基于CAN现场总线的船舶机舱分布式监控系统的研究
作者：admin发表时间：2010-01-28 21:56:56 摘要：随着船舶工业技术的不断发展，尤其是船用微机技术的不断提高，各类高科技数字化智能设备，广
泛应用在船舶的主机遥控系统、主机安全保护系统、机舱综合报警系统、各种导航助航设备中，这对船舶
的运行和管理起到了智能化、自动化的作用，也为船舶的安全运行起到促进作用。
对AUT—0型无人机舱的船舶，机舱监控报警系统要长期连续运行，机舱内环境恶劣，系统不仅要克服船舶的震动、摇摆以及各种电气设备的电磁干扰，还要适应机舱内的潮湿、有腐蚀性的盐雾等环境。因此要求
机舱报警系统可靠性高、实时性好、系统容量大、抗震、扩充性和耐腐蚀能力强。正基于此，本文研制基
于CAN现场总线的船舶机舱分布式监控系统，实践证明：CAN总线的机舱分布式监控系统优于以往的集中
式分布系统，指明了现代船舶机舱监控手段的发展方向。
关键词：CAN总线监控系统机舱
1基于CAN总线技术分布式机舱监控系统概述
1.1 CAN总线分布式控制系统特点及优越性
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式
控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通
信网络，在工业现场过程控制中，有如下特点：
首先，CAN控制器工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无
损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行
编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通
信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。
其次，CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端
的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，会导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象，而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其它节点的操作不受影响，从而保
证在网络中，因个别节点出现问题，不会使总线处于“死锁”的状态。
而且，CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是只仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。另外，与其它现场总线比较而言，CAN 总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是
目前CAN总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。
1.2 CAN总线分布式机舱监控系统概述
根据CAN总线的特点，设计了具有双主机热备冗余的全分布式机舱监控报警系统，系统分上下两层，上层
位于集控室，采用两台高可靠性、高性能的工业控制机构成双机热备系统，下层位于机舱内，由经过特殊
设计的各种数据采集模块及输出模块构成，用CAN总线将现场数据采集模块及位于集控室的两台上位机相连，从而构成分布式监控报警系统。同时本系统还通过CAN总线将采集到的数据与状态送到船舶综合监控
系统的航行管理微机上进行显示。
2分布式监控系统研究的主要内容及性能指标
2.1研制内容
研制插于上位机中的智能型ISA总线CAN通讯卡，板上带有CPU，负责管理CAN总线通讯任务，采用此智能型通讯卡可减小主CPU的负担，卡上实现本系统的CAN总线数据链路层协议。研究机舱监控报警系统上位机软件和双机并联热备系统的实现方法，使系统的各种带有CAN总线接口的现场数据采集单元模块（模拟量输入模块，模拟量输出模块、开关量输入模块、开关量输出模块及数字量输入模块单元）可靠性高、抗震、耐腐蚀。找出适合分布式机舱监控系统的通讯协议。
2.2性能指标
系统的测量误差要小于5‰；系统报警响应速度满足船舶报警系统的要求，即报警响应时间小于两秒。系统要具有热备能力，当一台主机发生故障（死机或损坏）时，另一台主机能接续不间断运行。且系统操作简单、维护方便，具有直观的人机界面。
3技术方案、技术措施
3.1技术方案
机舱监控报警系统的主机采用高性能和高可靠的CPU：Pentium系列的工业控制微机。两台主机构成其热备系统；采用CAN总线构成系统通讯网络；80C196，CAN通讯接口SJA1000等构成现场采集单元模块。采用INTEL 80C196嵌入式微处理器的ISA总线智能CAN通讯卡和SJA1000CAN的控制器。CAN通讯卡采用双口RAM方式与主机交换数据，
以加快通讯卡与主机的数据传送速率。主机与各采集模块的通讯软件采用汇编和VC++设计，人机界面采用组态软件FIX设计。
3.2技术措施
机舱报警系统的关键和难点是实现双机热备冗余，需解决的问题包括双主机的快速无扰动切换、双机运行的协调以及数据的同步问题。一般的备用方式是一台为主机进行正常的监控任务，另一台处于备用状态，当检测到主机故障时自动投入运行，这种方式必然存在着切换延迟等问题。利用CAN总线的特点，采用了双机同时运行的备份方式，实现了完全意义上的双机热备。为保持其数据同步及协调运行，减少网络信息流量，不采用由主机对各现场采集模块逐台查询的通讯方式，而是充分利用CAN总线的优点，由各现场节点主动定时向上位机发送采集数据，对报警数据则随时采用高优先权进行优先发送，以保证报警时间的要求。为使两台主机的数据保持同步，各模块的数据是采用广播方式发送的，即网上每个节点都可收到数据，而不需要这些数据的节点，则可通过CAN控制器的特殊的屏蔽码将这些数据予以屏蔽。由于CAN总线采用优先权编码的仲裁方式，保证了两个或多个节点同时发送数据时不会发生冲突，也不会象以太网那样发生阻塞，因此保证了所有节点都能正常地发送数据。
4集中式机舱监控报警系统的局限
目前的船舶机舱监测报警系统大部分采用集中式监控的方式，这种系统是把被监测的各类信号，通过电缆线一对一的传送到集控室，这种集中式监控系统存在的一个重要问题是当监控微机出现故障后，没有替代系统可接续运行，直接导致监测报警系统瘫痪失灵，同时，即使监控微机故障修复，恢复工作后，也不能在故障断点接续工作，使得系统出现延时、滞后的失控盲区，直接威胁到船舶的安全运行。对于船舶重要的安全设备中，主控微机突然失控，后果不堪设想。另一方面，由于这种系统的每个信号都要从机舱引到集控室，这将消耗大量昂贵的电缆线，增加各类工程费用等，使得系统造价过高，因此,无论从技术上或经济性，集中式监测报警系统都存在较大的缺陷。
5 CAN总线分布式监控系统的软件设计
微控制器选用单片机80C196KC，CAN接口接独立控制器SJA1000。SJA1000有两种工作模式：BasicCAN模式和PeliCAN模式，其中PeliCAN模式全面支持CAN2.0B协议。SJA1000作为微控制器的片外扩展芯片，其片选引脚CS接在微控制器的地址译码器上，从而决定了CAN控制器各寄存器的地址。
CAN总线节点要有效、实时地完成通信任务，软件的设计是关键，也是难点。它主要包括节点初始化程序、报文发送程序、报文接收程序以及CAN总线出错处理程序等等。CAN控制器芯片SJA1000的内部寄存器是以作为微控制器的片外寄存器存在并作用的。微控制器和SJA1000之间状态、控制和命令的交换都是通过在复位模式或工作模式下对这些寄存器的读写来完成的。在初始化CAN内部寄存器时注意使得各节点的位速率必须一致，而且接、发双方必须同步。报文的接收主要有两种方式：中断和查询接收方式。为提高通信的实时性，文中采用中断接收方式，而且这样也可保证接收缓存器不会出现数据溢出现象。PeliCAN工作模式支持CAN协议中的更多功能。下面给出SJA1000工作在模PeliCAN式下的节点初始化、报文发送、报文接收的196汇编源程序。
6先进总线技术的发展
现场总线技术应用于船舶上，可以实现全分布式机舱监控报警系统，彻底解决集中式系统存在的问题。因此，开发研制船用现场总线系统技术，不仅可提高船舶工业的科技水平，同时可保证船舶安全运行的可靠性。
国内近几年来也在工业现场总线方面有很大的发展。如CAN，LONGWORKS，PROFIBUS，FF等。
其中基于CAN（Control Area Network）的工业线现场总线系统由于结构简单、可靠性高、通讯速率高，其芯片的开发生产得到西门子、莫托罗拉、飞利浦等等大公司的支持，开发简单易行，是目前最有前途的高性能价格比的现场总线，已开始在我国的工业领域得到广泛应用。该种总线系统将是工业控制现场总线控领域主要产品之一。
参考文献
[1]任光,张均东,孙培廷.驾机集成监控系统的设计[J].
大连海事大学学报,2002.（1）
[2]杨文菊,孟宪荛等.双冗余网络型船舶机舱监控系统
[J].大连海事大学学报,2003.29（4）35--37
[3]张均东,任光,孙培廷.舰船综合监控中上层计算机网
络的冗余设计[J].系统工程与电子技术,2002.（11）
关键词：现场总线机舱分布式
现场总线技术及控制系统 摘要：文章介绍了现场总线的概念,回顾了其产生及发展历程，分析了现场总线控制系统相对于集散控制系统的特点和优点。针对当前流行的几种现场总线，简要介绍了各自的技术特色，指出控制系统的开放互连是发展的必然。 关键词：现场总线，集散控制系统，分布式控制，FCS，DCS，开放式互连系统 一、前言 七十年代以前，控制系统中采用模拟量对传输及控制信号进行转换、传递，其精度差、受干扰信号影响大，因而整个控制系统的控制效果及系统稳定性都很差。七十年代末，随着大规模集成电路的出现，微处理器技术得到很大发展。微处理器功能强、体积小、可靠性高、通过适当的接口电路用于控制系统，控制效果得到提高；但是尽管如此，还是属于集中式控制系统。随着过程控制技术、自动化仪表技术和计算机网络技术的成熟和发展，控制领域又发生了一次技术变革。这次变革使传统的控制系统（如集散控制系统）无论在结构上还是在性能上都发生了巨大的飞跃，这次变革的基础就是现场总线技术的产生。 现场总线是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字式、多节点通信网络，它也被称为现场底层设备控制网络（INFRANET）。80年代以来，各种现场总线技术开始出现，人们要求对传统的模拟仪表和控制系统变革的呼声也越来越高，从而使现场总线成为一次世界性的技术变革浪潮。美国仪表协会(ISA)于1984年开始制订现场总线规范，在欧洲有德国的PROFIBUS和法国的FIP等，各种现场总线规范陆续形成。其中主要的有：基金会现场总线FF（Foundation Fieldbus）、控制局域网络CAN（Controller Area Network）、局部操作网络LonWorks（Local Operating Network）、过程现场总线PROFIBUS（Process Field Bus）和HART协议(Highway Addressable Remote Transducer)等。但是，总线规范的制定工作并非一帆风顺，由于行业与地域发展等历史原因，加上各公司和企业集团受自身利益的驱使，致使现场总线的国际化规范工作进展缓慢。但是不论如何，制定单一的开放国际现场总线规范是发展的必然。 二、当前流行的几类现场总线 1、基金会现场总线FF 基金会现场总线FF是在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的一种 技术。其前身是以美国Fisher－Rosemount公司为首，联合Foxboro、横河、ABB、西门子等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首，联合欧洲等地150家公司制定的World
远洋船舶视频监控系统设计方案 1. 应用对象 运输船舶：实现运输船舶的本地视频监控管理、陆地视频监控管理和突发事件发生时的远程调度指挥，减少财产损失和保障生命安全，为水上交通安全提供有力的支持和保障。 海上救援：当发生海事事故或海上突发事件时，海上救助打捞船只及时救援抢险，实现陆地应急指挥中心对突发事件现场情况的及时掌控和调度指挥。 2. 整体设计 . 整体网络拓扑 整体网络拓扑图 整个系统分为陆地调度指挥中心、船舶集团监控中心及船舶无线视频监控管理系统。陆地调度指挥中心、船舶集团监控中心设置中心管理平台及显示大屏幕系统，实现把船舶无线视频监控在一个监控平台进行管理、控制。整体网络拓扑如图所示。 . 需求分析 船上的摄像机数量和安装位置
镜头1：安装在船头甲板上空对着甲板处，能看到船上甲板的实时情况。 镜头2：安装在船的左铉对着甲板左侧，能看到甲板左侧实时情况。 镜头3：安装在船的右铉镜头对着甲板右侧，看到甲板右侧实时情况。 镜头4：（可选待定）安装驾驶仓里面看到驾驶仓人员操作或驾驶仓后上面看到船的尾部。（可根船的结构改动镜头的位置和数量。） 设备需求 1、要求摄像机设备是防暴、防水、防腐、带有红外功能。 2、设备要求有升级空间、兼容以后发展的网络。如3G、4G 等相关的网络。 3、能够兼容以前的监控设备。 功能实现需求 1、能保证白天和晚上视频能看到甲板的实时情况。 2、船上的所有的视频能保存30天。 3、保证本地录像清晰流畅，在有信号情况下远程查看图像清晰流畅。 4、可以将以前的船舶监控整合到同一个操作平台上。 . 设计描述 根据以上需求，设计采用远程无线视频监控系统+船舶本地视频监控系统结合的方案，无线视频监控系统链路采用海事卫星和CDMA1x线路，保障无线通信稳定可靠。系统能够兼容下一代网络扩展，系统能够对原有系统进行利用改造。 其设计图如下：
船舶管道智能监控系统 该智能监控系统综合应用数据采集技术、IC卡技术、数据库管理技术、计算机网络技术以及RS-485现场总线技术，实现对船舶油、水、气供应数据的自动控制；同时利用传感器和控制设备对油水气的运行状态参数进行实时监控，实现对其供给过程的智能管理。 1 智能监控系统的结构组成 系统结构见图1。其中，供油监控子系统主要包括供油智能控制箱、供油管路智能控制及传感器(主要包括流量计、电液阀、温度变送器、压力变送器、油气浓度探测器)；供水监控子系统主要包括供水智能控制箱、供水管路智能控制设备(主要有远传水表、电磁阀)等；供气监控子系统主要包括供气智能控制箱；传输部分主要为电缆；主控制台主要包括：显示器、控制计算机、控制软件及控制台等。 图1船舶供给智能监控系统结构示意图 2 监控系统的主要技术指标与功能 2 .1 主要技术指标 主要技术参数包括供油计量误差≤0.3 %，供水计量误差≤1 %，供气计量误差≤0.5 %，压力、流量参数检测误差≤0.5 %；IC读卡响应时间≤0.5 s；故障报警响应时间≤1 s；平均修复时间<1h；每个供气、供水监控箱可为4艘船舶同时供气和供水。 2 .2 主要功能 1)供油监控子系统的功能。供油监控子系统硬件由泵房供油监控单元和码头供油监控箱两部分组成，功能分别为： (1)泵房供油控制单元。可对发油管路的油品自动进行定量加油，自动计量累积、记录船舶供油量；自动控制供油管路上阀门的启闭；自动监测供油管路的温度、泵房油气浓度参数；当泵房现场油气浓度超过设定极限时，自动发出报警信号；可实现定量加油(定量由上
位机设定)；当机器启动后，10 s没有接收到流量计发出的流量信号(如阀门没有打开，或者流量计卡死)时，自动切断电液阀，并发出报警信号；将供油现场工作参数(流量、温度、可燃气体浓度及阀门启闭状态等)传送到主控制室，进行集中显示、管理等。 (2)供油监控箱。读取IC卡身份号并传送给主控制计算机，接收计算机传来的IC卡身份识别的判断信号；发油现场环境温度和油气浓度的实时监测采集；同步显示实际船舶加油量；当现场油气浓度超过设定限值时，自动发出报警信号；将船舶管道工作参数(环境温度、可燃气体浓度等)传送到主控制室，进行集中显示、管理等。 2)供水监控子系统的功能。主控制台配合实现对4路供水管路设备调度、启闭的自动控制；实现对输水管路内流量工作参数的实时自动检测；实现对单船供水量的自动计量和管理；实现对供水设备的安全保护与报警。 3)供气监控子系统的功能。实时监测供气单元运行(气压、流量、温度等)情况；监控各供气单元接触器的开关状态；并对船舶供气量进行自动计量和管理；实现对供气管道的过气压、过流量的自动保护和报警。 3 监控系统的硬件设计与软件开发 3 .1 主控制台设计 主控制台由监视器、主控计算机、现场总线通信接口、报警装置、控制台及相应控制软件等组成。其中主控设备采用商用计算机，对各种控制点采用脉冲编码的微机控制方式，系统的运行控制和功能操作在控制台上进行，油、水、气供给监控中心共用一个控制台；现场总线通信接口采用RS-485现场总线技术，自动实现主控计算机与各监控子系统之间的实时数据通信；监控软件采用VC ++平台编写和模块化设计，其结构如图2所示，它包含数据通信接口程序、监测点配置程序、读入网络监测参数程序、数据分析处理程序、控制信号输出程序、报警显示模块、数据管理和多形态数据显示、统计报表输出等。软件的主要功能如图2所示。 图 2 监控软件的结构图 1)对系统配置组态和对用户信息进行管理。 2)接收船舶管道各监控子系统检测到的系统实时工作参数，并分别对这些数据进行相应处理后保存到对应的数据库中。 3)以流程图、数据表等方式显示系统工作的物理参数和工作状态。 4)当系统工作参数超过系统设定的范围时，发出报警信息，指示报警点和报警数据，并自动发出控制信号。 5)提供友好的输入界面，实现对码头油、水、气的供应管路的自动调度。 6)管理系统运行参数，对各船统计年、季度、月的油、水、气供应量，并打印出报表。
船舶动态与视频监控系统的设计与实现 0.引言 近几年，我国海上运力、运量直线上升，但由于海上环境特殊，缺乏有效的监管技术手段，目前海上安全生产问题已成为制约海运业（特别是滚装船）发展的突出因素[1]。借助高科技手段对船舶动态与视频进行全方位的监控，建立高效的船舶管理与预警系统，是保证船舶航行安全的必然选择。 传统的船舶动态监控系统是利用船载GPS和通信设备（大多是海事卫星C站）把船舶航行的动态信息（船位、航速、航向）传回陆地指挥中心，指挥中心能在大屏幕电子海图上观察到船舶的分布情况、运动轨迹，能够查询相关信息，对船舶进行调度管理等等[2，3]。 目前，国内外海上船舶管理是以船舶报告系统和VTS为代表，以雷达、高频电话和AIS（船舶自动识别系统）技术为手段[4,5]，存在显示不直观（只能将船舶作为一个质点来管理），系统扩展性不强等缺点，在远海则只能以卫星通信来补充，运行费用昂贵。 国外现有的船舶视频传输系统基本上是针对远洋航行的船舶，采用卫星通信方式，通过船载F 站实现船舶静态图像传输，但由于其费用高而较少被采用。随着我国公众移动通信技术的发展，本文提出用CDMA1X无线网络传输船舶视频图像与船舶动态信息。 由于涉及动态信息和视频信息的传输，岸船之间的信息传输问题便成了船舶动态和视频监控系统所要解决的主要问题。对于海上移动通信来说，目前主要有以下几种方式：（1）海事卫星C站或F站，其优点是信号覆盖全球，缺点是带宽窄，比如使用海事卫星F站传输视频只能达到64K 的带宽，而且设备昂贵（约2.5万美元/台）和通信费用高（6.5美元/分钟），只有在紧急状态下使用，很少用于日常的安全管理。（2）VHF（VeryHighFreqency）和SSB（SingleSideBand），主要用于话音通信。（3）GSM、GPRS和CDMA技术，这几种技术都适合近岸航行的船舶进行岸船通信，但对于中国海域的海上业务来说，GSM和GPRS的信号覆盖不如CDMA广，传输带宽也不如CDMA宽。比较上面几种岸船通信技术，利用CDMA1X无线传输技术实现近岸船舶动态与视频监控是较理想的选择。 CDMA1X无线接入理论速率153.6Kbps，目前，有些地区1路CDMA1X信道实际带宽为80kbps，而对于海上通信来说，由于环境特殊，实际上1路CDMA1X带宽可能更窄。这样，采用1路CDMA1X 信道来传输船舶视频信息，实际监控效果较差。本文采用多路CDMA1X信道捆绑来增加带宽技术传输视频信息，达到了良好的监控效果。由于动态信息的传输对带宽的要求不高，本文仍采用1路CDMA1X信道传输动态信息。同时由于CDMA1X传输信道不稳定以及海上环境的复杂性，要在一定的传输率限制的条件下取得最好的视频质量，就必须采用相应的优化策略。本文先对CDMA1X无线网
广新海事重工股份有限公司船舶生产监控系统要求 2011年9月
广新海工船舶监控需求分析 为了保证广新海工在船舶上作业人员财产及生命安全，以及提高施工管理水平，我们根据公司着手建立一套综合视频网络监控管理系统。该系统要求界面友好、操作简易、图像清晰、音频还原度高，并且能够有效的管理各公司的情况并记录下来，最终进行存档和查询工作。 总体技术指标： 1. 具有良好开放性的系统构架和拓扑结构，易于扩充、升级。 2. 用户端网络操作系统选用适合于多种媒体访问技术和多种高层协议的系 统。 3. 在用户端系统采用结构化布线，并利用已有的互联网络进行数据传输。 4. 网络拓扑采用了B/S体系，用户可随时增加或减少视频终端，而不会影 响其他终端正常工作。 5. 视频监控系统图象清淅，达到视频600线水平。 一、系统具体功能 1）能监控各船仓物品存放情况及状态、船仓内人员和设备工作情况。 2）要求系统智能、稳定、易操作； 3）系统要具有可扩展性，为以后增设监控点作预留扩展； 4）要求二十四小时监控，全方位，无盲点； 5）要求保安部门在监控中心随时看到公司的整体情况。 二、系统组成 由前端摄像、传输部分、存储部分、监控部分组成
E I F 3 三、网络视频监控拓扑图 A I 6 丨 匸 D ■? 5 R e v i s i o n n o b e e> *-2 ?J ? F g v t ! 广新海工船船监控平面不意图 办玄楼 二层 三层 岗亭 超五娄网线 船舶 HI 纸说明t 1. 峪船甲扳上各层各通址专用规戲觇纜连接到 控 制紺" 2. 蝸柏期过网络弱电蜒梅视频倍号将传输紛启 辜，岗亭将信号迪过5,80微披技输到办公楼 3. 打公楼人员可以通过电盼査肯各监揑点图悝 』、尚亭安装一台廉务器.W.存储. 乩网给监控系纯连接到企业呵域可以进行网 络管理，離护，以及ftR. A-^>WKHI ± S4F GAQTDNIT 4H8N E rnRitoxniL^ 甲聞乩 IftLI 单僅 Hl K t 卸￡ fiTW “IS a it 苏小亘 囲号 U EB ■尊亂 II NI 3?II T H .M C i D i F i F C ] D I E I F ,■ it￡A；Kft*a 广新海工船舶监控平面示意图 KihB-lt l^ I, I k i s J — f ?1 ? 'n r.T | I | HA ； | L | it* | m | 「 i?? J " |fB |j |fj |" IF er iin an I uh JUI JHI an r*n g 上khldUL aw ! , b-JI l 丄 ,久f/?环囲口平E FMIBJ)jtLDl9TailE 时JM1 鼻島拉料?!齡司 i 』iH AH EtH a H - 苏小三 M 号 - M M n fi
港口船舶动态监控系统建设方案 1.电子海图显示系统概述 电子海图作为在港口区域航行与作业的船舶监控的工作平台，直观快捷地向监控管理人员提供船舶在港口的当前位置和航行状态。对船舶的航行的信息存储，可以对船舶在港口区域的航行历史状态的查询和再现，为船舶的监控和管理提供强有力的保证。 本系统的电子海图数据平台采用代表我国官方水道测量组织的权威电子矢量海图数据，保证了电子海图数据的合法性和准确性，并且按照《中华人民国电子海图技术规》和IHO（国际航道测量组织）的S-52，S-57标准进行设计，完全支持汉字。 在电子海图系统的平台上，结合岸基AIS系统（AISPORT）、AIS数据处理中心（AIS-Space），实现船舶基本信息管理、船舶动态信息管理和船舶监控报警等功能。电子海图将作为AIS系统的工作平台，辖区水域的AIS船舶数据可以直接叠加显示在电子海图上。 系统的软、硬件配置采用通用设备为主，便于用户维护和设备的更新。电子海图AIS的软件操作平台将采用Windows 2003/XP。硬件可采用通用的网络服务器。 2.系统功能 系统功能框架图如下图所示，系统由岸基AIS设备（AISPORT）、AIS数据处理中心（AIS-Space）、船舶信息管理、船舶监控报警、船舶动态信息分发、港口视频监控系统接口和电子海图综合显示软件等组成。
图 2-1 系统功能框架 岸基AIS设备（AISPORT）：在港口位置较高的位置架设AIS基站的收发天线接收船载AIS设备发送的AIS动态信息，AISPORT对船舶进出港和靠泊的船舶动态进行采集。 AIS数据处理中心（AIS-Space）：通过岸基AIS设备接受船舶AIS的信息可以获得船舶的静态信息，例如：船名、呼号、MMSI号等信息；船舶航行动态，例如：航速、航向、转向率等。将岸基AIS设备接收、采集的港口区域航行的船舶的AIS信息进行解析后统一的数据库存储，为后续的船舶监控和管理功能提供数据库支持。 船舶信息管理：对数据库存储的AIS信息进行分类整理，为电子海图的综合显示提供信息支持。 船舶监控报警：对当前港口区域的船舶进行监控，设置报警的条件，当在港口区域航行或作业船舶出现违反或满足报警条件时，提供报警信息。在电子海图综合显示界面上，向值班监控人员进行声光报警。 船舶动态信息分发：对采集和存储的船舶AIS信息进行授权的信息查询和分发，为系统的其他自系统提供船舶AIS信息，为将来的信息资源的共享和系统扩展提供支持。
现场总线技术的特点及发展趋势 摘要现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。 关键词现场总线数字通讯集散系统 现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90 年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。现场总线不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多有实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。 人们把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代控制系统，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代控制系统，把数字计算机集中式控制系统称为第三代控制系统，把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代控制系统，把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。作为新一代控制系统，它一方面突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现有较强实力和影响的现场总线技术有:FoudationFieldbus（FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。它们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。 一、现场总线的技术特点 1、具有良好的系统开放性。现场总线技术通信协议公开，相关标准的一致，它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。用户可按自己需要的大小把来自不同供应商的产品随意组成不同的系统。 2、系统结构的高度分散性。因为自控技术的飞速发展，现场设备本身已经具备自动控制的基本功能，所以现场总线技术采用了全分布式控制系统的体系结构。这种体系结构从根本上改变了现有DCS的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了系统可靠性。 3、互可操作性与互用性。现场总线技术可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。互用性意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。 4、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、流量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
控制网络与现场总线 第一章绪论 现场总线是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统，也称为开放式、全数字化、多点通信的底层控制网络CAN 总线是一种现场总线，它在工业控制领域中占有重要的地位，并已经广泛应用于汽车制造、自动化监控、三表系统及楼宇自控系统等领域。而以太网具有结构简单，工作可靠，传输速率高等特点，目前以它作企业的为上层管理网络能够很好的发挥信息交换及共享的需求。这样就形成了以CAN 为低层控制网络，由以太网组成上层管理网络的局面。然而企业生产需要下层与上层的信息交换，而异构网络是不能直接进行信息交换的，如何有效的实现这种信息交换，成为目前的一个热点问题。 1.1 研究背景及意义 1.1.1 现场总线控制系统 现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点和双向通信的数据总线。现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自具有了数字计算和数字通讯能力，采用可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。现场总线的出现正符合了现代工业生产领域中的测控系统的需求，即通过测控仪器或系统从生产现场获得各种参数，通过自控手段，使生产各环节得到优化。 1.1.2 以太网技术 近年来，以太网在工业控制领域的应用逐渐的广泛起来，它具有通信速率高、软硬件产品丰富和应用支持技术成熟等优点，目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了一定程度的应用，并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。但是由于普通以太网所用的接插件、集线器、交换机和电缆等均是为商用领域设计的，而未针对较恶劣的工业现场环境来设计（如
基于CAN总线的船舶机舱综合监控系统 【摘要】为了实现船舶自动化，提高机舱综合监控系统的可靠性，本文结合课题的研究，给出了整个系统的设计方案。文中设计了基于双CAN总线的机舱综合监控系统，并着重介绍了报警分站和人机界面的设计。 【关键词】船舶；综合监控；双CAN总线 0.引言 船舶机舱综合监控系统的自动化水平是衡量当前船舶先进程度的一个重要标志。现场总线技术集先进的嵌入式系统、现代通信、自控理论、网络技术于一身，以其先进性、可靠性、开放性的优点，必然成为未来自动化技术发展的主流。而CAN（Control Area Network）总线是国际上应用最广泛的现场总线之一：起先，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电子控制装置ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络；而后逐步被应用于机械工业、过程工业等领域；近年来，船舶综合监控系统越来越多采用CAN总线技术，而且CAN 总线技术表现出的优势是其它总线技术所无法媲美的。 1.CAN总线技术的特点与优势 CAN总线是一种多主方式的串行通信总线，基本设计规范要求高位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离到10km时，CAN总线仍可提供高达5kbps的数据传输速率。作为一种技术先进、可靠性高、成本合理的远程网络通信控制方式，CAN总线已被广泛应用到各个自动化控制系统中。特别是船舶自动化机舱，越来越多得采用CAN总线。从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用CAN总线。CAN总线除具有一般现场总线所具有的技术规范开放、现场设备可互操作等特点外，还有其自身的一些优势：（1）低成本的现场总线。 （2）极高的总线利用率。 （3）很远的数据传输距离。 （4）高速的数据传输速率。 （5）多主结构依据优先权进行总线访问。 （6）可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文。 （7）可靠的错误处理和检错机制。 （8）发送的信息遭到破坏后可自动重发。 （9）节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能。 （10）报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。 （11）通信介质支持双绞线、同轴电缆或者光纤。 2.基于CAN-bus的船舶机舱综合监控 本文是采用双CAN技术，冗余设计，提高船舶机舱综合监控的可靠性。 发电机组由三台发电机组成，可以根据负荷的大小，自动并车和解列，可以单机运行、双机运行或三机运行。发电机组将发出来的电送到配电板，由配电板根据负载用电负荷的不同，合理分配用电量。主机的控制单元也挂在CAN总线上，方便主机的各种参数的采集，以及安保系统对主机的实时监控。 由于机舱设备繁杂，待监控的参数众多，一般需在集控室设二台监控机，才可以完成所有的监控任务或达到满意的效果，双机冗余提高了监控的可靠性。两
现场总线综述 设计题目：现场总线技术的现状及其发展前景学院名称：电子与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名： +++ 班级：电气112 班 学号： 11401170236 指导教师：邱雪娜 2014 年 11 月 17 日
现场总线技术的现状及其发展前景 +++ （宁波工程学院，电子与信息工程学院，浙江宁波 315000） 摘要：现场总线技术是自动化领域里的一项新技术。本文阐述了现场总线技术的产生与发展及各类现场总线技术的历史、现状及特点 ,最后展望了该技术的未来发展趋势。 关键词：现场总线；产生与发展；特点；发展趋势 Present situation and development prospect of Fieldbus Technology LI Gensheng （School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315000 , China） Abstract: The fieldbus technology is a new technology in automatization. This paper expounds the origin and development of fieldbus technology and all kinds of history, present situation and characteristics of field bus technology, the future development trend of this technology are discussed. Key words：f ieldbus; generation and development; characteristic; the development trend 引言 现场总线控制系统技术自70年代诞生至今，由于它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性引起人们的广泛注意，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。随着计算机技术的发展，现场总线技术不断向数字化、微型化、个性化，专用化发展。现场总线技术的市场不断扩大，前景广阔。 1 现场总线的定义与特点 1.1现场总线技术的定义 从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、电话线、无线电等等。通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，从PLC控制各个电器元件，对应每一个元件有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线，就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室内，所以
课程名称：现场总线实验任课教师：廉迎战 学院：自动化 专业班级： 学号： 学生姓名：
2015 年6月16日 实验一频移键控法仿真实验 一．实验目的 初步掌握通信原理基础知识中频移键控法的基本原理。 能用MATLAB仿真软件，编写并调试简单的仿真程序。 二．实验主要仪器设备和材料 1. 实验用计算机 2. MATLAB仿真软件 三．实验内容 四．实验步骤及结果测试 1．安装部署MATLAB仿真环境，同时根据频移键控法要求，设置仿真环境。 2.在MATLAB环境下，输入频移键控法原理图。 原理图如下：
方法一 方法二 Repeating sequence stair:F3数字信号sine wave ：100Hz信号 Sine wave1 ：50Hz信号 Scope1：示波器
方法一：Switch1:选通开关//方法二：用乘法器product代替 3.在MATLAB中产生F1=50Hz和F2=100Hz的交流信号，以及需要 发送的数字信号，数字信号为：F3=01101001方波波形。 4.加载输入信号，观察仿真原理图输出信号波形，同时记录并分析。 如下图： 五．思考题 1.数字信号01101001的频移键控法输出波形表示形式如下： 输出的数字信号为10110101时，其频移键控波形如下的OUT：
1~6行输出信号分别为：1.数字信号10110101的输入信号；2. 50Hz 频率sine；3.100Hz频率sine；4. Product输出；5.product1输出； 6.add输出 2.如何实现幅移键控法的信号通讯技术？ 通过信号幅值的高低映射到数字信号的1和0从而达到载波传输信号，可利用 现成的电信网，电话网等设施构成信道。
现场总线技术及其应用研究 中文摘要: 现场总线技术自70年代诞生至今，由于它在多方面的优越性，得到大围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。本文从多个方面介绍了现场总线技术的种类、现状、应用领域及前景。 现场总线FF（Field Bus）的概念起源于70年代，当时主要考虑将操作室的现场信号和到控制仪器的控制信号由一组总线以数字信号形式传送，不必每个信号都用一组信号线。随着仪表智能化和通讯数字化技术的发展，数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能，由全数字现场控制系统代替数字与模拟分散型控制系统已成为工业化控制系统发展的必然趋势。 现场总线已经发展成为集计算机网络、通信技术、现场控制、生产管理等容为一体的现场总线控制系统FCS（Field-bus Control System）。它将通信线一直延伸到生产现场生产设备，用于过程和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络，将传统的DCS 三层网络结构变成两层网络结构，降低了成本，提高了可靠性，实现了控制管理一体化的结构体系。 关键词：现场总线技术、自动控制、发展趋势
第一章绪论 现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要容的综合技术，已经受到世界围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。 现场总线控制系统（FCS）是顺应智能现场仪表而发展起来的。它的初衷是用数字通讯代替4－20mA模拟传输技术，但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化（仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录）的发展，在控制领域引起了一场前所未有的革命。控制专家们纷纷预言：FCS将成为21世纪控制系统的主流。 第二章现场总线技术概述 2.1现场总线的定义： 目前，公认的现场总线技术概念描述如下：现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。其中，"生产过程"包括断续生产过程和连续生产过程两类。或者，现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线相连接，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。 2.2 现场总线技术产生的意义 （1）现场总线（Fieldbus）技术是实现现场级控制设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术；是一次工业现场级设备通信的数字化革命。现场总线技术可使用一条通信电
摘要：船舶视频监控系统对于船舶的防碰撞、防污染、防海盗以及管理监控等方面起到了非常重要的作用，对于运输危险品油轮的作用更为重要。本文在对现有船舶视频监控系统进行分析的基础上，对船舶视频监控系统在油轮上的应用提出了设想和建议。 关键词：油轮视频监控防碰撞防污染防海盗管理监控 0 引言 视频监控系统对于船舶防碰撞[1]、防污染、防海盗以及管理监控等方面起到了非常重要的作用，如将船舶配备的卫星通信设备与视频监控系统连接，还能做到岸端实时监控船舶的状况，这对于海事管理信息化也有着重大意义[2]。国外NGSCO等航运巨头近年来已经开始应用Kongsberg marine等厂商的视频监控设备。中国海运、中国远洋集团作为国内两大航运巨头，近两年已在推广船舶视频监控系统的应用，作为安全管理方面的重点之一。 1 视频监控系统在油轮船舶的实施方案 船舶视频监控系统一般由8个摄像头采集视频数据，经由主机处理后共享于船舶局域网监控，并将数据刻录在硬盘中保存，也通过卫星传送实现对船只的远程监控和管理。 1.1系统摄像头的布置方案 下表为系统摄像头位置以及主要作用，其中需注意的是新造船舶可以将1号摄像头布置于船头以获得更好的效果，航行船舶改造则考虑到电缆布置的问题只能将1号摄像头置于罗经甲板。 表1 船舶视频监控系统摄像头的布置方案 摄像头位置作用 1号摄像头罗经甲板主要拍摄船舶正前方，包括船头及大部分主甲板
2号摄像头、 3号摄像头驾驶室分别位于驾驶室左右两翼，主要拍摄驾控台以及海图室 4号摄像头 C甲板主要拍摄船尾 5号摄像头、 6号摄像头驾驶甲板分别位于驾驶甲板两翼，主要拍摄船左右两舷 7号摄像头机舱室主要拍摄船舶主机、辅机 8号摄像头集控室主要拍摄集控台 根据油轮船舶的特殊需求，甲板摄像头应为防爆型摄像头，符合国家标准GB3836.1-2010对于爆炸性气体环境用电气设备通用要求，以及国家标准GB3836.2-2010对于爆炸性气体环境用电气设备隔爆型要求。同时所用电缆应为阻燃型，满足国家标准GB50058爆炸和火灾危害环境店里装置设计规范要求。 1.2 系统主机性能介绍 系统主机主要进行数据处理，数据刻录以及连接船舶局域网的工作。主机需满足国家标准GB 20815-2006对于视频安防监控数字录像设备的要求，刻录机应满足国家标准GB50348-2004对于安全技术规范的要求，同时满足以下几点基本要求： （1）较大的硬盘容量。一般推荐为4TB，按照正常视频格式推算的录制时间计算公式：D（录制天数）=硬盘容量/通道数量/每小时所有通道的数据大小/每天的录制时间=30 天； （2）较强的数据压缩处理能力。支持PAL/NTSC 制式视频信号输入，采用H.264 视频压缩技术； （3）多种录像的回放与预览功能。需支持快放、慢放、单帧等回放模式，按录像类型、按时间进行检索； （4）对于外接设备较强的兼容性。因船舶设备需长时间开启，出现故障的可能性较普通设备高，所以主机应能支持U 盘、USB 硬盘、USB 刻录机、SATA 刻录机、SATA 硬盘备份。
现场总线控制系统学习心得 班级：电技131 姓名：杨秋 学号：20XX301030103 六个星期的现场总线控制系统课程已经结束，通过这段时间的学习和老师的耐心讲解，我初步了解到了这门课程的基本内容。 目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。我们已经在以往的学习中了解到了PLC和DCS这两大系统的基本知识，而FCS就是我们这段时间学习的现场总线控制系统。老师分别从以下几个方面详细地向我们讲解了这门课程。 1现场总线和现场总线控制系统的概念 根据国际电工委员会IEC61158标准的定义，现场总线是指应用在制造过程区域现场装置和控制室内自动控制装置之间的包括数字式、多点、串行通信的数据总线，即工业数据总线。是开放式、数字化、多点通信的底层通信网络。以现场总线为技术核心的工业控制系统，称为现场总线控制系统FCS，它是自20世纪80年代末发展起来的新型网络集成式全分布控制系统。 其中，现场总线系统一般被称为第五代控制系统。第一代控制系统为50年代前的气动信号控制系统PCS，第二代为
4~20mA等电动模拟信号控制系统，第三代为数字计算机集中式控制系统，第四代为70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS。 2 现场总线技术现场总线技术将专用的微处理器置入了传统的测量控制仪表，使其各自都具有了多多少少的数字计算和数字通信能力，成为能独立承担某些控制、通信任务的网络节点。它们通过普通双绞线、光纤、同轴电缆等多种途径进行信息传输，这样就能够形成以多个测量控制仪表、计算机等作为节点连接成的网络系统。该网络系统按照规范和公开的通信协议，在位于生产现场的多个微机化自控设备之间，以及现场仪表与用作管理、监控的远程计算机之间，实现数据传输与信息共享，进一步构成了各种适应实际需要的自动控制系统 3 现场总线的分类 老师重点讲述了现场总线的几种类别，典型的现场总线技术包括了基金会现场总线FF，LonWork现场总线，Profibu 现场总线，CAN现场总线以及HART现场总线。其中FF总线尤为重要，按照基金会总线组织的定义，FF总线是一种全数字、串行、双向传输的通信系统，是一种能连接现场各种现场仪表的信号传输系统，其最根本的特点是专门针对工业过程自动化而开发的，在满足要求苛刻的使用环境、本质安全、总线供电等方面都有完善的措施。为此，有人称FF总线为
海上船舶远程视频监控系统 (2008-12-15 14:08:15) 1. 应用目标 运输船舶：实现运输船舶的本地视频监控管理、陆地视频监控管理和突发事件发生时的远程调度指挥，减少财产损失和保障生命安全，为水上交通安全提供有力的支持和保障。 海上救援：当发生海事事故或海上突发事件时，海上救助打捞船只及时救援抢险，实现陆地应急指挥中心对突发事件现场情况的及时掌控和调度指挥。 2. 整体设计 2.1. 整体网络拓扑 整体网络拓扑图 整个系统分为陆地调度指挥中心、船舶集团监控中心及船舶无线视频监控管理系统。陆地调度指挥中心、船舶集团监控中心设置中心管理平台及显示大屏幕系统，实现把船舶无
线视频监控在一个监控平台进行管理、控制。整体网络拓扑如图所示。 2.2. 需求分析 2.2.1. 船上的摄像机数量和安装位置 镜头1：安装在船头甲板上空对着甲板处，能看到船上甲板的实时情况。 镜头2：安装在船的左铉对着甲板左侧，能看到甲板左侧实时情况。 镜头3：安装在船的右铉镜头对着甲板右侧，看到甲板右侧实时情况。 镜头4：（可选待定）安装驾驶仓里面看到驾驶仓人员操作或驾驶仓后上面看到船的尾部。（可根船的结构改动镜头的位置和数量。） 2.2.2. 设备需求 1、要求摄像机设备是防暴、防水、防腐、带有红外功能。 2、设备要求有升级空间、兼容以后发展的网络。如3G、4G 等相关的网络。 3、能够兼容以前的监控设备。 2.2. 3. 功能实现需求 1、能保证白天和晚上视频能看到甲板的实时情况。 2、船上的所有的视频能保存30天。 3、保证本地录像清晰流畅，在有信号情况下远程查看图像清晰流畅。 4、可以将以前的船舶监控整合到同一个操作平台上。 2.3. 设计描述 根据以上需求，设计采用远程无线视频监控系统+船舶本地视频监控系统结合的方案，无线视频监控系统链路采用海事卫星和中国联通CDMA1x线路，保障无线通信稳定可靠。系统能够兼容下一代网络扩展，系统能够对原有系统进行利用改造。 其设计图如下：
基于LabVIEW和数据采集卡的船舶机舱监控系统 摘要 船舶机舱监控系统是船舶自动化系统的重要组成部分。船舶机舱的自动化程度在某种程度上就代表了整个船舶自动化系统的先进程度。船舶机舱监控系统主要用于辅佐操作人员监控各项机组运行参数的变化情况，一旦发生异常，立即向操作人员发出警报，以便操作人员在第一时间检查警报信号发生处，并迅速做出处理，以减少非正常情况对船舶动力乃至整个船舶自动化系统造成的损害，从而大大降低船舶的损耗。一直以来，船舶成本低、高效益、无事故是机舱监控的目的。因此，研究船舶机舱监控系统有很大的必要性和实用性。 LabVIEW作为编程语言，编程灵活高效且面对对象，其强大的图形编辑能力及可视化编程环境更是快捷简便；数据采集卡作为普遍使用的一种实现数据采集功能的计算机扩展卡，可以通过以太网、USB、火线（1394）等多种型号的总线接入计算机，使用方便。 本文主要介绍了基于LabVIEW和数据采集卡的船舶机舱监控系统，该系统主要包括了用户登录、模拟量采集和开关量采集三部分，其中模拟量部分采集了温度、压力、电压等信号。系统监控了船舶运行时主柴油机、辅柴油机、电站、主锅炉和辅锅炉的多个相关量。 关键词：LabVIEW；监控系统；船舶；机舱监控；数据采集。
Abstract Ship engine room monitoring system is an important part of automation system. Ship Engine Room Automation To some extent on the degree of automation systems on behalf of the entire ship's advanced level. Main Engine Room Monitoring System For the adjuvant to the unit operator to control the operating parameters change, if an exception occurs, immediately to the operating For the alarm to the operator at the first warning signal inspection office, and quickly make a deal To reduce the power of non-normal conditions on the ship and even the entire ship automation system damage, thus greatly reducing Low ship loss. Has been shipping low cost, high efficiency, no accident was the purpose of monitoring the cabin. Therefore To study the engine room monitoring system have great necessity and practicality. LabVIEW as a programming language, programming, efficient and flexible to face the object, its powerful graphical editor to Force and visual programming environment is quick and easy; data acquisition card as a kind commonly used for data acquisition Function of the computer expansion card, you can via Ethernet, USB, Firewire (1394) and many other types of bus access Into the computer, easy to use. In this paper, based on LabVIEW and Data Acquisition ship engine room monitoring system, which Includes a user login, temperature, pressure display, voltage display, digital display and frequency display Parts, the main run-time monitoring of ship diesel engines, auxiliary diesel engines, power plants, the main boiler and auxiliary boiler of a number of Related content. Keywords:LabVIEW；监控系统；船舶；机舱监控；数据采集