一种内河远程控制船舶电子电气系统技术方案

本发明专利技术涉及一种内河远程控制船舶电子电气系统，所述内河远程控制船舶电子电气系统包括中央计算平台、供电系统、无线通信模块、至少一个区域控制器以及以太网传输骨干网络，其中，所述中央计算平台分别与所述无线通信模块、所述至少一个区域控制器、所述供电系统电连接，所述至少一个区域控制器分别与对应的执行器和传感器通信连接，且与所述供电系统电连接，所述至少一个区域控制器和所述中央计算平台通过所述以太网传输骨干网络通信连接。本发明专利技术使整船分散的电器件通过就近的区域控制器集中通信和供电，降低线束重量及成本；同时，功能计算能力的集中化可减少控制器数量，提升架构的可拓展性和系统升级的便捷性。构的可拓展性和系统升级的便捷性。构的可拓展性和系统升级的便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种内河远程控制船舶电子电气系统


[0001]本专利技术涉及船舶
，尤其涉及一种内河远程控制船舶电子电气系统。

技术介绍

[0002]随着物联网时代的到来，船舶逐渐向智能化、网联化发展，船舶上的功能越来越复杂，导致执行器、传感器、控制器越来越多。传统的分布式电子电气架构以及划分功能域的电子电气架构都面临着很多问题：第一，绝大部分功能对应的传感器、执行器和控制器分散在船舶的不同区域，需要分散通信和供电，这种模式会导致线束重量、成本上的压力问题；第二，跨域功能的增长、各控制部件总线通信需求的增长，导致传统总线带宽不够、负载过高、通信时延不满足要求等问题；第三，软件功能大面积分散，导致船舶功能复用度低，升级困难。
[0003]以上问题，随着智能网联技术在船舶领域的应用发展愈专利技术显，对智能船舶快速走向市场带来了阻碍。随着芯片处理能力的提升，以及以太网技术的快速发展，传统的分布式电子电气架构已经逐步向新一代集中式电子电气架构发展。现有技术中船舶的电子电气架构一般是按整船的功能特性划分为几个功能域，一般划分为驾驶台控制域，动力控制域，机舱控制域，信息娱乐域等。每个功能域的执行器和传感器通过总线或者硬线连接到该域对应的控制器中，而传感器、执行器和控制器分散在整船各个位置，最终导致整船线束连接十分复杂，线束长度重量和成本都不理想。因此，如何高效简单地进行船舶电气架构的部署是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，有必要提供及一种内河远程控制船舶电子电气系统，用以克服现有技术中难以高效部署船舶电气架构的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种内河远程控制船舶电子电气系统，包括中央计算平台、供电系统、无线通信模块、至少一个区域控制器以及以太网传输骨干网络，其中，所述中央计算平台分别与所述无线通信模块、所述至少一个区域控制器、所述供电系统电连接，所述至少一个区域控制器分别与对应的执行器和传感器通信连接，且与所述供电系统电连接，所述至少一个区域控制器和所述中央计算平台通过所述以太网传输骨干网络通信连接。
[0006]进一步地，所述供电系统包括电池组和不间断电源，其中，所述电池组与所述不间断电源电连接，所述不间断电源分别与所述中央计算平台、所述至少一个区域控制器电连接。
[0007]进一步地，所述至少一个区域控制器包括船艏区域控制器、驾驶台区域控制器、甲板区域控制器、机舱区域控制器以及船尾区域控制器，并通过100Base
‑
T1的对线系统连接至所述中央计算平台。
[0008]进一步地，所述至少一个区域控制器内置保险丝、高边开关、继电器，并配置了CAN
接口、LIN接口、LVDS接口、以太网接口以及电气接口。
[0009]进一步地，所述无线通信模块内置4G/5G通信模块和卫星通信模块，通过所述以太网传输骨干网络连接到所述中央计算平台。
[0010]进一步地，所述中央计算平台内置以太网交换芯片，所述以太网交换芯片具备若干路端口。
[0011]进一步地，在所述太网交换芯片中，6路固定的100M端口，用于与所述至少一个区域控制器、所述无线通信模块以百兆以太网连接，构成所述以太网骨干网络，2路配置端口预留出来，接入其他模块或设备。
[0012]进一步地，所述中央计算平台内置多个处理器。
[0013]进一步地，所述至少一个域控制器以CAN总线和/或LIN总线和/或LVDS总线连接区域内的执行器和传感器。
[0014]进一步地，所述至少一个域控制器通过CAN总线与第一预设数据量交互的执行器和传感器通信连接，所述至少一个域控制器通过LIN总线与开关类、机械传感器及简单执行器通信连接。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：通过设置区域控制器连接各自区域的传感器、执行器的连接结构，进行相应的信号触发和传递；通过设置中央计算平台与区域控制器的连接结构，对区域控制器传递的信号进行相应的处理；供电系统为中央计算平台和多个区域控制器提供电源分配和保护，并通过区域控制器对域内的传感器、执行器进行电信号的传递，实现供电控制；无线通信模块实现船舶与远程控制中心的通信；区域控制器通过以太网骨干网与中央计算平台交互数据，并实现各区域传感器数据采集和执行器驱动，同时区域控制器也作为该区域电气分配中心，集中给区域内各电器件供电。综上，本专利技术使整船分散的电器件通过就近的区域控制器集中通信和供电，降低线束重量及成本；同时，功能算力的集中化可减少控制器数量，提升架构的可拓展性和系统升级的便捷性。
附图说明
[0016]图1为现有技术中的电子电气架构的系统结构图；
[0017]图2为本专利技术提供的内河远程控制船舶电子电气系统一实施例的系统结构图；
[0018]图3为本专利技术提供的内河远程控制船舶电子电气系统一实施例的具体系统结构图；
[0019]图4为本专利技术提供的内中央计算平台和区域控制器一实施例的系统结构图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0021]在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0022]在本专利技术的描述中，提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特
性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0023]本专利技术提供了一种内河远程控制船舶电子电气系统，通过中央计算平台、供电系统、无线通信模块、至少一个区域控制器以及以太网传输骨干网络的连接结构，为进一步提高船舶架构管理的高效性提供了新思路。
[0024]在实施例描述之前，对相关词语进行释义：
[0025]域控制器：是指在“域”模式下，至少有一台服务器负责每一台联入网络的电脑和用户的验证工作，相当于一个单位的门卫一样，称为域控制器。域控制器(Domain controller，DC)是活动目录的存储位置，安装了活动目录的计算机称为域控制器。在第一次安装活动目录时，安装活动目录的那台计算机就成为域控制器，简称“域控”。域控制器存储着目录数据并管理用户域的交互关系，其中包括用户登录过程、身份验证和目录搜索等。一个域可以有多个域控制器。为了获得高可用性和容错能力，规模较小的域只需两个域控制器，一个实际使用，另一个用于容错性检查；规模较大的域可以使用多个域控制器。
[0026]基于上述技术名词的描述，结合图1来看，图1为现有技术中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内河远程控制船舶电子电气系统，其特征在于，包括中央计算平台、供电系统、无线通信模块、至少一个区域控制器以及以太网传输骨干网络，其中，所述中央计算平台分别与所述无线通信模块、所述至少一个区域控制器、所述供电系统电连接，所述至少一个区域控制器分别与对应的执行器和传感器通信连接，且与所述供电系统电连接，所述至少一个区域控制器和所述中央计算平台通过所述以太网传输骨干网络通信连接。2.根据权利要求1所述的内河远程控制船舶电子电气系统，其特征在于，所述供电系统包括电池组和不间断电源，其中，所述电池组与所述不间断电源电连接，所述不间断电源分别与所述中央计算平台、所述至少一个区域控制器电连接。3.根据权利要求1所述的内河远程控制船舶电子电气系统，其特征在于，所述至少一个区域控制器包括船艏区域控制器、驾驶台区域控制器、甲板区域控制器、机舱区域控制器以及船尾区域控制器，并通过100Base
‑
T1的对线系统连接至所述中央计算平台。4.根据权利要求1所述的内河远程控制船舶电子电气系统，其特征在于，所述至少一个区域控制器内置保险丝、高边开关、继电器，并配置了CAN接口、LIN接口、LVDS接口、以太网接口以及电气接口。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱曼，熊文婷，黄亚敏，文元桥，黄亮，周春辉，张帆，吴博，杨君兰，肖长诗，陈华龙，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：