亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        一種基于CAN總線的船舶防火監(jiān)控與報警系統(tǒng)的研究與設計

        2018-08-11 11:04:34李雪峰
        科學與財富 2018年17期
        關鍵詞:報警系統(tǒng)CAN總線

        李雪峰

        摘 要:隨著船舶應用技術的發(fā)展,新的技術層出不窮。本文提出了一種基于分布式總線技術的船舶防火監(jiān)控與報警系統(tǒng),對系統(tǒng)的結(jié)構進行了設計,并分析了CAN協(xié)議,在此基礎上設計了CAN總線模塊,以提高我國船舶消防技術的綜合實力。

        關鍵詞:CAN總線;防火監(jiān)控;報警系統(tǒng)

        船舶火災是船舶在航運過程中時有發(fā)生且危險性大的安全事故。火災發(fā)生時,難以得到外援,只能依靠船員和船上的滅火設備,撲滅難度遠大于陸地火災。因此,及早發(fā)現(xiàn)火警并及時采取撲救措施就顯得十分重要。船舶機艙監(jiān)控報警系統(tǒng)是電氣自動化的一個重要組成部分,它能準確可靠地監(jiān)測船舶機艙內(nèi)各種機械設備的狀態(tài)及參數(shù),若有故障發(fā)生,系統(tǒng)會自動發(fā)出聲光報警。近年來,隨著計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、自動控制技術等的不斷發(fā)展,機艙監(jiān)控報警系統(tǒng)在智能化、信息化、集成化方面的要求也越來越高。下面,提出一種基于CAN總線的船舶火災監(jiān)控與報警系統(tǒng)。

        1. CAN總線

        1.1 CAN總線簡介

        CAN總線是一種非常常用的現(xiàn)場總線技術,現(xiàn)場總線是一種能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場多種設備之間的數(shù)據(jù)交換的技術,現(xiàn)場的設備我們稱之為節(jié)點,所有的節(jié)點均在現(xiàn)場總線上,最終形成一種互相聯(lián)通的結(jié)構[1]。

        CAN總線技術,全稱為“控制器局域網(wǎng)總線技術(Controller Area Network-BUS)。CAN總線以雙絞線將船舶各個位置的傳感器或者設備進行連接,使用串行通信的方法進行數(shù)據(jù)傳送,數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤梢赃_到1M/s。在CAN總線網(wǎng)絡中,每一個設備都具有獨立、唯一的標識符,主機向某一個設備傳輸數(shù)據(jù)時是向總線網(wǎng)絡內(nèi)所有的設備進行數(shù)據(jù)廣播,所有的設備都處于數(shù)據(jù)待接收狀態(tài),報文發(fā)出后,所有的設備都接收到目標數(shù)據(jù),這些目標數(shù)據(jù)包括了地址信息以及數(shù)據(jù)信息,因而設備會判斷這些數(shù)據(jù)是否是發(fā)送給自己的,只有地址符合才會讀取報文中的數(shù)據(jù)。CAN總線可以實現(xiàn)不同節(jié)點之間的自由通信,因而可以非常方便地構建船舶分布式監(jiān)控系統(tǒng),特別是對于大型船舶的防火監(jiān)控,由于大型船舶體積大、設備多,因而需要監(jiān)控的區(qū)域也非常多。使用分布式總線可以很好地解決這一問題。同時,CAN總線還采用了總線仲裁技術,不同的監(jiān)控節(jié)點根據(jù)其重要性不同可以設置不同的優(yōu)先級,在多個節(jié)點同時發(fā)送信號時CAN總線會根據(jù)優(yōu)先級的不同對數(shù)據(jù)進行接收,優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)會優(yōu)先傳送。

        CAN總線由于采用了串行通信的方法,和外部連接的線只有2根,CAN_High線和CAN_Low線,在物理連接上非常簡單,內(nèi)部還具備錯誤處理機制,因而非常穩(wěn)定。圖1所示為CAN_High線和CAN_Low線在正常狀態(tài)下和信號傳輸狀態(tài)下的電壓值,淺色線為CAN_High,深色線為CAN_Low,可以發(fā)現(xiàn),正常狀態(tài)下兩者之間均為2.5V,但是在信號傳輸時CAN_High變?yōu)?.5V,CAN_Low變?yōu)?.5V。1.2CAN協(xié)議目前CAN協(xié)議的報文有2種,在監(jiān)控節(jié)點將報文打包后可以選擇一種報文進行數(shù)據(jù)發(fā)送。2種報文分別為擴展幀和標準幀,分別包含29位數(shù)據(jù)和11位數(shù)據(jù)。如圖2所示分別為擴展幀和標準幀的報文結(jié)構。

        2.船舶防火與監(jiān)控系統(tǒng)

        2.1系統(tǒng)功能設計

        船舶防火監(jiān)控與報警系統(tǒng)是船舶自動化系統(tǒng)的重要組成部分,是保障船舶航行安全的必要條件。系統(tǒng)主要實現(xiàn)如下功能[2]:

        (1)實現(xiàn)對船舶重要區(qū)域的防火監(jiān)控;

        (2)在發(fā)現(xiàn)火災后發(fā)出聲光報警。

        系統(tǒng)的結(jié)構如圖3所示。系統(tǒng)以工業(yè)計算機為中心,主機安裝在駕駛室,集控室、駕駛臺和餐廳等重要位置會安裝有分顯器,另外在船舶多個位置設置聲光報警,使之在發(fā)生火災后能夠及時通知船員。煙霧傳感器、溫度傳感器等將信號傳輸?shù)紺AN總線模塊,CAN總線模塊包括CAN驅(qū)動、嵌入式CPU以及CAN收發(fā)器,采集的傳感器信號不能直接傳輸?shù)今{駛室及報警分顯裝置的顯示屏,CAN總線模塊將這些數(shù)據(jù)進行A/D轉(zhuǎn)換后,將其打包成標準幀通過CAN總線傳輸出去。

        2.2 CAN總線通信模塊設計

        本文的CAN總線通信模塊使用STM32單片機進行設計,模塊具備多路A/D轉(zhuǎn)換接口,可以同時對4個傳感器的A/D信號進行轉(zhuǎn)換。同時為了調(diào)試方便,設計USB轉(zhuǎn)CAN總線接口,可以直接從電腦上發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺AN總線。

        由于單個CAN總線模塊一般只能監(jiān)控10個左右的傳感器,因而在實際使用中需要根據(jù)船舶的大小布置數(shù)量不等的CAN總線模塊,既可以實現(xiàn)對全船的火災監(jiān)控,又可以實現(xiàn)報警功能。圖4所示為CAN總線模塊核心板實物圖。

        對設計完成的CAN總線通信模塊進行測試,可以將其作為一個黑盒子進行測試工作。使用NI6250板卡,在上位機中使用Labview編寫好相應程序,在下位機中編寫程序,實現(xiàn)將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機,然后進行反復測試[4]。

        測試的步驟為:在Labview中發(fā)送一串數(shù)據(jù),CAN總線模塊在接收到數(shù)據(jù)后不進行處理直接發(fā)回到上位機,Labview將發(fā)送的數(shù)據(jù)和接收到的數(shù)據(jù)同時進行顯示,并將2組數(shù)據(jù)進行對比。另外,對模塊工作的穩(wěn)定性進行測試,反復發(fā)送同一串數(shù)據(jù),觀察返回的數(shù)據(jù)值是否穩(wěn)定。

        經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)軟件設計的主要功能是火災報警控制器與消防中心的通信?;馂膱缶刂破鲗⒒馂男盘柾ㄟ^CANBUS傳送到消防中心,消防中心接收到信號后啟動相應的聯(lián)動設備和顯示設備。CAN接收和發(fā)送數(shù)據(jù)一般都是在CAN中斷程序中實現(xiàn)的,每一幀的數(shù)據(jù)長度為≤8個字節(jié)。如果發(fā)送或接收錯誤,CANBUS具有錯誤檢測能力,在所有節(jié)點發(fā)生的錯誤可100%被檢測到。本文設計的CAN總線通信模塊可以完成既定功能,同時具有良好的穩(wěn)定性。使用火災傳感器數(shù)據(jù)進行測試發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)亦可以穩(wěn)定工作。因而,CAN總線通信模塊可以實現(xiàn)在船舶上對火災傳感器信號的采集和傳輸。

        3.結(jié)語

        總之,鑒于船舶火災的復雜性及特殊性,有關船舶火災的早期預警、報警等一直是國內(nèi)外船舶制造業(yè)、科研院所重點關注的熱點課題。測試結(jié)果表明,使用先進的分布式總線技術,結(jié)合煙霧傳感器、溫度傳感器等現(xiàn)場信號,并使用攝像頭對易于發(fā)生火災的船舶重點區(qū)域進行監(jiān)控,具有良好的準確性和穩(wěn)定性,可靠性高、實時性強,功能全面,能夠滿足實際工程的應用要求。因此,本研究結(jié)果可以為其他研究人員提供一些借鑒。

        參考文獻:

        [1]韓小東. 基于CAN總線的船舶機艙監(jiān)控報警系統(tǒng)的研究[D]. 大連海事大學, 2016.

        [2]劉榮進. 船舶防火監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設計[D]. 江蘇大學, 2016.

        [3]王德龍. 基于嵌入式的船舶電站網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)設計[D]. 大連海事大學, 2016.

        [4]樹芳芳. 基于CAN總線的船舶監(jiān)測報警系統(tǒng)[J]. 中國水運(下半月), 2015, 15(6):38-39.

        猜你喜歡
        報警系統(tǒng)CAN總線
        基于ZigBee養(yǎng)老院室內(nèi)外定位系統(tǒng)的實現(xiàn)
        論網(wǎng)絡通信技術
        危險氣體罐車液位計算機視覺監(jiān)控識別報警系統(tǒng)設計
        基于嵌入式的汽車輔助制動系統(tǒng)研究
        CAN總線通信技術在電梯監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
        智能住宅安全防范系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
        東方教育(2016年4期)2016-12-14 13:36:06
        基于CANoe的J1939協(xié)議在ECU通信中的應用
        科技視界(2016年18期)2016-11-03 22:53:48
        基于空氣懸架的汽車超載自動報警系統(tǒng)的研究
        商用車基于CAN總線的組合儀表開發(fā)與應用
        光纖CAN總線集線器及其組網(wǎng)研究
        国产精品无套一区二区久久| 呦泬泬精品导航| 成年女人18毛片毛片免费| 国产精品熟女视频一区二区三区 | 国产黄色一级到三级视频| 亚洲天堂一区av在线| 国产一区二区内射最近更新| 日韩二三区| 久久综合久中文字幕青草| 亚洲一区在线观看中文字幕| 成人久久久久久久久久久| 无码日日模日日碰夜夜爽| 国产av午夜精品一区二区入口| 国产精品国产三级国产aⅴ下载| 成熟丰满熟妇高潮xxxxx视频| 日韩中文在线视频| 亚洲激情视频在线观看a五月| 狠狠综合亚洲综合亚洲色| 国产成人啪精品视频免费软件| 亚洲三级香港三级久久| 亚洲中文字幕高清在线视频一区| 性色av一二三天美传媒| 日本高清www无色夜在线视频| 成年男人裸j照无遮挡无码| 大尺度极品粉嫩嫩模免费| 国产两女互慰高潮视频在线观看 | 亚洲欧美国产国产综合一区| 欧美二区视频| 亚洲国产av精品一区二| 国产精品免费观看调教网| 男女性高爱潮免费观看| 精品国产日韩无 影视| 日本不卡的一区二区三区中文字幕| 久久精品国产久精国产| 精品久久综合一区二区| 国产美女高潮流白浆视频| 手机福利视频| 国内精品一区视频在线播放| 亚洲一区二区三区高清视频| 人妻 丝袜美腿 中文字幕| 国产美女遭强高潮网站 |