CN201465195U - 基于can总线的数据采集*** - Google Patents

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刘富强
李玉兵
邱尔卫
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Abstract

基于CAN总线的数据采集***，属于数据采集技术领域，本实用新型是为了解决现有数据采集***只能采集单一类型数据、工作可靠性不高的问题。本实用新型由数据采集层、数据传输层和数据处理层组成，所述数据采集层由串口数据采集组、模拟量数据采集组和数字量数据采集组组成，三个采集组分别采集相应类型的数据通过数据传输层传送给数据处理层进行处理，数据传输层由CAN接口卡和接口芯片构成，利用CAN总线协议建立的数据通讯链路将数据采集层采集到的数据传递给数据处理层，数据处理层为船舶航行数据记录仪主机，接收并处理数据采集层采集到的数据。本实用新型一个***可以同时完成采集串行数据、模拟量数据和数字量数据，工作可靠性高。

Description

基于CAN总线的数据采集***
技术领域
本实用新型涉及一种基于CAN总线的数据采集***，属于数据采集技术领域。
背景技术
船舶航行数据记录仪(Voyage Data Recorder，简称VDR)是专门用于采集和存储船舶航行过程中重要航行信息的记录设备。VDR的数据主要用于事故调查，从船舶失事前后的各种状态和数据，找出失事的真正原因，并对这些原因归纳总结，从而不断改进现有的船舶设备，日益提高船舶航行的可靠性。船舶航行数据记录仪中的数据采集卡在船舶航行过程中，实时采集船舶航行的状态和数据，并将这些数据记录到数据保护容器的最终存储介质中。当船舶发生事故时，可通过调取存储介质中的数据复现船舶发生事故时的状态。
数据采集技术随着近些年来MCU、DSP、ARM等微型计算机的发展取得了长足的进步。随着单片机发展到新一代C8051、M68HC05、M68HC11系列，单片机中的各种控制功能得到了很大的扩展，如A/D、PWM、PCA计数器捕获/比较逻辑、高速1/0口、WDT、CAN总线控制等，已突破了微型计算机的传统内容。基于微型计算机的数据采集技术也由此在运行速度、精度控制、功能扩展等方面获得了巨大发展。
此外，数据采集板卡中所应用的总线传输技术取代了传统模拟仪表单一的4～20mA传输信号，实现了现场设备与控制设备间的双向、多信息交换，提高了数据采集过程中的可靠性和安全性。
现有方法存在的问题是：
(1)现有的很多方法采集的数据类型比较单一，大多为串行数据，并通过串口与主机通信，速度慢，误码率高；
(2)采集精度不高；
(3)采集的路数受限制，不能方便的扩展。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有数据采集***采集的数据类型比较单一；采集精度不高；采集的路数受限制，不能方便的扩展的问题，提供一种基于CAN总线的数据采集***。
本实用新型由数据采集层、数据传输层和数据处理层组成，数据采集层的数据输入输出端连接数据传输层，所述数据传输层由多个CAN接口芯片和CAN采集卡构成，利用CAN总线协议建立的数据通讯链路将数据采集层采集到的数据传递给数据处理层，数据处理层为船舶航行数据记录仪主机。
本实用新型的优点：本实用新型一个***可以同时完成采集串行数据、模拟量数据和数字量数据，采集精度高，根据实际需要灵活扩展采集路数。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式由数据采集层、数据传输层和数据处理层组成，数据采集层的数据输入输出端连接数据传输层，所述数据传输层由多个CAN接口芯片4和CAN采集卡构成，利用CAN总线协议建立的数据通讯链路将数据采集层采集到的数据传递给数据处理层，数据处理层为船舶航行数据记录仪主机5，将被监测点信息加以分析、存储及管理，直观地显示被监测点运行的实时数据，对各被监测点的运行状况进行监测。
本***实现对船舶上不同类型的数据的采集，无论是串行数据、模拟量数据，还是数字量的数据都能够被本***采集，并且根据实际情况，扩展接口的数量。
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。其多主机制与高达1Mbps的对数据的实时传输可在VDR(船舶航行数据记录仪)***内组建CAN局域网，将主机与各个采集单元之间建立联系，实现数据传输。
为实现主机与各模块的CAN连接，采用PCI9810的CAN接口芯片4扩展了CAN接口，串口数据采集单元1-2、模拟量采集单元2-2和数字量采集单元3-2均采用内部带CAN控制器的SOC单片机C8051F040或扩展了SJA1000的CAN控制器，这样配置后，使其能充分发挥各自的优势，优化了成本与性能。
具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同之处在于，所述数据采集层由串口数据采集组1、模拟量数据采集组2和数字量数据采集组3组成，
串口数据采集组1包括多个串行接口1-1和多个串口数据采集单元1-2，所述串口数据采集单元1-2接受数据处理层的控制并进行串行数据采集，串口数据通过串行接口1-1传递给串口数据采集单元1-2，所述串口数据采集单元1-2将采集的串口数据传递给数据传输层中的CAN接口芯片4；
模拟量数据采集组2包括多个模拟量接口2-1和多个模拟量采集单元2-2，所述模拟量采集单元2-2接受数据处理层的控制并进行模拟量数据采集，模拟量数据通过模拟量接口2-1传递给模拟量采集单元2-2，所述模拟量采集单元2-2将采集的模拟量数据传递给数据传输层中的CAN接口芯片4；
数字量数据采集组3包括多个数字量接口3-1和多个数字量采集单元3-2，所述数字量采集单元3-2接受数据处理层的控制并进行数字量数据采集，数字量数据通过数字量接口3-1传递给数字量采集单元3-2，所述数字量采集单元3-2将采集的数字量数据传递给数据传输层中的CAN接口芯片4，其它组成与连接关系与实施方式一相同。
串口数据采集组1：串行接口1-1采用RS232标准接口或RS422标准接口。本***实现了采集船舶上的串行数据，每个串口数据采集单元1-2扩展了8路的RS232或RS422接口，满足了VDR的要求，也可方便的在CAN总线上挂接两个板卡，满足VDR的16路串口的需求，控制器采用C8051F040的SOC单片机，其24Mbps的速度和内部的CAN控制器为串口数据采集组1带来极大的方便。
模拟量数据采集组2：实现对没有串行口，但提供了模拟量接口信号的设备进行采集.模拟量采集单元2-2扩展了8路的模拟量接口2-1，其模拟量的范围由程序设定，模拟量的输入信号兼容了电压与电流两种形式，方便现场配置，在CAN总线上挂接多个模拟量接口2-1和多个模拟量采集单元2-2，可实现同时对多路模拟量的采集.
数字量数据采集组3：实现对车中报警等VDR必须采集的，但又是开关形式(数字量)信号，数字量采集单元3-2扩展了16路的接口，可对有源的交直流信号，以及无源的接触信号进行采集，而且范围可根据情况灵活设置，由程度设定，在CAN总线上挂接多个数字量接口3-1和多个数字量采集单元3-2，可实现同时对多路数字量的采集。
船舶航行时需要采集的三种类型数据如表1中所示。
表1
  序号   采集数据   数据种类
  1   日期和时间   串口数据
  2   经度   串口数据
  3   纬度   串口数据
  4   艏向   串口数据
  5   航速   串口数据
  6   水深(龙骨以下)   串口数据
  7   风速   串口数据
  8   风向   串口数据
  9   操舵命令和响应   串口数据
  10   主机转速   直流模拟量
  11   主机油门   模拟量或同步电机信号
  12   可变螺距角(命令和响应)   模拟量或同步电机信号
  13   侧推器浆角(命令和响应)   模拟量或同步电机信号
  14   车钟(命令和响应)   开关量信号(数字量)
  15   主报警(IEC61996强制要求的报警)   开关量信号(数字量)
  16   水密门状态   开关量信号(数字量)
  序号   采集数据   数据种类
  17   防火门状态   开关量信号(数字量)
  18   船体应力(如适用时)   开关量信号(数字量)
  19   船体开口(如适用时)   开关量信号(数字量)

Claims (5)

1.基于CAN总线的数据采集***，其特征在于，它由数据采集层、数据传输层和数据处理层组成，数据采集层的数据输入输出端连接数据传输层，所述数据传输层由多个CAN接口芯片(4)和CAN采集卡构成，利用CAN总线协议建立的数据通讯链路将数据采集层采集到的数据传递给数据处理层，数据处理层为船舶航行数据记录仪主机(5)。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的数据采集***，其特征在于，
所述数据采集层由串口数据采集组(1)、模拟量数据采集组(2)和数字量数据采集组(3)组成，
串口数据采集组(1)包括多个串行接口(1-1)和多个串口数据采集单元(1-2)，所述串口数据采集单元(1-2)接受数据处理层的控制并进行串行数据采集，串口数据通过串行接口(1-1)传递给串口数据采集单元(1-2)，所述串口数据采集单元(1-2)将采集的串口数据传递给数据传输层中的CAN接口芯片(4)；
模拟量数据采集组(2)包括多个模拟量接口(2-1)和多个模拟量采集单元(2-2)，所述模拟量采集单元(2-2)接受数据处理层的控制并进行模拟量数据采集，模拟量数据通过模拟量接口(2-1)传递给模拟量采集单元(2-2)，所述模拟量采集单元(2-2)将采集的模拟量数据传递给数据传输层中的CAN接口芯片(4)；
数字量数据采集组(3)包括多个数字量接口(3-1)和多个数字量采集单元(3-2)，所述数字量采集单元(3-2)接受数据处理层的控制并进行数字量数据采集，数字量数据通过数字量接口(3-1)传递给数字量采集单元(3-2)，所述数字量采集单元(3-2)将采集的数字量数据传递给数据传输层中的CAN接口芯片(4)。
3.根据权利要求2所述的基于CAN总线的数据采集***，其特征在于，CAN接口芯片(4)采用SJA1000。
4.根据权利要求2所述的基于CAN总线的数据采集***，其特征在于，串行接口(1-1)采用RS232标准接口或RS422标准接口。
5.根据权利要求2所述的基于CAN总线的数据采集***，其特征在于，串口数据采集单元(1-2)、模拟量采集单元(2-2)和数字量采集单元(3-2)均采用内部带CAN控制器的SOC单片机C8051F040或扩展了SJA1000的CAN控制器。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105183688B (zh) * 2015-08-28 2018-10-09 北京航天自动控制研究所 一种基于串口网络的io数字量监测端口扩展方法
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