无人船艇用智能操作面板及其初始化操作方法与流程

本发明属于智能控制领域，具体涉及一种无人船艇用智能操作面板及其初始化操作方法。

背景技术：

无人船艇能应用于环保、巡逻和军事执勤等领域持续作业需求环境中，但在复杂水域执勤或紧急情况下需要人工辅导作业。传统的操作面板不具备指纹和密码多重保护功能，不能满足重要应用中对保密和防误保护要求，也不具备自检功能；普通的操作面板定型后界面功能不易更改，无法同时适应多型号无人船，尤其难以响应双喷泵无人船艇协调控制时对操作界面功能重定义和优化的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种无人船艇用智能操作面板，该操作面板操作性好、适应性强、功能多、操作安全，该初始化操作方法可保证操作面板处于正确的初始状态、可校核摇杆、可完成初始检测、可防止非法操作。

本发明所采用的技术方案是：

一种无人船艇用智能操作面板，包括相互连接的可编程控制器和触摸屏，触摸屏面板上设有一键启停区、全局钥匙闭锁区、指纹识别区、语音播报区、参数显示区、设备电源开关控制区、急停控制区、方向模式控制区、模式信号显示区、应急控制区、航行任务控制区、航行模式控制区、油门倒车控制区和功能控制指示区；一键启停区包括一键启停开关；全局钥匙闭锁区能识别二维码加密钥匙，只有二维码加密钥匙在全局钥匙闭锁区进行开关使能后才能给操作面板上电；指纹识别区能够完成指纹验证；语音播报区包括语音播报模块和喇叭；参数显示区能够进行参数显示和密码验证；设备电源开关控制区包括左侧电源开关组和右侧电源开关组；急停控制区包括急停按钮，急停按钮在急停正在执行、急停状态保持和急停状态解除时会显示不同的颜色，急停按钮闪烁时为未知状态；方向模式控制区包括方向模式控制摇杆，方向模式控制摇杆上设有一键返航按钮、定向按钮、设置返航点按钮、定速按钮、差速按钮、加速按钮和减速按钮，模式信号显示区上设有一键返航指示灯、定向指示灯、设置返航点指示灯、定速指示灯、差速指示灯、加速指示灯和减速指示灯；应急控制区包括左油门应急推杆、左倒车应急旋钮、右油门应急推杆、右倒车应急旋钮和应急控制钥匙闭锁区，应急控制钥匙闭锁区能识别二维码加密钥匙从而完成无人船艇应急模式和正常模式间切换；航行任务控制区包括航行任务控制旋钮和与航行任务控制旋钮所有状态一一对应的航行任务指示灯，航行任务指示灯包括启用指示灯、关闭指示灯和暂停指示灯；航行模式控制区包括航行模式控制摇杆和与航行模式控制摇杆所有状态一一对应的航行模式指示灯，航行模式指示灯包括手动指示灯、半智能指示灯、智能指示灯和镇定指示灯；油门倒车控制区包括油门倒车控制摇杆；功能控制指示区包括功能控制指示灯。

进一步地，一键启停区、全局钥匙闭锁区、指纹识别区和语音播报区设在触摸屏面板左上侧，参数显示区设在触摸屏面板中上侧，设备电源开关控制区和急停控制区设在触摸屏面板右上侧，方向模式控制区和模式信号显示区设在触摸屏面板左下侧，应急控制区设在触摸屏面板中下侧，航行任务控制区、航行模式控制区、油门倒车控制区和功能控制指示区设在触摸屏面板右下侧。

进一步地，无人船艇用智能操作面板底部设有磁盘和挂钩。

一种基于上述无人船艇用智能操作面板的初始化操作方法，先使用二维码加密钥匙在全局钥匙闭锁区进行开关使能，然后给操作面板上电，操作面板上电后自动进行左侧电源开关组、右侧电源开关组、急停按钮、方向模式控制摇杆、左油门应急推杆、左倒车应急旋钮、右油门应急推杆、右倒车应急旋钮、航行任务控制旋钮、航行模式控制摇杆和油门倒车控制摇杆的初始状态检查并语音提示操作人员所需的交互操作，然后语音播报检查结果，然后根据语音播报提示操作人员可在指纹识别区完成指纹验证并语音播报提示指纹验证是否成功，参数显示区在指纹验证成功后会提示需要密码验证，并等待操作人员在参数显示区输入密码，然后根据密码验证结果把无人船艇主控制器、无人船艇智能舵和无人船艇发动机的初始状态显示出来，并自动多页轮播。

进一步地，参数显示区的边框在无人船艇主控制器、无人船艇智能舵和无人船艇发动机的自检期间、状态均正常时和状态不正常时所显示的颜色均不同，部分状态不正常时，不正常参数会在参数显示区的轮播页面中以不同的颜色显示。

本发明的有益效果是：

1.采用一体化触摸屏并在触摸屏面板上设置多个功能区，操作时既可以直接点击面板上的虚拟触点，又可以通过物理摇杆和把手实现点控和线控，极大提高操作性并改善视觉效果；采用可编程控制器，整个操作面板的功能点可以在线重定义，能满足不同款式无人船艇功能定制的需求，便于携带和升级，极大提高面板多功能适应性，整个操作面板在完成功能定义后能响应各项操作并实时保存操作记录以供后续分析；采用多个功能区克服了传统面板功能简单难以适应无人船复杂任务需求的缺点，采用指纹验证和密码防止了非法操作。

2.参数显示区和应急控制区居中设置，便于观察数据和应急操作。

3.磁盘和挂钩利于整个操作面板固定于侧壁或铁梁上。

4.通过自检功能保证操作面板处于正确的初始状态，通过人机交互操作，可校核方向摇杆和油门摇杆是否正确指定极值，通过语音播报和功能闭锁完成无人船艇关键器件的初始检测，通过设置指纹验证和密码防止非法操作。

5.通过参数显示区可以快速发现状态是否不正常以及快速揪出不正常参数，便于深入判断。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中方向模式控制区的结构示意图。

图3是本发明中模式信号显示区的结构示意图。

图4是本发明中航行任务控制区的结构示意图。

图5是本发明中航行模式控制区的结构示意图。

图中：1-触摸屏；2-一键启停开关；3-全局钥匙闭锁区；4-指纹识别区；5-语音播报模块；6-喇叭；7-参数显示区；8-左侧电源开关组；9-右侧电源开关组；10-急停按钮；11-方向模式控制摇杆；12-模式信号显示区；13-应急控制区；14-左油门应急推杆；15-左倒车应急旋钮；16-右油门应急推杆；17-右倒车应急旋钮；18-应急控制钥匙闭锁区；19-航行任务控制旋钮；20-航行任务指示灯；21-航行模式控制摇杆；22.航行模式指示灯；23-油门倒车控制摇杆；24-功能控制指示灯；25-一键返航按钮；26-定向按钮；27-设置返航点按钮；28-定速按钮；29-差速按钮；30-加速按钮；31-减速按钮；32-一键返航指示灯；33-定向指示灯；34-设置返航点指示灯；35-定速指示灯；36-差速指示灯；37-加速指示灯；38-减速指示灯；39-启动指示灯；40-关闭指示灯；41-暂停指示灯；42-手动指示灯；43-半智能指示灯；44-智能指示灯；45-镇定指示灯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种无人船艇用智能操作面板，包括相互连接的可编程控制器和触摸屏1，触摸屏1面板上设有一键启停区、全局钥匙闭锁区3、指纹识别区4、语音播报区、参数显示区7、设备电源开关控制区、急停控制区、方向模式控制区、模式信号显示区12、应急控制区13、航行任务控制区、航行模式控制区、油门倒车控制区和功能控制指示区；一键启停区包括一键启停开关2；全局钥匙闭锁区3能识别二维码加密钥匙，只有二维码加密钥匙在全局钥匙闭锁区3进行开关使能后才能给操作面板上电；指纹识别区4能够完成指纹验证；语音播报区包括语音播报模块5和喇叭6；参数显示区7能够进行参数显示和密码验证；设备电源开关控制区包括左侧电源开关组8和右侧电源开关组9；急停控制区包括急停按钮10(急停按钮10为触摸按钮)，急停按钮10在急停正在执行、急停状态保持和急停状态解除时会显示不同的颜色(黄色为急停正在执行、红色为急停状态保持、绿色为急停状态解除)，急停按钮10闪烁时为未知状态；如图2所示，方向模式控制区包括方向模式控制摇杆11，方向模式控制摇杆11上设有一键返航按钮25、定向按钮26、设置返航点按钮27、定速按钮28、差速按钮29、加速按钮30和减速按钮31，如图3所示，模式信号显示区12上设有一键返航指示灯32、定向指示灯33、设置返航点指示灯34、定速指示灯35、差速指示灯36、加速指示灯36和减速指示灯38；应急控制区13包括左油门应急推杆14、左倒车应急旋钮15、右油门应急推杆16、右倒车应急旋钮17和应急控制钥匙闭锁区18，应急控制钥匙闭锁区18能识别二维码加密钥匙从而完成无人船艇应急模式和正常模式间切换；如图4所示，航行任务控制区包括航行任务控制旋钮19和与航行任务控制旋钮19所有状态一一对应的航行任务指示灯20，航行任务指示灯20包括启动指示灯39、关闭指示灯40和暂停指示灯41；如图5所示，航行模式控制区包括航行模式控制摇杆21和与航行模式控制摇杆21所有状态一一对应的航行模式指示灯22，航行模式指示灯22包括手动指示灯42、半智能指示灯43、智能指示灯44和镇定指示灯45；油门倒车控制区包括油门倒车控制摇杆23；功能控制指示区包括功能控制指示灯24。

采用一体化触摸屏1并在触摸屏1面板上设置多个功能区，操作时既可以直接点击面板上的虚拟触点，又可以通过物理摇杆和把手实现点控和线控，极大提高操作性并改善视觉效果；采用可编程控制器，整个操作面板的功能点可以在线重定义，能满足不同款式无人船艇功能定制的需求，便于携带和升级，极大提高面板多功能适应性，整个操作面板在完成功能定义后能响应各项操作并实时保存操作记录以供后续分析；采用多个功能区克服了传统面板功能简单难以适应无人船复杂任务需求的缺点，采用指纹验证和密码防止了非法操作。

如图1所示，在本实施例中，一键启停区、全局钥匙闭锁区3、指纹识别区4和语音播报区设在触摸屏1面板左上侧，参数显示区7设在触摸屏1面板中上侧，设备电源开关控制区和急停控制区设在触摸屏1面板右上侧，方向模式控制区和模式信号显示区12设在触摸屏1面板左下侧，应急控制区13设在触摸屏1面板中下侧，航行任务控制区、航行模式控制区、油门倒车控制区和功能控制指示区设在触摸屏1面板右下侧。参数显示区7和应急控制区13居中设置，便于观察数据和应急操作。

在本实施例中，无人船艇用智能操作面板底部设有磁盘和挂钩。磁盘和挂钩利于整个操作面板固定于侧壁或铁梁上。

一种基于上述无人船艇用智能操作面板的初始化操作方法，先使用二维码加密钥匙在全局钥匙闭锁区3进行开关使能，然后给操作面板上电，操作面板上电后自动进行左侧电源开关组8、右侧电源开关组9、急停按钮10、方向模式控制摇杆11、左油门应急推杆14、左倒车应急旋钮15、右油门应急推杆16、右倒车应急旋钮17、航行任务控制旋钮19、航行模式控制摇杆21和油门倒车控制摇杆23的初始状态检查并语音提示操作人员所需的交互操作，然后语音播报检查结果，然后根据语音播报提示操作人员可在指纹识别区4完成指纹验证并语音播报提示指纹验证是否成功，参数显示区7在指纹验证成功后会提示需要密码验证，并等待操作人员在参数显示区7输入密码，然后根据密码验证结果把无人船艇主控制器、无人船艇智能舵和无人船艇发动机的初始状态显示出来，并自动多页轮播。通过自检功能保证操作面板处于正确的初始状态，通过人机交互操作，可校核方向摇杆和油门摇杆是否正确指定极值，通过语音播报和功能闭锁完成无人船艇关键器件的初始检测，通过设置指纹验证和密码防止非法操作。

参数显示区7的边框在无人船艇主控制器、无人船艇智能舵和无人船艇发动机的自检期间、状态均正常时和状态不正常时所显示的颜色均不同(自检期间边框为黄色，状态均正常时边框为绿色，部分状态不正常时边框为红色并不断闪烁)，部分状态不正常时，不正常参数会在参数显示区7的轮播页面中以不同的颜色(灰色)显示。通过参数显示区7可以快速发现状态是否不正常以及快速揪出不正常参数，便于深入判断。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效系统(如无人船艇机械操作面板)，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。