[發明專利]一種基于OPC 技術的船舶機艙數據采集與監測系統

無效

• 申請號: 201110400267.6
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN102520655A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 沈智鵬;張炳權;徐野;劉玉博
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048;G06F9/44
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術領域

本發明涉及一種基于OPC(OLE?for?Process?Control)技術的船舶機艙數據采集與監測系統。?

背景技術

船舶機艙數據采集與監測系統負責船舶系統中機艙內部眾多設備運行狀態數據的采集、處理，并通過較直觀的方式將設備運行的狀態顯示供船舶相關人員實時查看，及時掌握機艙工作狀況。目前，作為船舶機艙數據采集與監控系統基礎的底層數據采集卡有多種實現形式，例如PLC、DCS、RS-485總線以及多種現場總線等。并且由于不同的公司提供的數據采集卡是面向整個船舶市場通用化開發設計的，所以其通訊方式和數據采集點數量通常和實際工程需要有較大差距。這樣就給船舶企業帶來了以下幾個問題：基于市場通用型的狀態數據采集卡設計開發的船舶機艙狀態數據采集系統，會造成大量的數據采集卡采集點資源的閑置浪費；不同公司生產的數據采集卡通訊方式可能并不相同，即使采用相同通訊方式的數據采集卡由于其各自采用的通訊協議不同，必然使得上層船舶機艙監測軟件系統需要開發越來越多的底層現場設備通訊驅動程序，造成通訊驅動程序不斷開發和重復開發的現象；在船舶使用過程中進行升級改造時，如果船舶機艙的底層數據采集卡發生變化，將由于采集卡通訊接口的變化可能導致整個上層船舶機艙監控軟件系統崩潰現象的發生。?

出現上述問題的關鍵在于：一是，由于作為整個系統基礎的船舶機艙的底層數據采集卡采用市場通用型號，其面向市場通用化的設計初衷客觀的決定了其必定會與實際工程應用有一定的差異。二是，由于船舶機艙上層監測軟件系統的接口標準不統一。?

發明內容

針對目前船舶機艙數據采集與監測系統的現狀，本發明要提出一種基于OPC技術的船舶機艙數據采集與監測系統，解決狀態數據采集卡的采集點資源閑置浪費的問題；解決軟件系統中硬件設備通訊驅動程序重復開發的問題；解?決在船舶使用過程中進行升級改造時，如果船舶機艙的底層數據采集卡發生變化，由于采集卡通訊接口的變化可能導致整個上層船舶機艙監控軟件系統崩潰的問題。?

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：?

一種基于OPC技術的船舶機艙數據采集與監測系統，包括OPC機艙監測系統、OPC機艙數據訪問服務器、串口模塊、CAN模塊、數字量采集卡模塊和模擬量采集卡模塊，所述的OPC機艙監測系統與OPC機艙數據訪問服務器采用基于Microsoft公司COM/DCOM的OPC接口技術規范進行相互通訊，OPC機艙數據訪問服務器與底層狀態數字量采集卡模塊利用串口模塊通過RS-485串口通訊技術進行相互通訊，模擬量采集卡模塊利用CAN模塊通過CAN現場總線技術進行相互通訊；所述的數字量采集卡模塊和模擬量采集卡模塊均為智能采集卡，配置有工業用嵌入式微控制器，能夠獨立完成機艙各設備的狀態數據采集和同OPC機艙數據訪問服務器之間的通訊任務；所述的OPC機艙監測系統遵循OPC規范的技術標準；?

所述的數字量采集卡模塊包括ATmega32主控制芯片模塊、12～5V直流電源模塊、工作模式和地址選擇模塊、RS-485通訊模塊、16路數字量輸入模塊、16路數字量輸出模塊和JTAG編程調試模塊，所述的工作模式和地址選擇模塊負責數字量采集卡模塊的工作模式和地址的設定，12～5V直流電源模塊負責將輸入的DC12V電壓轉換成DC5V電壓輸出、使之適合ATmega32主控制芯片模塊的工作需要，JTAG編程調試模塊用于芯片內部測試和編程調試，RS-485通訊模塊用于RS-232/RS-485串口通信之間的轉換，16路數字量輸入模塊和16路數字量輸出模塊用于完成數字量采集卡模塊的輸入和輸出。?

本發明所述的數字量采集卡模塊通過8位撥碼開關進行其工作模式和地址的設定，其中撥碼開關的高兩位為數字量采集卡模塊工作模式選擇開關，01表示數字量采集卡模塊為數字量輸出模式，10表示數字量采集卡模塊為數字量輸入模式；撥碼開關的低六位為數字量采集卡模塊地址選擇開關，數字量采集卡模塊地址范圍為0X00～0X3F共64個地址選擇。?

本發明所述的OPC機艙監測系統和OPC機艙數據訪問服務器用的開發軟件是VC++，在設計數字量采集卡模塊時用到了ICCAVR編譯器和Protel軟件。?

本發明的工作過程如下：?

A、完成OPC機艙監測系統的啟動，OPC機艙監測系統啟動后，完成對OPC機艙數據訪問服務器與數字量采集卡模塊、模擬量采集卡模塊之間的通信參數的配置；?