技术领域
[0001] 本
发明属于
船舶航海设备领域，特别是涉及一种航迹自动操舵仪上的舵机报警系统及其报警流程。
背景技术
[0002] 目前，舵机报警模
块涉及舵机
泵组运行报警信息的采集、发送、接收及显示功能。传统的报警模块均采用
开关信号进行
信号传输，一种报警信号就需要2根
电缆线，而单舵机就有将近20个报警监测点，所以合起来就有40多根电缆线，双舵机更是双倍的数量；而且从舵
机舱到
驾驶室等地方距离较远，加上驾驶室设备众多，线缆本身就特别多，确实增加了不少成本，且信号传输相当不稳定。
[0003] 另外，在目前的报警系统中若需要增加
节点，则需要改动
硬件，比较繁琐而且很不方便。
发明内容
[0004] 针对
现有技术中存在的问题，本发明提供一种航迹自动操舵仪上的舵机报警系统及其报警流程，本发明只需两根CAN网线传输就可完成舵机各种运行参数，包括
温度、动
力、液位、压力等参数的集中遥测、自动
数据处理及报警监测等功能。
液晶屏的显示界面可自由增减报警监测点，不需要硬件上的更改，凸显出了本系统显示方式的优越性和便携性，方便客户要求。同时增加了历史报警的功能，历史报警功能在所有的报警接收和显示单元的液晶屏幕上显示，历史报警界面和报警显示界面可通过模式按键切换液晶屏的页面。本发明采用了双冗余CAN网，可以进行统一调光、应答和测试，更方便用户的操作，而且双冗余CAN网系统也能更好的备份数据资料，让系统更可靠。
[0005] 本发明的上述目的是通过这样的技术方案来实现的：
[0006] 本发明一种航迹自动操舵仪上的舵机报警系统，该报警系统包括：报警信号采集发送单元、驾驶室报警单元、远程报警单元、舵机舱本地报警单元、舵机舱信号集成单元和双冗余CAN网；
[0007] 所述舵机舱信号集成单元采集舵机监测点上连接的
传感器发出的有源触点后分离出一组无源触点和一组有源触点，所述有源触点供报警信号采集发送单元使用，[0008] 所述报警信号采集发送单元包括报警采集发送
控制器、报警信号采集发送CAN总线收发模块和串口收发模块，所述报警采集发送控制器接收舵机舱信号集成单元分离出的有源触点后，经过报警采集发送控制器处理后按CAN网协议编辑CAN数据并通过报警信号采集发送CAN总线收发模块发送到双冗余CAN网供驾驶室报警单元、远程报警单元、舵机舱本地报警单元接收使用，按照串口协议编辑串口数据并发送给VDR（船用黑匣子）和BNWAS（桥楼航行值班报警系统），
[0009] 所述驾驶室报警单元包括驾驶室报警控制器、驾驶室CAN总线收发模块、驾驶室报警终端液晶显示屏和驾驶室操作按钮，所述驾驶室报警终端液晶显示屏和驾驶室操作按钮安装在驾驶室报警单元的面板上，驾驶室报警控制器安装在面板后面，组成一个
人机界面，驾驶室报警控制器接收到双冗余CAN网的报警数据和驾驶室操作按钮的数据，通过逻辑判断后将逻辑判断后的数据通过串口发送到驾驶室报警终端液晶显示屏，从而在驾驶室报警终端液晶显示屏上完成对驾驶室报警单元内各数据的显示和报警，并通过声光报警形式进行报警，
[0010] 所述舵机舱本地报警单元包括舵机舱本地报警控制器、舵机舱本地CAN总线收发模块、舵机舱本地报警终端液晶显示屏和舵机舱本地操作按钮，所述舵机舱本地报警终端液晶显示屏和舵机舱本地操作按钮安装在舵机舱本地报警单元的面板上，舵机舱本地报警控制器安装在面板后面，组成一个人机界面，舵机舱本地报警控制器接收到双冗余CAN网的报警数据和舵机舱本地操作按钮的数据，通过逻辑判断后将逻辑判断后的数据通过串口发送到舵机舱本地报警终端液晶显示屏，从而在舵机舱本地报警终端液晶显示屏上完成对舵机舱本地报警单元内各数据的显示和报警，并通过声光报警形式进行报警，[0011] 所述远程报警单元包括远程报警控制器、远程CAN总线收发模块、远程报警终端液晶显示屏和远程操作按钮，所述远程报警终端液晶显示屏和远程操作按钮安装在远程报警单元的面板上，远程报警控制器安装在面板后面，组成一个人机界面，远程报警控制器接收到双冗余CAN网的报警数据和远程操作按钮的数据，通过逻辑判断后将逻辑判断后的数据通过串口发送到远程报警终端液晶显示屏，从而在远程报警终端液晶显示屏上完成对远程报警单元内各数据的显示和报警，并通过声光报警形式进行报警。
[0012] 所述舵机监测点包括电源错断相报警点、负载过载、泵动力失电、液压油箱油位低、液压油温高、回油滤器阻塞、液压阻塞，这些舵机监测点可随时添加备用，以满足实际需求，单舵为以上两组检测报警点，双舵为以上四组检测报警点。
[0013] 所述驾驶室操作按钮包括驾驶室应答按键、驾驶室测试按键、驾驶室调光按键和驾驶室模式按键；所述舵机舱本地操作按钮包括舵机舱应答按键、舵机舱测试按键、舵机舱调光按键和舵机舱模式按键；所述远程操作按钮包括远程应答按键、远程测试按键、远程调光按键和远程模式按键，同一功能的按键，无论是在哪个报警单元中被按下，报警系统中的其他任一单元都会被作用，灵活、方便，使操作人员可在操作人员所在地处理报警。
[0014] 一种航迹自动操舵仪上的舵机报警系统的报警流程，该报警流程包括以下步骤：
[0015] a）采集的传感器数字开关量信号为高电平报警，低电平不报警；
[0016] b）采集到的
数字信号进入舵机舱信号集成模块后分离为一组无源触点和一组有源触点，无源触点可供外部设备采集使用，有源触点供报警发送板采集使用；
[0017] c）经过报警采集发送控制器处理后按CAN网协议编辑CAN数据并通过报警信号采集发送CAN总线收发模块发送到双冗余CAN网供驾驶室报警单元、远程报警单元、舵机舱本地报警单元接收使用，按照串口协议编辑串口数据并发送给VDR和BNWAS，[0018] d）驾驶室报警单元中的驾驶室CAN总线收发模块、舵机舱本地报警单元中的舵机舱本地CAN总线收发模块和远程报警单元中的远程CAN总线收发模块均采集双冗余CAN网中的报警信息；
[0019] e）驾驶室报警控制器、舵机舱本地报警控制器和远程报警控制器分别接收到报警数据后，分别通过逻辑判断出有无新的报警点；
[0020] f）第一个报警在液晶屏上显示，应答后该报警点长亮，在第二个、第三个报警出现时，第一个报警点一直是长亮，除非消失；后面出现的报警点在未有应答时仍然为声光报警，应答后长亮，直至报警点恢复，则长亮消失，恢复正常显示；
[0021] g）判断驾驶室模式按键、舵机舱模式按键和远程模式按键是白天模式或夜间模式，并分别向各终端液晶显示屏传输相应的模式指令，分别控制各终端液晶显示屏的模式显示；并判断页面切换在报警显示界面还是历史报警显示界面，并作出相应的显示切换；
[0022] h）判断是否有调光按键按下，并向各终端液晶显示屏传输相应的调光指令，控制终端液晶显示屏的调光指令；
[0023] i）判断是否有测试按键按下，并向各终端液晶显示屏传输相应的测试指令，控制终端液晶显示屏的测试指令，测试时，液晶屏显示所有报警点全部长亮红色，并伴有蜂鸣器鸣响。
[0024] 所述报警流程中的逻辑判断包括以下步骤：
[0025] l）第一个报警点报警了，如未有应答，在接下来的报警点报警时，这些报警点都是声光报警，直至应答后，如有报警点消失则该点恢复正常；如不消失则长亮，声音消失；
[0026] 2）新的报警点发生时，发生声光报警，即报警点红色闪烁，并伴有蜂鸣器鸣响；
[0027] 3）新的报警发生后，应答按键应答，则报警点保持红色长亮，声音消失；
[0028] 4）应答后的报警点，恢复正常，则报警点消失，恢复绿色；如果不消失，则一直保持长亮；
[0029] 5）如果新报警产生后没有应答，则不管报警点有没有消失，屏幕显示一直是闪烁，并保持蜂鸣器鸣响。
[0030] 本发明中双冗余CAN网模式中包括CAN1网络和CAN2网络。
[0031] 由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：①本系统采用双冗余CAN网模式，提高了系统安全性能。CAN网的简易接线模式也取代了其他的发送模式，简便可靠。各单元为网络上的节点，可直接增加节点，无需硬件改动，而且双冗余CAN网进行信号传输，不管有多少故障报警点，仅需要两根线缆就完全可以通讯，信号也相当稳定；②当故障发生时，舵机舱信号集成模块和报警信号采集发送单元向本地舵机舱、驾驶室、集控室或其它远程报警单元发出报警信息，提示驾驶员及时检查，凸显出了本系统显示方式的优越性和便携性，方便客户要求；③另外，本发明由于采用了双冗余CAN网设计，可以进行统一的调光、应答和测试，更方便用户的操作，而且双冗余的CAN网系统，能更好的备份数据资料，让系统能更加可靠；④远程报警单元可以指示泵组运行状态并实时监控舵机泵组运行状态，该单元可以安装在舵机舱、集控室或者其它任何需要安装的地方，它以CAN网的形式接收舵机报警信号，与舵机报警单元配合使用；⑤本发明的报警系统是适用于船体液压舵机的监测报警，包括转舵机构和
液压泵组，相对监测点多，对于船体的运转工作较重要的系统；⑥本系统的接收显示单元独立小巧、安装简便，可在任何一个需要的部位安装，本系统还保留串口发送、接收单元备用，即可供顾客选择使用，多种传输方式可供选择；⑦本系统中的显示模式为液晶屏幕显示，显示模块无硬件
电路，如需添加报警点，可直接进行
软件修改和界面修改即可，不用长周期的改动硬件电路，相当方便，所有显示单元的显示模式是该单元的控制器接收CAN网数据和按键数据后经过逻辑处理再将处理后数据显示在液晶屏上。如需增减显示报警点，通过修改该单元控制器的软件即可。无需修改显示硬件电路；⑧本系统的报警接收显示单元包括：驾驶室报警单元（必装）、远程报警单元（可选装）和舵机舱本地报警单元（调用远程报警单元，必装），这些单元均有
键盘按键功能，在同一CAN网上不同接收单元的同一功能按键按下可操作所有的接收单元，方便本地操作；⑨本系统还保留串口收发模块已备外部设备使用。使用对象包括VDR和BNWAS。航行数据记录仪VDR俗称“黑匣子”，用于在船舶发生事故后的数据传输还原。报警信号采集发送单元通过串口收发模块将报警数据发送到VDR，已备数据查询和还原。BNWAS桥楼航行值班报警系统旨在监视桥楼活动并发向由于操作者失去工作能力而可能导致的海上事故。驾驶室报警单元报警后，如30S内无人应答，则驾驶室报警单元会回馈无人信息给报警信号采集发送单元，随后该单元会通过串口发送模块发送无人信息给BNWAS通知船长值班室无人，保证了航行安全。
附图说明
[0032] 图1为本发明中单舵的系统结构图。
[0033] 图2为本发明中双舵的系统结构图。
[0035] 图4为本发明驾驶室报警单元中驾驶室报警终端液晶显示屏的界面。
[0036] 图5为本发明远程报警单元中远程报警终端液晶显示屏的界面。
[0037] 其中，舵机舱本地报警单元中舵机舱本地报警终端液晶显示屏的界面与远程报警终端液晶显示屏的界面相同。
具体实施方式
[0038] 为了使公众充分了解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但对
实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作出形式而非实质的变化都应当视为落入本发明的保护范围。
[0039] 如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例航迹自动操舵仪上的舵机报警系统，该报警系统包括：报警信号采集发送单元、驾驶室报警单元、远程报警单元、舵机舱本地报警单元、舵机舱信号集成单元和双冗余CAN网；所述舵机舱信号集成单元采集舵机监测点上连接的传感器发出的有源触点后分离出一组无源触点和一组有源触点，所述有源触点供报警信号采集发送单元使用，
[0040] 报警信号采集发送单元包括报警采集发送控制器、报警信号采集发送CAN总线收发模块和串口收发模块，所述报警采集发送控制器接收舵机舱信号集成单元分离出的有源触点后，经过报警采集发送控制器处理后按CAN网协议编辑CAN数据并通过报警信号采集发送CAN总线收发模块发送到双冗余CAN网供驾驶室报警单元、远程报警单元、舵机舱本地报警单元接收使用，按照串口协议编辑串口数据并发送给VDR（船用黑匣子）和BNWAS（桥楼航行值班报警系统）；驾驶室报警单元包括驾驶室报警控制器、驾驶室CAN总线收发模块、驾驶室报警终端液晶显示屏和驾驶室操作按钮，所述驾驶室报警终端液晶显示屏和驾驶室操作按钮安装在驾驶室报警单元的面板上，驾驶室报警控制器安装在面板后面，组成一个人机界面，驾驶室报警控制器接收到双冗余CAN网的报警数据和驾驶室操作按钮的数据，通过逻辑判断后将逻辑判断后的数据通过串口发送到驾驶室报警终端液晶显示屏，从而在驾驶室报警终端液晶显示屏上完成对驾驶室报警单元内各数据的显示和报警，并通过声光报警形式进行报警；舵机舱本地报警单元包括舵机舱本地报警控制器、舵机舱本地CAN总线收发模块、舵机舱本地报警终端液晶显示屏和舵机舱本地操作按钮，所述舵机舱本地报警终端液晶显示屏和舵机舱本地操作按钮安装在舵机舱本地报警单元的面板上，舵机舱本地报警控制器安装在面板后面，组成一个人机界面，舵机舱本地报警控制器接收到双冗余CAN网的报警数据和舵机舱本地操作按钮的数据，通过逻辑判断后将逻辑判断后的数据通过串口发送到舵机舱本地报警终端液晶显示屏，从而在舵机舱本地报警终端液晶显示屏上完成对舵机舱本地报警单元内各数据的显示和报警，并通过声光报警形式进行报警；远程报警单元包括远程报警控制器、远程CAN总线收发模块、远程报警终端液晶显示屏和远程操作按钮，所述远程报警终端液晶显示屏和远程操作按钮安装在远程报警单元的面板上，远程报警控制器安装在面板后面，组成一个人机界面，远程报警控制器接收到双冗余CAN网的报警数据和远程操作按钮的数据，通过逻辑判断后将逻辑判断后的数据通过串口发送到远程报警终端液晶显示屏，从而在远程报警终端液晶显示屏上完成对远程报警单元内各数据的显示和报警，并通过声光报警形式进行报警。
[0041] 为了便于实际检测的需要，舵机监测点包括电源错断相报警点、负载过载、泵动力失电、液压油箱油位低、液压油温高、回油滤器阻塞、液压阻塞，这些舵机监测点可随时添加备用，以满足实际需求，单舵为以上两组检测报警点，双舵为以上四组检测报警点。
[0042] 为了方便操作人员的操作，增加
操作系统的灵活性，本实施例驾驶室操作按钮包括驾驶室应答按键、驾驶室测试按键、驾驶室调光按键和驾驶室模式按键；所述舵机舱本地操作按钮包括舵机舱应答按键、舵机舱测试按键、舵机舱调光按键和舵机舱模式按键；所述远程操作按钮包括远程应答按键、远程测试按键、远程调光按键和远程模式按键，这些同一功能的按键，比如：驾驶室应答按键、舵机舱应答按键和远程应答按键，无论是在哪个报警单元中被按下，报警系统中的其他任一单元的应答按键都会被作用，灵活、方便，使操作人员可在操作人员所在地处理报警。
[0043] 一种航迹自动操舵仪上的舵机报警系统的报警流程，该报警流程包括以下步骤：
[0044] a）采集的传感器数字开关量信号为高电平报警，低电平不报警；
[0045] b）采集到的数字信号进入舵机舱信号集成模块后分离为一组无源触点和一组有源触点，无源触点可供外部设备采集使用，有源触点供报警发送板采集使用；
[0046] c）经过报警采集发送控制器处理后按CAN网协议编辑CAN数据并通过报警信号采集发送CAN总线收发模块发送到双冗余CAN网供驾驶室报警单元、远程报警单元、舵机舱本地报警单元接收使用，按照串口协议编辑串口数据并发送给VDR和BNWAS，[0047] d）驾驶室报警单元中的驾驶室CAN总线收发模块、舵机舱本地报警单元中的舵机舱本地CAN总线收发模块和远程报警单元中的远程CAN总线收发模块均采集双冗余CAN网中的报警信息；
[0048] e）驾驶室报警控制器、舵机舱本地报警控制器和远程报警控制器分别接收到报警数据后，分别通过逻辑判断出有无新的报警点；
[0049] f）第一个报警在液晶屏上显示，应答后该报警点长亮，在第二个、第三个报警出现时，第一个报警点一直是长亮，除非消失；后面出现的报警点在未有应答时仍然为声光报警，应答后长亮，直至报警点恢复，则长亮消失，恢复正常显示；
[0050] g）判断驾驶室模式按键、舵机舱模式按键和远程模式按键是白天模式或夜间模式，并分别向各终端液晶显示屏传输相应的模式指令，分别控制各终端液晶显示屏的模式显示；并判断页面切换在报警显示界面还是历史报警显示界面，并作出相应的显示切换；
[0051] h）判断是否有调光按键按下，并向各终端液晶显示屏传输相应的调光指令，控制终端液晶显示屏的调光指令；
[0052] i）判断是否有测试按键按下，并向各终端液晶显示屏传输相应的测试指令，控制终端液晶显示屏的测试指令，测试时，液晶屏显示所有报警点全部长亮红色，并伴有蜂鸣器鸣响。
[0053] 该报警流程中的逻辑判断包括以下步骤：
[0054] l）第一个报警点报警了，如未有应答，在接下来的报警点报警时，这些报警点都是声光报警，直至应答后，如有报警点消失则该点恢复正常；如不消失则长亮，声音消失；
[0055] 2）新的报警点发生时，发生声光报警，即报警点红色闪烁，并伴有蜂鸣器鸣响；
[0056] 3）新的报警发生后，应答按键应答，则报警点保持红色长亮，声音消失；
[0057] 4）应答后的报警点，恢复正常，则报警点消失，恢复绿色；如果不消失，则一直保持长亮；
[0058] 5）如果新报警产生后没有应答，则不管报警点有没有消失，屏幕显示一直是闪烁，并保持蜂鸣器鸣响。
