本发明专利技术公开了一种多协议转换的无人船船载智能终端及控制平台系统，该智能终端包括：数据协议端口模块，用于提供主控模块与总线和船载设备连接的接口电路；主控模块，用于采集传感器设备的数据，并组包传输至CAN或以太网总线；控制端模块，用于接收用户的命令对外围设备进行开关操作；所述数据协议端口模块包括CAN接口电路、RS232驱动电路和过压过流保护电路、以太网控制器和隔离变压器电路以及RS485驱动电路和光耦隔离电路；所述主控模块通过CAN接口电路连接CAN总线，主控模块通过RS232驱动电路和过压过流保护电路或RS485驱动电路和光耦隔离电路连接传感器设备。本发明专利技术智能终端能大大节省设备接入总线时导线的数量，降低设备整体布局的复杂度，提高系统稳定性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种多协议转换的无人船船载智能终端及控制平台系统，该智能终端包括：数据协议端口模块，用于提供主控模块与总线和船载设备连接的接口电路；主控模块，用于采集传感器设备的数据，并组包传输至CAN或以太网总线；控制端模块，用于接收用户的命令对外围设备进行开关操作；所述数据协议端口模块包括CAN接口电路、RS232驱动电路和过压过流保护电路、以太网控制器和隔离变压器电路以及RS485驱动电路和光耦隔离电路；所述主控模块通过CAN接口电路连接CAN总线，主控模块通过RS232驱动电路和过压过流保护电路或RS485驱动电路和光耦隔离电路连接传感器设备。本专利技术智能终端能大大节省设备接入总线时导线的数量，降低设备整体布局的复杂度，提高系统稳定性。【专利说明】一种多协议转换的无人船船载智能终端及控制平台系统
本专利技术涉及船载设备
，尤其涉及一种多协议转换的无人船船载智能终端及平台系统。
技术介绍
近年来由于世界各国对海洋资源的强力争夺以及海难事故频繁发生，研制出可承担情报收集、反潜、精确打击、海上搜救、水文地理勘察等功能的无人船成为该领域研究热点。无人船除了搭载如GPS、电罗经等常规导航设备外，根据任务不同还需搭载多种各类型的传感器设备，需同时处理的数据也是多种类型并存，且处理量也是庞大的。现有系统方案中，大多采用集中式设计方案，将设备接在一个控制器上，通过该控制器实现所有数据的采集与处理工作。该方法具有以下缺点:1)对控制器的处理速度要求高，必然会导致成本增加；2)控制器处理程序需同时具备不同协议的数据接口，增加了程序开发难度和周期；3)接入到控制器的导线数量多，布线复杂；4)故障排查难，当某一设备出现故障后，需要对整个系统进行排查，增加难度；5)不便于扩展，如果后期要加入其他设备，则需要对整个系统重新规划修改。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种多协议转换的无人船船载智能终端及平台系统。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种多协议转换的无人船船载智能终端，包括:数据协议端口模块，用于提供主控模块与总线和船载设备连接的接口电路主控模块，用于采集传感器设备的数据，并组包传输至CAN或以太网总线；控制端模块，用于接收用户的命令对外围设备进行开关操作；所述数据协议端口模块包括CAN接口电路、RS232驱动电路和过压过流保护电路、以太网控制器和隔离变压器电路以及RS485驱动电路和光耦隔离电路；所述主控模块通过CAN接口电路连接CAN总线，主控模块通过RS232驱动电路和过压过流保护电路或RS485驱动电路和光耦隔离电路连接传感器设备，主控模块通过以太网控制器和隔离变压器电路连接以太网总线。 按上述方案，所述主控模块采用STM32单片机。 一种新型的无人船船端分布式控制平台系统，包括:信息采集单元、执行单元、通信单元和控制器；所述通信单元和控制器连接，所述信息采集单元、执行单元和控制器通过CAN和以太网总线连接；信息采集单元，用于采集船载导航设备信息和传感器设备信息；执行单元，用于根据控制器的操作指令进行船舶航行操作；所述执行单元包括智能终端和通过智能终端驱动的转向系统；所述智能终端为多协议转换的无人船船载智能终端； 通信单元，用于船端与岸端的数据传输；控制器，用于接收总线上的导航设备信息和传感器设备信息，经过数据处理形成操作指令。 按上述方案，所述信息采集单元包括智能终端和分别由智能终端驱动的GPS和电罗经等船载传感器设备。 按上述方案，所述控制器包括数据融合处理模块、路径规划模块和智能决策模块。 数据融合处理模块，用于融合处理船载多源传感器采集信息，提供本船的航行姿态信息及感知周围水域的环境信息，并将信息通过通信单元发送至岸端监控；还用于根据融合处理的信息，识别水面静止和运动的目标；路径规划模块，用于根据本船位置信息及目标点位置坐标，并结合电子海图信息规划有效路径备选；智能决策模块，用于保证船舶按照人工设定的航向稳定航行和避开动态船舶。 本专利技术的智能终端的功能如下:该智能终端能将具有RS232或RS485接口的常用监控设备或特定应用功能设备，如船舶领域常用的GPS、测深仪、电罗经等接入到CAN总线或以太网总线；该智能终端通过控制端模块能对设备进行单独的开启和关断操作，避免设备故障对总线数据的传输造成影响。 本专利技术产生的有益效果是:1.智能终端具有CAN和以太网两种总线协议，可以根据数据转换后的协议进行选择；2.同时能实时监控两种总线的工作状态，每种总线协议具有两路接口，当一路CAN或以太网总线出现故障时，自动切换为另一路备用通道进行数据传输。以CAN总线为例，其切换方式如下:单片机根据其中一路CAN通信控制器的错误代码寄存器的数值确定该通信通道是否正常，一旦发现CAN通信控制器发生错误码溢出，则立即切换为第二路通信通道传输数据。 3.该智能终端大大节省设备接入总线时导线的数量，降低设备整体布局的复杂度，提闻系统稳定性。 4.该智能终端与现有技术对比，能将多种带RS232或RS485接口常用设备方便、高质量地接入到现在广泛使用的CAN总线和以太网总线中，并能对接入的设备进行单独的开启和关断操作，避免单一设备出现故障对总线的数据传输造成影响。另外，基于该智能终端设计的无人船船端分布式控制平台系统设计方案，为面向多任务的无人船研制提供新的思路。 【专利附图】【附图说明】 下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中:图1为智能终端的原理图；图2为智能终端的STM32单片机最小系统图；图3为智能终端的CAN接口电路图；图4为智能终端的RS232接口电路图图5为智能终端的以太网接口电路图图6为智能终端的RS485接口电路图图7为智能终端的功能流程图；图8为智能终端的中断流程图；图9为智能终端监测软件用户界面示意图；图10为基于智能终端设计的无人船船端分布式控制平台系统框图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 如图1所示，一种多协议转换的无人船船载智能终端，包括:数据协议端口模块，用于提供主控模块与总线和船载设备连接的接口电路；主控模块，用于采集传感器设备的数据，并组包传输至CAN或以太网总线；控制端模块，用于接收用户的命令对外围设备进行开关操作；所述数据协议端口模块包括CAN接口电路、RS232驱动电路和过压过流保护电路、以太网控制器和隔离变压器电路以及RS485驱动电路和光耦隔离电路；所述主控模块通过CAN接口电路连接CAN总线，主控模块通过RS232驱动电路和过压过流保护电路或RS485驱动电路和光耦隔离电路连接传感器设备，主控模块通过以太网控制器和隔离变压器电路连接以太网总线。 STM32单片机I为该智能终端的核心模块，如图2所示，主控模块采用的是STM系列的STM32H03VET6单片机，主要实现数据的采集、组包传输至总线，并能实时监控两种总线的通信状态。另外，单片机能接收用户发送的命令来实现接入设备的开启和关断。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多协议转换的无人船船载智能终端, 其特征在于，包括：数据协议端口模块，用于提供主控模块与总线和船载设备连接的接口电路主控模块，用于采集传感器设备的数据，并组包传输至CAN或以太网总线；控制端模块，用于接收用户的命令对外围设备进行开关操作；所述数据协议端口模块包括CAN接口电路、RS232驱动电路和过压过流保护电路、以太网控制器和隔离变压器电路以及RS485驱动电路和光耦隔离电路；所述主控模块通过CAN接口电路连接CAN总线，主控模块通过RS232驱动电路和过压过流保护电路或RS485驱动电路和光耦隔离电路连接传感器设备，主控模块通过以太网控制器和隔离变压器电路连接以太网总线。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄珍，李俊杰，徐小强，张兰鹏，李浩，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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