CN203133962U - 一种数字航向记录仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种数字航向记录仪，包括单片机、电罗经、定位模块、显示模块和打印机模块，所述单片机分别与定位模块、电罗经、显示模块和打印机模块相连；所述电罗经用于获取船舶的航向信号；所述定位模块用于获取船舶的定位信号；所述单片机用于接收所述船舶的航向信号和定位信号，并对收到的信号进行处理；所述显示模块用于显示所述单片机处理的结果；所述打印机模块用于打印所述单片机处理的结果，并且只在航向数据发生变化时才打印。本实用新型能够方便读取航向，节省记录纸。
Description
技术领域
本实用新型涉及航海技术领域，特别是涉及一种数字航向记录仪。
背景技术
随着船舶的大型化和高速化的发展，船舶数量、水域船舶交通密度及危险货物装载量不断增加，海损事故时有发生,严重威胁着船舶航行安全及海洋生态环境。船舶的航向是航海信息中需要显示、保存和记录的重要数据，也是船舶驾驶人员航行中一直关注的要素。船舶在海上航行，为了避开其他的船舶、暗礁等危险，总是按照预先设定好的安全航线航行，但由于各种各样的原因，如风、流及船舶自身因素的影响以及驾驶人员的主客观原因，总会使船舶偏离预先设定的安全航线，这种偏航现象有时会给船舶带来危险，造成一定的经济和财产损失，甚至危及人身安全。所以自从陀螺罗经被船舶用作指向设备以来，航向一直用一种叫航向记录器的设备，将其在专用的记录纸上实时地打印出来。现在船舶还将航向信息送给航行数据记录仪（简写为VDR，俗称船舶“黑匣子”）进行存储。
传统的航向记录器是用时间电机带动卷纸机构，记录笔在驱动装置是将360度航向分成四象限，以缩短记录纸的宽度和记录笔的行程。根据航向的数据确定记录位置，在记录纸上留下航向的曲线。航向记录是实时的，船舶航行多长时间，记录纸就打印多长。即使航向不变，记录器仍然打印，是一直线。传统航向记录器稳定可靠，但读取航向时要对应象限才可得到航向，船舶改变航向时，只能通过时间点对应航向曲线，且记录纸的格式特制的，造成浪费严重。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种数字航向记录仪，方便读取航向，节省记录纸。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种数字航向记录仪，包括单片机、电罗经、定位模块、显示模块和打印机模块，所述单片机分别与定位模块、电罗经、显示模块和打印机模块相连；所述电罗经用于获取船舶的航向信号；所述定位模块用于获取船舶的定位信号；所述单片机用于接收所述船舶的航向信号和定位信号，并对收到的信号进行处理；所述显示模块用于显示所述单片机处理的结果；所述打印机模块用于打印所述单片机处理的结果，并且只在航向数据发生变化时才打印。
所述电罗经为数字电罗经，并通过RS485/422接口与单片机相连。
所述电罗经为模拟电罗经，并通过模数转换器与单片机相连。
所述定位模块为GPS定位模块。
所述显示模块为LCD显示屏。
所述打印机模块为微型打印机。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型利用单片机作为处理单元，在接收陀螺罗经的航向信号的同时也接收了GPS的信号，能实时显示航向和船位，采用先存储后打印的方式，先对航向数据、位置信息进行处理，最后根据处理结果在打印机上输出航向数据，每一个航向数据都与时间和船舶位置对应，从而达到更方便航向数据，节省打印纸。
附图说明
图1是本实用新型的结构方框图；
图2是本实用新型的线路板布置图；
图3是本实用新型中同步罗经为360X时开关的对应示意图；
图4是本实用新型中同步罗经为180X时开关的对应示意图；
图5是本实用新型中同步罗经为90X时开关的对应示意图；
图6是本实用新型中同步罗经为45X时开关的对应示意图；
图7是本实用新型中同步罗经为36X时开关的对应示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实用新型的实施方式涉及一种数字航向记录仪，如图1所示，包括单片机、电罗经、定位模块、显示模块和打印机模块，所述单片机分别与定位模块、电罗经、显示模块和打印机模块相连；所述电罗经用于获取船舶的航向信号；所述定位模块用于获取船舶的定位信号；所述单片机用于接收所述船舶的航向信号和定位信号，并对收到的信号进行处理；所述显示模块用于显示所述单片机处理的结果；所述打印机模块用于打印所述单片机处理的结果，并且只在航向数据发生变化时才打印。其中，电罗经可以为数字电罗经，并通过RS485/422接口与单片机相连，电罗经也可以为模拟电罗经，并通过模数转换器与单片机相连。所述定位模块为GPS定位模块，可通过采用高灵敏度、低耗电量芯片StarIIIGPS接收芯片实现GPS定位功能。所述显示模块为LCD显示屏。所述打印机模块为微型打印机。
本实用新型的航向打印采用先存储后打印方式，若航向一直保持不变，则打印机不打印，可节省记录纸；本实用新型将航向变化点所对应的船位（即转向点的经纬度）和时间同时以数据表的形式打出，方便读取每个转向点的航向，可分析船舶当时的状态；本实用新型的时间信号取自GPS信息之中，因此记录纸为非专用格式的普通空白形式，在更换记录纸时不用对时，方便快捷。
本实用新型的数字航向记录仪有三个接口。GPS定位模块和数字电罗经的信号是通过数字接口传送给航向记录仪。GPS定位模块接口采用RS232C或RS485/422格式；数字电罗经接口采用RS485/422格式。考虑到航向记录仪的适用性，目前许多船舶上仍在使用模拟电罗经。模拟电罗经的航向信号通过模拟电罗经信号转换单元，将传统电罗经的传向比为360、180、90、45、36之一的同步或步进航向信号转换为NMEA-0183数据，送单片机处理单元。事实上，模拟电罗经信号转换单元就是一个单片机数据处理***，其将传统电罗经的各种模拟航向信号进行数字化，最后以NMEA-0183数据格式（波特率为4800b/s）输出给单片机处理单元。
本实用新型的数字记录仪从GPS的信号中解析出时间数据作为航向打印列表中时间。同时将当前的船位、时间、航向作为一个数组元素存入存储器，数据存储的时间间隔为10分钟（或5分钟，可选择）。单片机数据处理单元以当前的一组数据为基础，与前一紧邻数组进行比较，航向数据如果没有变化，则将当前数据写入前一紧邻数据的存储单元，不打印。相邻两组数据的航向发生了变化，存储当前数据并打印时间、航位和航向列表。
本实用新型的模拟电罗经的航向信号经模拟电罗经信号转换单元进行A/D转换，根据不同传向比和信号类型（根据电罗经的类型选择DIP开关的不同位FFO或ON），采用不同算法将数据采样并处理后，以波特率为4800b/s的NMEA-0183数据格式发送到单片机处理单元。
本实用新型的使用方法如下：GPS的信号直接接入记录仪的GPS接口。数字电罗经的航向信号也可直接连接记录仪接口。如果为传统电罗经，则根据电罗经的型号对记录仪的DIP1和DIP2作一些选择。DIP1选择信号类型“同步”和“步进”；DIP2选择传向比。在通电使用之前，参照以下说明进行一些设置即可。
打开本机，在印刷电路板PCB下部可以看到一个拨动开关DIP1，右下角则有一个4位的DIP开关DIP2，见图2所示。
拨动开关即步进与同步转换开关的设置：
当使用同步罗经时，将转换开关拨至“SYNC”位置；
当使用步进罗经时，将转换开关拨至“STEP”位置。
4位DIP开关即同步罗经倍率转换开关的设置：
当同步罗经为360X时，开关如图3所示；
当同步罗经为180X时，开关如图4所示；
当同步罗经为90X时，开关如图5所示；
当同步罗经为45X时，开关如图6所示；
当同步罗经为36X时，开关如图7所示。
本实用新型的数字航向记录仪的特点是：1、数字实时显示航向和船位；2、以时间、航向及船位为数据表的形式上打印记录航向数字，直观简捷；3、采用存储打印方式，航向不变时，不打印输出，从而节省纸张；4、由于取消了传统航向记录仪中许多机械部分，使用普通记录纸且不用对时，因此操作维护更方便。
Claims (6)
1.一种数字航向记录仪，其特征在于，包括单片机、电罗经、定位模块、显示模块和打印机模块，所述单片机分别与定位模块、电罗经、显示模块和打印机模块相连；所述电罗经用于获取船舶的航向信号；所述定位模块用于获取船舶的定位信号；所述单片机用于接收所述船舶的航向信号和定位信号，并对收到的信号进行处理；所述显示模块用于显示所述单片机处理的结果；所述打印机模块用于打印所述单片机处理的结果，并且只在航向数据发生变化时才打印。
2.根据权利要求1所述的数字航向记录仪，其特征在于，所述电罗经为数字电罗经，并通过RS485/422接口与单片机相连。
3.根据权利要求1所述的数字航向记录仪，其特征在于，所述电罗经为模拟电罗经，并通过模数转换器与单片机相连。
4.根据权利要求1所述的数字航向记录仪，其特征在于，所述定位模块为GPS定位模块。
5.根据权利要求1所述的数字航向记录仪，其特征在于，所述显示模块为LCD显示屏。
6.根据权利要求1所述的数字航向记录仪，其特征在于，所述打印机模块为微型打印机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320100542 CN203133962U (zh) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | 一种数字航向记录仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201320100542 CN203133962U (zh) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | 一种数字航向记录仪 |
Publications (1)
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| CN203133962U true CN203133962U (zh) | 2013-08-14 |
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| CN (1) | CN203133962U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106681339A (zh) * | 2015-11-11 | 2017-05-17 | 中国船舶工业***工程研究院 | 一种船舶姿态信号的模拟方法 |
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2013
- 2013-03-05 CN CN 201320100542 patent/CN203133962U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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