[發明專利]船舶機艙設備運行狀態無線網絡監視系統

無效

• 申請號: 200710026108.8
• 申請日: 2007-08-15
• 公開（公告）號: CN101369925A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 楊鵬;陳國林;史旺旺;徐愛斌
• 申請（專利權）人: 陳國林
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04N7/18;G08C17/02
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司
• 代理人: 李海燕

技術領域

本發明涉及大型船舶機艙設備運行狀態無線網絡監視系統，尤其涉及一種能將大量個體信號清楚分辯并及時傳輸、處理、顯示的無線網絡監視系統。

背景技術

目前國內很多造船企業，設計生產的船舶根據用途和噸位的不同，機艙的測量點，從幾十個到幾千個各不相同。機艙是船舶的心臟，對機艙的溫度、液位、管道的壓力和流量等物理量的監測十分重要。由于船舶機艙里的環境非常惡劣，通常是高溫、高濕度、高噪聲、高震動等環境，采用船員在機艙值班的形式，對船員身體的影響很大，國外自動化程度較高的船舶已經開始使用美國克爾斯博科技公司的一種名為“塵?！钡臒o線傳感器網絡技術，大多數船舶都采用有線的方式監測機艙的機械設備，由于船舶機械結構復雜、被測的物理量較多，布線十分困難，采用國外進口自動化設備時，價格較高。

隨著控制技術和計算機技術的不斷進步，船舶綜合自動化系統正向著數字化、智能化、網絡化的方向發展。隨著自動化水平的提高，系統智能設備也越趨復雜，系統主要包含了導航與航行規劃系統、綜合船舶信息顯示與處理系統、數據接口子系統、機艙監控系統、重要的導航儀器和傳感器等部分，上述部分的多樣化和智能化，使得它們之間互連變得十分困難，數據處理、傳輸不易，給船舶綜合自動化系統的實施帶來了困難。

發明內容

本發明提供了一種能適應船舶機艙中機械設備大量運行數據的無線采集，并處理為較易識別、處理、傳輸的XML數據，以便于實時監測設備運行狀態的船舶機艙設備運行狀態無線網絡監視系統。

本發明的技術方案是：它包括設置在船舶控制室內的PC、與PC相連的無線網關、設置在船艙上與無線網關通訊的若干無線路由、設置在船艙機械設備上的與無線路由通訊的若干無線傳感器節點，無線傳感器節點采集機艙設備的運行數據并形成與該節點匹配的ID、運行數據信號串，若干無線傳感器節點與無線路由通訊，無線路由匯聚若干信號串并傳輸給無線網關，所述無線網關內設有將接收到的若干傳感器信號轉換為XML信號并以Web形式發布的芯片；所述PC內設儲存有對上述信號進行處理、運算、顯示的軟件的存儲器。

所述的無線網關包括天線、無線射頻電路、微控制器、以太網控制器、以太網接口電路、電源電路、復位電路以及嵌入了HTTP協議的SRAM和FLASH存儲器；天線接收各無線傳感器的數字信號，通過無線射頻電路傳輸給微控制器，微控制器將該信號匯聚、并轉換為可以Web數據發布的XML數據，再通過以太網控制器、以太網接口電路輸出。

所述的無線傳感器節點包括傳感器輸入調理電路、單片機電路、無線發射電路、天線、電源電路、RS232轉換電路、功能鍵盤電路、復位電路、LCD顯示電路；單片機電路中設超低功耗的MSP430系列單片機。

它還設有無線接收電路。

無線接收電路中的芯片為CC2430芯片。

本發明將基于無線傳感器網絡接收的數據轉換為XML表示的數據，XML作為一種透明的元數據交換媒介，有利于實現船舶監控技術支持系統之間的兼容。結合船舶機艙測量的實際需求，選定最佳的測量方案，設計開發了適應我國的市場要求的無線傳感器網關裝置，具有抗干擾能力強，價格適中的特點。

本發明在現有船舶機艙機械設備測量點通過電纜直接送至控制中心駕駛室的基礎上，經過無線傳感器節點，將信號分散測量，通過本發明的無線傳感器網關收集信息并處理后傳送到控制室，既減少電纜的數量，又維護方便。通過XML的一致的數據表示，為船舶綜合自動化系統提供通用數據接口，有利于各自動化部件的數據融合。本發明抗干擾能力強、超低功耗、工作穩定，自動接收船舶機艙無線傳感器網絡中傳感器節點采集的數據，并轉換為自描述的XML數據，為基于Web的監控系統提供通用數據接口。此外，本發明中還設置有可加載臨近傳感器數據的節點，比如，一臺設備上的若干節點只需一個節點為具有發射、接收功能，其余節點具備發射功能即可，實現了區域信號打包傳輸，大大降低了成本。

附圖說明

圖1為本發明系統的信號傳輸示意圖；

圖中，1是控制室，2是無線網關，3是PC，4是船艙中設備，5是無線路由，6是節點，7是帶信號接收功能的節點，8是船艙。

圖2為本發明中無線網關的工作原理框圖；

圖3為本發明的數據流向示意圖。

具體實施方式