一种船舶动力数据采集与网络传输设备的制作方法

1.本实用新型涉及船舶安全航行技术领域，特别涉及一种船舶动力数据采集与网络传输设备。


背景技术：

2.随着国民经济的不断增长我国船舶制造行业制造水平也得到了质的飞跃，船舶制造订单数量也大大的增加，船舶航行的安全也越来越重要。动力系统为船舶的航行和其他作业提供动力，是船舶的核心部件，船舶动力设备稳定运行作为船舶安全航行过程的重中之中，直接关系到船舶长期安全稳定的运行使用。
3.为了提高船舶动力系统故障监测水平，提早发现动力系统异常状态，保障其使用质量，帮助设备维护人员采取有效的故障防范控制措施，解决船舶动力设备各类故障隐患问题，建立各沿海船舶数字化监控网络系统已经刻不容缓，同时也是新时代水上交通安全监督管理信息化发展趋势对海事船检工作的要求。
4.现有的船舶动力装置监测主要还依靠操作人员的经验，对动力设备监测和故障分析准确度较差。即便采用设备进行检测，也难以实现远距离的检测信号采集反馈，且在信号采集传输过程中还出现衰减，降低监测系统的精度。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有船舶动力装置检测设备难以实现远距离的检测信号采集反馈，且在信号采集传输过程中还出现衰减的问题而提供一种采集信息能够全部数字化并能通过vsat等卫星通信链路将所采集的数据传输至岸上指挥中心的船舶动力数据采集与网络传输设备。
6.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种船舶动力数据采集与网络传输设备，其特征在于，包括：
8.采集模块，所述采集模块至少用以采集船上主推动力数据、侧推动力数据、螺旋桨动力数据和舵角数据，形成电压信号或者电流信号并通过两个信号输出端输出；
9.两个信道选择模块，每一信道选择模块的输入端与所述采集模块的一个信号输出端连接，所述信道选择模块根据处理模块的指令，选择所述采集模块中的一条信道的信号传输给相连的转换模块；
10.转换模块，所述转换模块对所述信道选择模块输入的数据进行数字化转换；
11.处理模块，所述处理模块与所述转换模块相连，接受输入信号并进行数据打包，处理模块还与所述信道选择模块相连，并指令所述信道选择模块接受指定信道的信号；
12.交互模块，所述交互模块与所述处理模块相连，将处理模块的数据包通过互联网向远端发送。；
13.供电模块，所述供电模块为所述船舶动力数据采集与网络传输设备提供工作电源。
14.在本实用新型的一个优选实施例中，所述信道选择模块由第一通道选择模块、第二通道选择模块和通道控制模块构成，所述通道控制模块与所述处理模块相连并接收处理模块的指令，控制所述第一通道选择模块和所述第二通道选择模块进行信道选择，所述通道控制模块通过光耦隔离降低采样信号杂音。
15.在本实用新型的一个优选实施例中，所述采集模块通过跳线结构，适应电压或电流两种信号输入。
16.在本实用新型的一个优选实施例中，所述采集模块最多支持8个信道输入。
17.在本实用新型的一个优选实施例中，所述转换模块提升长距离传输的信噪比。
18.在本实用新型的一个优选实施例中，所述处理模块为arm架构的处理芯片。
19.在本实用新型的一个优选实施例中，所述交互模块通过tcp通讯协议向远端发送数据包。
20.在本实用新型的一个优选实施例中，所述供电模块由防反接模块、电源转换模块和隔离电源模块构成，所述防反接模块与外部输入电源相连并为所述电源转换模块和所述隔离电源模块供电。
21.在本实用新型的一个优选实施例中，所述防反接模块包括整流桥电路，从而适应各不同极性的输入电源。
22.在本实用新型的一个优选实施例中，所述电源转换模块将所述防反接模块的输入做低降压处理后为所述信道选择模块和所述转换模块的输入极供电，所述隔离电源模块为所述转换模块的输出极和所述处理模块供电。
23.本实用新型的有益效果在于：
24.本实用新型所提供的一种船舶动力数据采集与网络传输设备，以互联网为基础，对船上主推、侧推和螺旋桨等动力数据进行采集、处理，通过互联网与远端监控中心通讯，从而实现远端指挥中心信息共享的目的。
附图说明
25.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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
26.图1是本实用新型的设备框架图。
具体实施方式
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.本实用新型的数据采集与传输设备以互联网为基础，对船上主推、侧推和螺旋桨等动力数据进行采集、处理，通过tcp协议与远端监控中心通讯，从而实现远端指挥中心信息共享的目的。
29.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。
30.参考图1的一种船舶动力数据采集与网络传输设备，主要分为采集模块 110、信道
选择模块120、转换模块130、处理模块140、交互模块150和供电模块210。
31.采集模块110汇集来自采集通道100的信号输入。采集通道100的信号源自于船舶动力系统侧设置的传感器，合计8个信道，支持至少2个主推、2 个舵角和2个侧推的信号。采集模块110通过更改模块上的跳线，能适应电压或者电流两种不同形式的信号输入。
32.信道选择模块120由第一通道选择模块121、第二通道选择模块122和通道控制模块123构成。传感器端的采样速率非常快，因此同一时间段下第一通道选择模块121和第二通道选择模块122只能选取采集模块110中的1个信道进行传输。通道控制模块123负责接受来自处理模块140的指令，并控制第一通道选择模块121和第二通道选择模块122进行信道选择。通道控制模块123带有光耦隔离功能，避免主电路中的采样信号受到干扰，增强处理模块140的工作可靠性。
33.转换模块130对第一通道选择模块121和第二通道选择模块122输入的模拟信号进行数字化转换，提升长线传输中的信噪比。优选的，转换模块130 采用analog devices公司隔离型模数转换芯片ad7401，其共模抑制比高具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
34.处理模块140通过通道控制模块123选择信号采集通道，信号经过转换模块130后通过串口传输至处理模块140后进行数据打包。优选的，处理模块140采用arm架构的cortex m4芯片，在提升处理速度的同时，实现了更低的功耗和更小的体积，还简化了编程复杂性。
35.经过打包的数据经交互模块150通过tcp协议发送给vsat卫星170后完成与远端交换机180和监控中心190的数据传输。
36.供电模块210为上述设备提供工作电源，由防反接模块211、电源转换模块212和隔离电源模块213构成。防反接模块211内的电路采用整流桥的结构，能适应各种极性的输入电源，其一端与外部的输入电源200相连，另一端分别为电源转换模块212和隔离电源模块213供电。其中，电源转换模块 212将防反接模块211的输入做低降压处理后为信道选择模块120和转换模块
37.130的输入极供电；隔离电源模块213则为转换模块130的输出极和处理模块
38.140供电。