專利名稱：：船載航行數(shù)據(jù)記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于數(shù)據(jù)記錄裝置，特別涉及一種船載航行數(shù)據(jù)記錄儀。
背景技術(shù)：
：船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，國(guó)際上通常稱之為VDR(VoyageDateRecorder)是一種以安全和可恢復(fù)方式記錄船舶發(fā)生事故前后12-24小時(shí)時(shí)間段內(nèi)船舶位置、船速、物理狀況和操作信息的設(shè)備。已往的船載航行數(shù)據(jù)記錄儀采集的數(shù)據(jù)量少，功能不強(qiáng)大，由于采用硬盤系統(tǒng)功耗大不得不采取風(fēng)扇散熱，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種船載航行數(shù)據(jù)記錄儀針對(duì)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何完善系統(tǒng)的功能，如何提高系統(tǒng)的可靠性。本實(shí)用新型的內(nèi)容一種船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于由主控制箱連接電源箱、數(shù)據(jù)保護(hù)容器、駕駛室報(bào)警單元、麥克風(fēng)單元組成；主控制箱連接計(jì)程儀、氣象儀、全球定位儀、羅經(jīng)、測(cè)深儀和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。主控制箱包括主處理單元連接以太網(wǎng)、電源模塊、工業(yè)級(jí)CF卡、視頻數(shù)據(jù)處理模塊和語(yǔ)音處理模塊。報(bào)警單元有遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)，報(bào)警單元包括指示器、蜂鳴器、按鈕。麥克風(fēng)單元是接到主控制箱主機(jī)的語(yǔ)音處理模塊的音頻采集卡。本實(shí)用新型的技術(shù)特點(diǎn)本系統(tǒng)采用嵌入式無(wú)風(fēng)扇系統(tǒng)設(shè)計(jì)，操作系統(tǒng)采用嵌入式無(wú)硬盤操作系統(tǒng)，使系統(tǒng)運(yùn)行更加安全可靠。系統(tǒng)集成度高，將所有隔離串口、錄音接口、雷達(dá)視頻采集接口集成于一體。維護(hù)更換十分方便。自檢功能:系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)具有完整性檢測(cè)功能，并給出當(dāng)前是否正常運(yùn)行的狀態(tài)指示，工作不正常時(shí)，能給出報(bào)警信息。報(bào)警功能VDR系統(tǒng)具有對(duì)異常信號(hào)監(jiān)測(cè)并給出報(bào)警的功能。當(dāng)外電供電失效、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通訊等功能出現(xiàn)故障時(shí)可以給出聲光報(bào)警，并記錄報(bào)警內(nèi)容。圖1是船載航行數(shù)據(jù)記錄儀的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式船載航行數(shù)據(jù)記錄儀是天津市斯萊頓電子有限公司生產(chǎn)的SLT-18C型VDR面向國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，全面滿足IEC61996，舊C60945的要求，適用于各種新造船及在航船的安裝。本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容船載航行數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)組成主機(jī)單元:主要包括主處理單元、以太網(wǎng)、電源模塊、工業(yè)級(jí)CF卡、視頻數(shù)據(jù)處理模塊、語(yǔ)音處理模塊。保護(hù)體單元(PDC):保護(hù)體可以連續(xù)更新從主機(jī)獲得的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)最后的12小時(shí)數(shù)據(jù)(根據(jù)用戶需要可擴(kuò)展數(shù)據(jù)儲(chǔ)量)。報(bào)警單元(遠(yuǎn)程顯示)報(bào)警單元包括指示器、蜂鳴器、按鈕、滿足正C對(duì)報(bào)警和指示器的性能要求。麥克風(fēng):連接到VDR主機(jī)音頻采集卡。VDR軟件可以發(fā)出測(cè)試信號(hào)滿足IMO要求的語(yǔ)音記錄功能。播放設(shè)備(選件)通過(guò)播放設(shè)備再現(xiàn)記錄在存儲(chǔ)體內(nèi)的數(shù)據(jù)。需要記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)目序名稱信號(hào)格式S-VDR要求號(hào)1曰期和時(shí)間正C61162-1(ZDA)強(qiáng)制2船位正C61162-1(GNS，DTM)強(qiáng)制3船速IEC61162-1(VBW)強(qiáng)制4艏向IEC61162-land正C61162-2(HDT,HDM)強(qiáng)制橋樓音頻強(qiáng)制6VHF通信音頻強(qiáng)制7雷達(dá)有輸出強(qiáng)制沒(méi)有可以AIS數(shù)據(jù)語(yǔ)名代替8AIS數(shù)據(jù)正C61162-2(PAS101)在沒(méi)有雷達(dá)輸出接4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>如圖1所示SLT-18C型船載航行數(shù)據(jù)記錄儀由主控制箱、電源箱、數(shù)據(jù)保護(hù)容器、駕駛室報(bào)警單元、麥克風(fēng)單元組成。主控制箱是整個(gè)VDR系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息處理中樞，通過(guò)高性能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶上眾多模擬信號(hào)和數(shù)字量信號(hào)的采集存儲(chǔ)。運(yùn)用現(xiàn)代多媒體信息處理技術(shù)，對(duì)音頻和視頻信號(hào)進(jìn)行了數(shù)據(jù)壓縮，可同時(shí)采集駕駛室聲音和多路通信聲音，最多可支持6路橋樓音頻和3路通訊音頻。主機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)VDR系統(tǒng)的核心，通常由下列幾部分組成主處理器單元、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、語(yǔ)音采集卡、圖像采集卡、串行通訊接口等組成。主機(jī)系統(tǒng)通過(guò)配置程序在系統(tǒng)安裝初始化過(guò)程中應(yīng)對(duì)下列信息和數(shù)據(jù)源特征進(jìn)行配置，并寫(xiě)入最終記錄介質(zhì)且在其內(nèi)永久保存。同時(shí)應(yīng)采取保護(hù)措施以便只能由經(jīng)過(guò)適當(dāng)授權(quán)的人員，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行修改，任何對(duì)上述數(shù)據(jù)塊改變都不影響強(qiáng)制項(xiàng)目的記錄通過(guò)配置程序可以配置輸入的模擬信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、麥克風(fēng)信號(hào)和VHF信號(hào)、雷達(dá)圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)采集來(lái)源，同時(shí)可以設(shè)置每個(gè)信號(hào)的數(shù)據(jù)格式。通過(guò)音頻混音板可以同時(shí)采集三組共6個(gè)麥克風(fēng)信號(hào)和3個(gè)VHF信號(hào)，語(yǔ)音數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮之后進(jìn)行存儲(chǔ)。主機(jī)系統(tǒng)包含1塊4G工業(yè)級(jí)CF卡、1塊2路圖像采集卡、1塊12路RS485/RS422串行數(shù)據(jù)采集卡。通過(guò)CF卡存儲(chǔ)WINDOWSXPE的操作系統(tǒng)，且存儲(chǔ)應(yīng)用軟件程序和12小時(shí)的數(shù)據(jù)。通過(guò)圖像采集卡可以最多采集2路雷達(dá)圖像，雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮后進(jìn)行存儲(chǔ)，壓縮比可以進(jìn)行設(shè)置。12路RS485/RS422串行采集卡可以采集IEC61162/NEMA0183信號(hào)。主控制器功能船舶數(shù)據(jù)采集采集船舶航行的狀態(tài)和操作數(shù)據(jù)，并記錄船舶和VDR的固定數(shù)據(jù)；音頻數(shù)據(jù)采集配備6路的麥克風(fēng)單元，可實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛室內(nèi)各個(gè)工位和駕駛室外相關(guān)部位的聲音記錄，并可同時(shí)記錄VHF電臺(tái)、單邊帶電臺(tái)、指揮電話等設(shè)備的語(yǔ)音信號(hào)。音頻數(shù)據(jù)先進(jìn)行軟件壓縮再存儲(chǔ).橋樓音頻頻率響應(yīng)150HZ—6000HZ;通訊音頻頻率響應(yīng)150HZ—3500HZ;圖像數(shù)據(jù)采集配備2路雷達(dá)視頻接口，可采集單色/彩色雷達(dá)并可實(shí)現(xiàn)對(duì)其圖像進(jìn)行記錄。分辨率640x350—1280X1024。刷新頻率:60HZ—85HZ。采集時(shí)間為5-15秒，可以通過(guò)軟件設(shè)定，默認(rèn)為每15秒采集一幀雷達(dá)圖像進(jìn)行記錄；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)所有采集的數(shù)據(jù)都同時(shí)分別存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)體和備份存儲(chǔ)體中，兩個(gè)存儲(chǔ)器都有相應(yīng)的保護(hù)措施，防止對(duì)已記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除和篡改；自檢功能系統(tǒng)啟功時(shí)，具有系統(tǒng)完整性檢測(cè)功能，并給出當(dāng)前是否正常運(yùn)行的狀態(tài)指示。工作不正常時(shí)，能給出報(bào)警。通過(guò)播放設(shè)備再現(xiàn)記錄在存儲(chǔ)體內(nèi)的數(shù)據(jù)。主存儲(chǔ)體和備份存儲(chǔ)體存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口下載，并通過(guò)回放設(shè)備重放.通過(guò)采集程序它可以采集12路接口為RS232/RS422的串行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格或符合IEC61162(數(shù)據(jù)接口及數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn))或NMEA0183(美國(guó)船用電子設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn))的要求。同時(shí)通過(guò)語(yǔ)音采集卡和麥克風(fēng)組合可采集6路駕駛室聲音。也可以采集3路VHF信號(hào)。通過(guò)圖像采集卡采集2路雷達(dá)圖(要求至少一部雷達(dá))。總之VDR主機(jī)通過(guò)采集程序至少應(yīng)采集到A861(20)和IEC61996中規(guī)定的數(shù)據(jù)項(xiàng)目.數(shù)據(jù)保護(hù)器(PDC)數(shù)據(jù)保護(hù)容器俗稱黑匣子其內(nèi)存最終記錄介質(zhì)(采用2.0GBCF卡其存儲(chǔ)時(shí)間不少于12小時(shí))PDC通過(guò)10M/100MEthernet接口與VDR主機(jī)相連。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議棧中的NETBIOS網(wǎng)絡(luò)協(xié)議存取VDR主機(jī)采集到的數(shù)據(jù)。PDC環(huán)境特性PDC完全符合IEC60945要求的環(huán)境性能測(cè)試，完全符合正C61996要求的幸存能力測(cè)試，且其經(jīng)受了下列情況后，能夠保證最終記錄介質(zhì)中的數(shù)據(jù)可被恢復(fù)且沒(méi)有丟失沖擊IEC60068-2-27標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的50g的半正弦脈沖，持續(xù)llms。穿刺ED56A標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的250kg并帶有100mm直徑尖頭的物體，從3m高處落下。耐火ED56A標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的260QC的低溫火燒10小時(shí)，1100DC的高溫火燒1小時(shí)。深海壓力ED56A標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的浸沒(méi)在海水中經(jīng)受60Mpa的壓力(相當(dāng)于6000m的水深)。報(bào)警單元VDR應(yīng)自動(dòng)連續(xù)地監(jiān)測(cè)下列狀態(tài)系統(tǒng)供電、數(shù)據(jù)記錄功能、數(shù)據(jù)通訊功能、麥克風(fēng)功能。當(dāng)上述任一功能發(fā)生故障時(shí)應(yīng)在船舶的通常駕駛位置發(fā)生檢測(cè)報(bào)警，且報(bào)警應(yīng)能夠被靜音，但視覺(jué)指示到設(shè)備恢復(fù)可用。駕駛室報(bào)警單元包括指示燈、蜂鳴器、LCD顯示屏、測(cè)試按鈕、消聲按鈕、消閃按鈕和査看按鈕。報(bào)警信息主要有電源、記錄、語(yǔ)音、存儲(chǔ)、視頻等方面的信息，在任何一方面出現(xiàn)故障系統(tǒng)均會(huì)報(bào)警，當(dāng)故障消除后指示器燈滅。電源報(bào)警當(dāng)外電源丟失或低電壓時(shí)報(bào)警。此時(shí)，紅燈POWER閃爍，蜂鳴器發(fā)出嘀嘀聲，可按消聲按鈕靜音，消閃按鈕停閃。此時(shí)，紅燈保持，直到報(bào)警消除。LCD顯示POO或者POl。視頻故障當(dāng)采集雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)信號(hào)源丟失以及發(fā)生數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤時(shí)報(bào)警。此時(shí)，紅燈VIDEO閃爍，蜂鳴器發(fā)出嘀嘀聲，可按消聲按鈕靜音，消閃按鈕停閃。此時(shí)，紅燈保持，直到報(bào)警消除。LCD顯示VOl。記錄故障當(dāng)采集數(shù)據(jù)信號(hào)源丟失以及發(fā)生數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤時(shí)報(bào)警。7此時(shí)，紅燈C0M閃爍，蜂鳴器發(fā)出嘀嘀聲，可按消聲按鈕靜音，消閃按鈕停閃。此時(shí)，紅燈保持，直到報(bào)警消除。LCD顯示S01，S02...音頻故障當(dāng)麥克風(fēng)巡檢出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警。此時(shí)，紅燈AUDIO閃爍，蜂鳴器發(fā)出嘀嘀聲，可按消聲按鈕靜按鈕停閃。此時(shí)，紅燈保持，直到報(bào)警消除。LCD顯示A01，A02...通訊故障當(dāng)數(shù)據(jù)保護(hù)容器與主控制箱通訊發(fā)生故障時(shí)報(bào)警。-此時(shí)，紅燈PDC閃爍，蜂鳴器發(fā)出嘀嘀聲，消聲按鈕靜音，消閃按鈕停閃。此時(shí)，紅燈保持，直到報(bào)警消除。LCD顯示MOl。正常記錄狀態(tài)LCD顯示屏顯示OK和系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間，無(wú)蜂鳴聲。麥克風(fēng)組根據(jù)實(shí)際船舶要求的相關(guān)位置(如海圖桌旁、雷達(dá)操作位置、舵輪操作位置、駕駛室兩翼等)，配置相應(yīng)的麥克風(fēng)裝置。電源單元船舶的主用電源應(yīng)向VDR供電，且VDR應(yīng)配有專用備用電源，其容量應(yīng)滿足VDR單獨(dú)記錄駕駛室聲音至少2個(gè)小時(shí)。VDR的操作要求VDR在正常工作狀態(tài)下的運(yùn)行應(yīng)是完全自動(dòng)的，不需要人為干預(yù)。只有在當(dāng)安裝在通常駕駛位置的報(bào)警單元發(fā)生告警時(shí)，船上人員才應(yīng)按照制造商的相關(guān)要求進(jìn)行操作。VDR應(yīng)能夠連續(xù)保持規(guī)定要采集的有關(guān)船舶的狀態(tài)和輸出，以及船舶的命令和控制等數(shù)據(jù)項(xiàng)目的順序記錄。記錄的方式應(yīng)保證在適當(dāng)?shù)脑O(shè)備上再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，各種數(shù)據(jù)項(xiàng)目可以與日期和時(shí)間相關(guān)聯(lián)。另外VDR盡可能設(shè)計(jì)成不能對(duì)輸入到VDR的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，不能對(duì)數(shù)據(jù)本身或記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改。任何干擾數(shù)據(jù)或記錄完整性的企圖應(yīng)予以記錄VDR的運(yùn)行應(yīng)保證連續(xù)性，所有存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目應(yīng)至少保留12小時(shí)，超過(guò)12小時(shí)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目可以被新的數(shù)據(jù)項(xiàng)目覆蓋。如果船舶的應(yīng)急電源供電中斷，則可通過(guò)專用備用電源向VDR供電，而使VDR在連續(xù)記錄駕駛室聲音2小時(shí)。2小時(shí)結(jié)束后，所有記錄應(yīng)(可以)自動(dòng)終止。權(quán)利要求1、一種船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于由主控制箱連接電源箱、數(shù)據(jù)保護(hù)容器、駕駛室報(bào)警單元、麥克風(fēng)單元組成；主控制箱連接計(jì)程儀、氣象儀、全球定位儀、羅經(jīng)、測(cè)深儀和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于主控制箱包括:主處理單元連接以太網(wǎng)、電源模塊、工業(yè)級(jí)CF卡、視頻數(shù)據(jù)處理模塊和語(yǔ)音處理模塊。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于報(bào)警單元有遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)，報(bào)警單元包括指示器、蜂鳴器、按鈕。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于麥克風(fēng)單元是接到主控制箱主機(jī)的語(yǔ)音處理模塊的音頻采集卡。專利摘要一種船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，由主控制箱連接電源箱、數(shù)據(jù)保護(hù)容器、駕駛室報(bào)警單元、麥克風(fēng)單元組成；主控制箱連接計(jì)程儀、氣象儀、全球定位儀、羅經(jīng)、測(cè)深儀和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。主控制箱包括主處理單元連接以太網(wǎng)、電源模塊、工業(yè)級(jí)CF卡、視頻數(shù)據(jù)處理模塊和語(yǔ)音處理模塊。報(bào)警單元有遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)，報(bào)警單元包括指示器、蜂鳴器、按鈕。麥克風(fēng)單元是接到主控制箱主機(jī)的語(yǔ)音處理模塊的音頻采集卡。系統(tǒng)采用嵌入式無(wú)風(fēng)扇系統(tǒng)，操作系統(tǒng)采用嵌入式無(wú)硬盤操作系統(tǒng)，運(yùn)行安全可靠、集成度高。隔離串口、錄音接口、雷達(dá)視頻采集接口集成于一體。維護(hù)方便。自檢功能具有完整性檢測(cè)功能，工作不正常時(shí)，給出報(bào)警信息、發(fā)出聲光報(bào)警，并記錄報(bào)警內(nèi)容。文檔編號(hào)G07C5/00GK201278158SQ200820142680公開(kāi)日2009年7月22日申請(qǐng)日期2008年10月24日優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日發(fā)明者朱海明,濤李,李燕青,田慶賀,馬智英申請(qǐng)人:天津市斯萊頓電子有限公司