一种国产数据采集记录设备的制作方法

本发明属于舰船信息化，具体涉及一种国产数据采集记录设备。

背景技术：

1、航行数据记录仪是一项“法规性”设备，主要用于记录航行器各设备中与航行器安全航行密切相关的重要信息，为航行器事故调查、分析和判定提供客观证据，但是其采集能力与记录能力仍存在较大提升空间，且国内尚无全国产设计的航行数据记录仪。航行器数据的采集和记录是一个复杂而艰巨的任务，随着航行器电子信息设备的广泛应用，需要记录的与航行安全相关的重要信息也越来越多，数据种类也逐渐增加，需要对航行数据记录仪的采集记录能力进行升级。面向航行数据记录仪等图像、语音多种类型信息采集设备的应用场景，通过设计国产数据采集记录设备，提高多类型数据采集能力、采用国产大容量存储介质方案，能够有效提升航行数据记录仪的数据采集能力和记录水平，能够帮助航行器在信息剧增和长航时工作要求下，可靠地记录更多与航行器安全航行密切相关的重要信息，从而提高航行数据记录仪为事故进行分析、判定提供更多客观证据。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种国产数据采集记录设备，用于提升航行器相关设备数据的采集能力和记录水平。

2、本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种国产数据采集记录设备，包括数据记录单元、图像采集单元和数据采集单元；数据记录单元通过以太网分别连接图像采集单元和数据采集单元，数据记录单元还通过can总线连接数据采集单元；数据记录单元用于存储包括以太网数据、can总线数据、语音数据和图像数据的信息，并对系统的完好性进行检测和预警；图像采集单元用于采集视频图像信息，并通过以太网将压缩后的视频图像信息数据发送给数据记录单元；数据采集单元用于将各信息采集设备传输的多路串口信号、can信号和以太网信号分别转化为符合需求的标准can总线数据和以太网数据，再分别通过can总线和以太网发送给数据记录单元。

3、按上述方案，数据记录单元包括主控cpu模块、声音采集模块、第一以太网交换模块和内存储体；主控cpu模块、声音采集模块、内存储体和报警器模块分别通过第一以太网交换模块连接数据采集单元和图像采集单元，主控cpu模块通过can总线连接数据采集单元；主控cpu模块用于采集、压缩和存储can总线数据和以太网数据，存储音频数据和图像数据；还用于按照预定的存储格式按一定的时间将各种数据分割为不同的文件；还用于协调各任务间的资源，保证数据存储的完整；声音采集模块用于将拾音器、外通内通模拟音频信号和网络摄像头视频数据经过采集、压缩后转换为以太网信号，通过第一以太网交换模块发送至主控cpu模块；第一以太网交换模块用于为数据记录单元内各模块的通讯提供交互通道，通过网络接收并处理图像数据、以太网数据和音频数据，并发送到内存储体；内存储体用于为各种数据提供存储介质。

4、按上述方案，图像采集单元包括电源模块、视频处理模块和第二以太网交换模块；视频处理模块通过第二以太网交换模块连接数据记录单元；视频处理模块用于采集包括vga图像、cvbs图像、hdmi图像、dvi图像和网络图像的数据，进行格式转换、编解码处理，并转换为一路以太网信号发送给第二以太网交换模块；第二以太网交换模块用于为图像采集单元内各模块的通讯提供交互通道，通过网络将压缩编码后的数据传输给数据记录单元。

5、按上述方案，数据采集单元包括数据采集模块、以太网采集模块和第三以太网交换模块；数据采集模块用于持续稳定地接收固定id范围的can数据和串口数据，将多路的rs485、can信号格式转换为一路can总线信号，通过数据采集记录设备内部的can总线转发给数据记录单元；以太网采集模块用于持续稳定的接收以太网数据，将多路以太网信号格式转换为一路以太网信号，通过第二以太网交换模块转发给数据记录单元；第三以太网交换模块用于为数据采集单元内各模块的通讯提供交互通道。

6、按上述方案，数据记录单元和图像采集单元还分别包括电源模块；电源模块用于将dc24v转换为dc12v、dc5v、dc3.3v电源输出。

7、按上述方案，数据记录单元还包括报警模块；图像采集单元还包括报警指示灯；数据采集单元还包括报警模块和报警指示灯；报警模块用于显示故障及报警信息供操作人员查看设备状态和进行设备自检；报警指示灯用于显示电源及状态信息。

8、按上述方案，数据记录单元、图像采集单元和数据采集单元分别还包括箱体和箱门；箱体采用2a12硬铝合金全封闭设计，采用焊接工艺处理；箱体和箱门处采用导电橡胶垫和氟橡胶o型圈配合搭扣锁固定结构连接，盖板与机壳之间垫导电橡胶条和氟橡胶o型圈。

9、按上述方案，硬件采用ft-2000/4和gp101的全国产硬件平台，软件采用国产道6操作系统，包括嵌入式实时操作系统deltaos和集成开发环境lambdatool；通过操作系统兼容、驱动接口适配、软件功能调试和核心功能接入策略调整实现系统软硬件和国产操作系统从驱动层到应用层的稳定兼容。

10、按上述方案，数据记录单元的内存储体采用国产大容量存储介质，存储容量不小于4t；内存储体包括文件管理系统，用于根据数据类型划分不同的存储空间，把待存储信息按照数据类型分类处理和存储，确保信息的存储时间满足长航时要求。

11、按上述方案，将外部多协议数据通过声音采集模块、视频处理模块、以太网采集模块、数据采集模块转换为内部统一协议的数据流进行处理；

12、预留信息接入余量和采集余量用于提高了信息采集的容错率。

13、本发明的有益效果为：

14、1.本发明的一种国产数据采集记录设备，通过长航时信息分类存储与多协议下高可靠性信息采集等技术进行多类型数据采集和长航时大数据存储，实现了提高航行器相关设备对数据的采集能力和记录水平的功能。

15、2.本发明实现了对航行器的声音信息、图像信息、视频信息、can、串口、以太网等多种类型数据的采集和存储，硬件存储容量不小于2t，能够为航行器事故的分析提高大量有效数据和证据。

16、3.本发明的结构总体设计轻量化和小型化，采用加固方式抗振动、抗冲击；适用于船舶海洋恶劣环境下的网络应用场合，满足航行器应用场景。

17、4.本发明的标准化程度高，可维修性高；兼顾安装方便、装配简单、角度可调、电磁兼容、密封、抗冲击要求等。

18、5.本发明针对航行器航行数据记录仪的不足，基于国产电子元器件及国产关键软硬件进行兼容适配设计，不受国外技术约束。

技术特征：

1.一种国产数据采集记录设备，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种国产数据采集记录设备，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种国产数据采集记录设备，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种国产数据采集记录设备，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种国产数据采集记录设备，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的一种国产数据采集记录设备，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种国产数据采集记录设备，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的一种国产数据采集记录设备，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的一种国产数据采集记录设备，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的一种国产数据采集记录设备，其特征在于：

技术总结本发明提供了一种国产数据采集记录设备，通过长航时信息分类存储与多协议下高可靠性信息采集等技术进行多类型数据采集和长航时大数据存储，实现了提高航行器相关设备对数据的采集能力和记录水平的功能。本发明对航行器的包括声音信息、图像信息、视频信息、CAN、串口和以太网等多种类型数据进行采集和存储，为航行器事故的分析提高了大量有效数据和证据。本发明采用加固方式抗振动、抗冲击；适用于船舶海洋恶劣环境下的网络应用场合，满足航行器应用场景。本发明的标准化程度高，可维修性高；兼顾安装方便、装配简单、角度可调、电磁兼容、密封、抗冲击要求等。本发明基于国产电子元器件及国产关键软硬件进行兼容适配设计，不受国外技术约束。技术研发人员：李巍,曾华清,李夏晨,许治梭,夏伟受保护的技术使用者：中国舰船研究设计中心技术研发日：技术公布日：2024/11/4