[發(fā)明專利]船舶航行數(shù)據(jù)回放和分析系統(tǒng)與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010570194.4
• 申請日: 2020-06-21
• 公開（公告）號: CN111930975A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳冰;夏偉;寧鷗;許治梭;熊春水
• 申請（專利權(quán)）人: 中國艦船研究設(shè)計中心
• 主分類號: G06F16/438
• 分類號: G06F16/438;G06F16/44;G06F16/11;G06F8/41
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;李丹

本發(fā)明公開了一種船舶航行數(shù)據(jù)回放和分析系統(tǒng)與方法，該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取通過便攜式記錄儀記錄CAN總線上歷史CAN總線數(shù)據(jù)，并獲取媒體文件；CAN實時數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收CAN總線的實時數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計CAN口的數(shù)據(jù)負(fù)載率，以及每秒接收的數(shù)據(jù)包數(shù)；數(shù)據(jù)解析模塊，用于解析數(shù)據(jù)文件；歷史數(shù)據(jù)回放模塊，用于根據(jù)接收的歷史數(shù)據(jù)回放指令，對航行數(shù)據(jù)同步回放或獨立回放；數(shù)據(jù)查詢分析模塊，用于為用戶提供條件查詢，并對提取出來的信息進(jìn)行圖表分析；航行試驗輔助模塊、實時監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明提供的船舶航行數(shù)據(jù)回放和分析系統(tǒng)，實現(xiàn)對航行情況進(jìn)行真實復(fù)現(xiàn)和對航行數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，為設(shè)計師提供和復(fù)現(xiàn)真實客觀數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及艦船電子技術(shù)，尤其涉及一種船舶航行數(shù)據(jù)回放和分析系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

長期以來，船舶上的航行數(shù)據(jù)記錄儀(Voyage Data Recorder，簡稱VDR)，主要功能是船舶固定數(shù)據(jù)的固化、船舶動態(tài)信息和操作信息的采集記錄，它可以作為航行數(shù)據(jù)回放和分析技術(shù)的初步技術(shù)基礎(chǔ)加以開發(fā)利用。航行數(shù)據(jù)記錄儀的回放裝置尚未采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，仍沿用文本處理方式，數(shù)據(jù)檢索和查找效率低下。缺乏對數(shù)據(jù)的提取、分析、回顧，以及統(tǒng)計學(xué)處理，設(shè)計人員無法充分利用海量數(shù)據(jù)進(jìn)行全面準(zhǔn)確地分析；聲音和圖像的回放與數(shù)據(jù)的回放不能同步，無法生動地進(jìn)行場景重演；試驗數(shù)據(jù)都是通過手工抄寫數(shù)據(jù)到紙質(zhì)表格，這種方式數(shù)據(jù)采集、處理以人工為主，不僅費時費力，而且效果差，試驗數(shù)據(jù)不便于管理。

如何結(jié)合大數(shù)據(jù)時代對信息化數(shù)據(jù)合理管理的思路，對航行數(shù)據(jù)進(jìn)行更為有效地統(tǒng)計分析管理，也相應(yīng)提出了新的要求。通過設(shè)計船舶航行數(shù)據(jù)回放和分析系統(tǒng)，可以給各系統(tǒng)設(shè)計師提供真實客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，全面掌握系統(tǒng)的運行狀態(tài)，開展分析優(yōu)化工作；船舶航行數(shù)據(jù)回放和分析系統(tǒng)可利用航行或系泊試驗數(shù)據(jù)直接提取并生成試驗電子表格，提高工作效率，擺脫目前“觀測基本靠眼、記錄基本靠手、分析基本靠口”的落后局面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種船舶航行數(shù)據(jù)回放和分析系統(tǒng)與方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種船舶航行數(shù)據(jù)回放和分析系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取通過便攜式記錄儀記錄CAN總線上歷史CAN總線數(shù)據(jù)，并獲取媒體文件，所述媒體文件包括音頻文件和視頻文件；

CAN實時數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收CAN總線的實時數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計CAN口的數(shù)據(jù)負(fù)載率，以及每秒接收的數(shù)據(jù)包數(shù)；

數(shù)據(jù)解析模塊，用于解析CAN總線的實時數(shù)據(jù)，同時記錄狀態(tài)ID、狀態(tài)值信息到非持久化狀態(tài)池，然后將原始數(shù)據(jù)記錄到CAN數(shù)據(jù)文件；

還用于解析CAN數(shù)據(jù)文件，記錄時間，狀態(tài)ID，狀態(tài)值信息到航行數(shù)據(jù)庫；

還用于解析媒體文件，讀取其對應(yīng)的時間，文件路徑信息寫入媒體文件信息數(shù)據(jù)庫；

歷史數(shù)據(jù)回放模塊，用于根據(jù)接收的歷史數(shù)據(jù)回放指令，對航行數(shù)據(jù)包括 CAN總線數(shù)據(jù)、視頻、音頻同步回放或獨立回放；

所述數(shù)據(jù)查詢分析模塊，用于為用戶提供包括時間信息、系統(tǒng)設(shè)備劃分、變量值范圍在內(nèi)的條件查詢，并對提取出來的信息進(jìn)行圖表分析；

航行試驗輔助模塊，用于通過配置文件設(shè)置各個系統(tǒng)航行試驗表格格式，依據(jù)試驗時間信息來提取需要的試驗數(shù)據(jù)，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)自動生成格式試驗表格；

實時監(jiān)測模塊，用于實時監(jiān)控模式下，收到啟動接收命令后，按照每秒一次的頻率，從非持久化狀態(tài)池中讀取當(dāng)前時間點的狀態(tài)ID、狀態(tài)值信息在內(nèi)的狀態(tài)集；并提供解析后數(shù)據(jù)的實時顯示；

數(shù)據(jù)庫，包括協(xié)議數(shù)據(jù)庫、媒體文件信息數(shù)據(jù)庫和航行數(shù)據(jù)庫。