头腐蚀传感器v安装方便、不影响装备状态。
[0042]
所述振动传感器q用于检测舰载装备的振动状态信息。在本实施例中，所述振动传感器q可采用三轴加速度传感器，用于对舰载装备的静态加速度和动态冲击进行检测，所述三轴加速度传感器，例如采用adi公司的adxl345三轴加速度传感器。该三轴加速度传感器具有分辨率高、功耗低等优点。
[0043]
所述数据处理单元6用于处理检测单元1所检测到的舰载装备的状态信息数据，对检测单元1检测到的状态信息数据进行模数转换及数据存储格式转换。例如采用具有a/d转换芯片tlc5510insr的数据处理单元进行模数转换。本实施例中，所述数据处理单元6包括第一数据处理单元p1、第二数据处理单元p2和第三数据处理单元p3。所述第一数据处理单元p1电连接所述温度传感器l、湿度传感器n和气压传感器u，用于对舰载装备的温度、湿度和气压状态信息数据进行模数转换及数据存储格式转换；所述第二数据处理单元p2电连接所述油液传感器o和电流传感器i，用于对舰载装备的油液滴漏和通电时间状态信息数据进行模数转换及数据存储格式转换；所述第三数据处理单元p3电连接所述振动传感器q和腐蚀传感器v，用于对舰载装备的振动和腐蚀状态信息数据进行模数转换及数据存储格式转换。
[0044]
本实施例中，所述电源单元5包括电池e1和电源转换模块e2。所述电池e1电连接电源转换模块e2，所述电源转换模块e2分别电连接检测单元1、控制单元2、存储单元3、数据传输单元4和数据处理单元6，用于为检测单元1、控制单元2、存储单元3、数据传输单元4和数据处理单元6供电。具体的，所述电源转换模块e2经所述第一数据处理单元p1电连接温度传感器l、湿度传感器n和气压传感器u；所述电源转换模块e2经所述第二数据处理单元p2电连
接油液传感器o和电流传感器i；所述电源转换模块e2经所述第三数据处理单元p3电连接振动传感器q和腐蚀传感器v。本实施例中，所述电池e1为二次电池e1，例如可采用锂电池或者lpp系列锂电池e1组。所述电源转换模块e2用于将电池e1提供的电能转换为检测单元1、控制单元2、存储单元3、数据传输单元4和数据处理单元6所需要的工作电源，电源转换模块e2采用现有技术中常见的电源模块，例如采用包括adp150调节器和mpc33电源控制器的电源转换模块，其电压转换精度高，功耗低，工作时间长。
[0045]
所述控制单元2分别电连接电源转换模块e2、检测单元1、数据传输单元4、存储单元3和数据处理单元6，用于控制检测单元1对舰载装备进行状态信息的检测，并控制所检测的状态信息数据的处理、存储及传输。本实施例中，所述控制单元2包括单片机，所述单片机可采用ti公司msp430系列单片机，该单片机具有超低功耗、功能强大、使用灵活等特点。
[0046]
所述数据传输单元4用于向外部存储装置s传输舰载装备的状态信息数据，本实施例中，所述数据传输单元4包括无线传输模块t1和usb数据传输模块t2，控制单元2接收的舰载装备的状态信息数据可以通过无线传输模块t1或usb数据传输模块t2传输至外部存储装置s。具体的，所述无线传输模块t1在所述控制单元2的控制下自动向外部存储装置s传输油液滴漏和通电时间的状态信息数据，其他状态信息则通过usb接口传输至外部存储设备。所述无线传输模块t1可采用zigbee无线传输模块，例如，采用ti公司的适用于zigbee无线通信协议的cc2530无线传输模块，该无线传输模块具有低功耗工作模式、通用性好、可靠性高、价格低等特点。采用zigbee无线传输模块具有功率低、成本低、复杂度低的优点，能够避免红外无线传输的易受遮挡、移动性差，蓝牙无线传输的协议复杂、开发成本高，wifi无线传输的功耗大、成本高等缺点。
[0047]
本实施例的工作方式如下：
[0048]
控制单元2分别通过温度传感器l、湿度传感器n、气压传感器u、油液传感器o、电流传感器i、腐蚀传感器v和振动传感器q，采集舰载装备的温度、湿度、气压、油液滴漏、通电时间、腐蚀和振动状态信息；在控制单元2的控制下，数据处理单元6对检测单元1采集的状态信息数据进行模数转换，将转换后的状态信息数据存储于存储单元3，然后通过数据传输单元4将存储的状态信息数据传输至外部存储装置s。其中，油液滴漏和通电时间两种状态信息采用中断方式采集，一旦舰载装备被通电或油液挥发气体的浓度达到阈值，控制单元2立即调用中断处理程序，采集油液滴漏和通电时间状态信息，并触发无线传输机制，将采集的油液滴漏和通电时间两种状态信息无线传输至外部存储装置s，同时存储至存储单元3，而温度、湿度、气压、腐蚀、振动状态信息则采用固定时间间隔采集，所采集的状态信息存储至存储单元3。该工作方式的优点在于仅将最必要的状态信息通过无线传输模式及时传输至外部存储设备，而其他信息则通过usb接口传输至外部存储设备，避免了无线传输功耗较大，缩短整个采集装置的工作时间的弊端。
[0049]
图3为本实用新型舰载装备状态信息采集装置应用于船舰装备的示意图，图中kn表示舰载装备，mn表示状态信息采集装置m，虚线箭头表示数据传输方向，s表示外部存储装置。如图3所示，在应用时，每艘舰艇具有多套舰载装备k1、k2、
……
、kn，每套舰载装备配备一台状态信息采集装置m1、m2、
……
、mn。每台采集装置的检测单元中各类传感器的数量可以根据实际需要而定，每艘舰艇可以根据实际需要配备多台状态信息采集装置m。
[0050]
针对目前的舰载装备状态信息采集装置所采集的状态信息数据十分有限，不能满
足分析舰载装备值班或贮存状态的变化对舰载装备的可靠性与安全性的影响，不能满足对舰载装备全寿命周期管理的需求。本实施例的舰载装备状态信息采集装置，能够长时间对舰载装备的多种状态信息进行采集，状态信息丰富，能够充分满足分析舰载装备值班或贮存状态的变化对舰载装备可靠性与安全性的影响以及对舰载装备全寿命周期管理的需求，例如，能够采集并存储舰载装备所承受的振动、温度、湿度、气压、通电时间、腐蚀、油液滴漏等全面的状态信息数据；进一步，通过控制单元控制无线传输模块将至少部分状态信息自动无线传输至外部存储装置，能够防止状态信息数据丢失。
[0051]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0052]
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。