耙吸挖泥船疏浚狀態(tài)抬頭顯示系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及耙吸挖泥船的工作控制系統(tǒng)，尤其是一種對(duì)耙吸挖泥船疏浚狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示的裝置。

背景技術(shù)：

在耙吸挖泥船工作過程中，需要實(shí)時(shí)觀察與疏浚效率有最直接聯(lián)系的數(shù)據(jù)，普通耙吸船一般具有多臺(tái)顯示器用來(lái)顯示疏浚數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)(SCADA)的兩個(gè)界面，疏浚航跡剖面顯示軟件(DTPM)的界面，操縱人員往往無(wú)法顧及所有的界面；疏浚人員一旦關(guān)注了SCADA或者DTPM的界面，就難以顧及到操縱臺(tái)外的疏浚裝置的實(shí)際狀態(tài)。

此外，現(xiàn)有的耙吸挖泥船疏浚過程中，SCADA以及DTPM界面中包含了大量的動(dòng)畫界面以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，容易影響操作人員的注意力，特別需要一種顯示裝置能夠凸顯出優(yōu)先級(jí)最高，也就是與數(shù)據(jù)過程最為相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在疏浚人員的視野的前方進(jìn)行顯示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)Π椅谀啻氖杩顟B(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，輔助疏浚船操作人員既能夠觀察投影所在的玻璃板外的船舶姿態(tài)，同時(shí)也能夠了解疏浚相關(guān)的數(shù)據(jù)的裝置。

本發(fā)明的耙吸挖泥船疏浚狀態(tài)抬頭顯示系統(tǒng)，包括有通訊收發(fā)模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，投影顯示模塊四個(gè)部分，其特征是：通訊收發(fā)模塊是標(biāo)準(zhǔn)化的通訊接收芯片及數(shù)據(jù)通訊接口，它接收由SCADA或者DTPM軟件所發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，通訊接收芯片采用有線通訊方式，包括但不僅限于同軸電纜、RS232-485串行通訊方式、RJ45有線網(wǎng)絡(luò)通訊方式，也可以采用無(wú)線通訊方式，包括如紅外、藍(lán)牙、ZigBee、WLAN、CDMA、GSM無(wú)線通訊方式；數(shù)據(jù)處理模塊是嵌入式微處理芯片與嵌入式芯片電路板以及數(shù)據(jù)解析數(shù)據(jù)發(fā)送軟件，它根據(jù)相關(guān)的有線無(wú)線通訊的協(xié)議，解析由通訊收發(fā)模塊接收的信號(hào)數(shù)據(jù)并發(fā)送給投影顯示模塊并且送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括存儲(chǔ)器芯片，可以保存數(shù)據(jù)處理模塊傳送而來(lái)的數(shù)據(jù)；等到通訊異常，數(shù)據(jù)處理模塊可以取出歷史數(shù)據(jù)顯示；投影顯示模塊是LCD液晶屏與無(wú)源的透鏡裝置或者有源的激光發(fā)射裝置，它將數(shù)據(jù)處理模塊中解析獲得的數(shù)據(jù)投影到疏浚操縱臺(tái)前方的玻璃板上。

本發(fā)明的突出特點(diǎn)是可以將DTPM或者SCADA上的相關(guān)數(shù)據(jù)通過有線或者無(wú)線的通訊方式發(fā)送給本系統(tǒng)的通訊收發(fā)模塊，經(jīng)由系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理模塊處理之后，使用投影顯示模塊在疏浚操縱臺(tái)前方的玻璃上進(jìn)行投影，并將數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)顯示模塊中；另外，該系統(tǒng)還具有通訊故障診斷功能，增加了防錯(cuò)能力，其顯示效果清晰、操縱方便，能夠準(zhǔn)確及時(shí)地對(duì)疏浚船舶疏浚狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的反饋。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的原理框圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)輸入輸出示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的程序流程圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的效果圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的耙吸挖泥船疏浚狀態(tài)抬頭顯示系統(tǒng)，包括有通訊收發(fā)模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，投影顯示模塊四個(gè)部分，根據(jù)附圖1，2所示，通訊收發(fā)模塊包括9針串口通訊接口以及232串口MAX232芯片，電腦的串口通訊接口通過標(biāo)準(zhǔn)的9針串口線與9針串口通訊接口(注意串口通訊接口的公母情況)，9針串口通訊接口RXD端口、TXD端口分別與232串口MAX232-R2-IN端口、T2-OUT端口相連， 232串口MAX232芯片的T2IN、R2OUT分別與AT89C51的TXD-P3.1端口、RXD-P3.0端口相連，電腦的串口通訊接口經(jīng)過以上電路連接向單片機(jī)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，信號(hào)包括信號(hào)名稱以及信號(hào)數(shù)值；數(shù)據(jù)處理模塊包括單片機(jī)AT89C51，片內(nèi)存儲(chǔ)其中的解析數(shù)據(jù)、控制顯示數(shù)據(jù)，返回解析狀態(tài)的程序；AT89C51的并口P1.0、P1.1、P1.2分別與存儲(chǔ)模塊24C02的WP、SCL,SDA相連接；AT89C51的P0.0~P0.7端口連接到投影顯示模塊LCD1601的D0.0~D0.7端口，以及AT89C51的P2.0、P2.1、P2.2連接到LCD1602的E、RW、RS端口；單片機(jī)解析通訊收發(fā)模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)，輸出投影顯示模塊LCD1602，并將其暫時(shí)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊24C02；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括存儲(chǔ)芯片EEPROM 24C02，其與AT89C51相連，暫時(shí)保存解析后的數(shù)據(jù)；投影顯示模塊包括LCD1601以及雙重透鏡組成，雙重凸透鏡將LCD的數(shù)據(jù)反射到墻面上。

附圖3所示，本發(fā)明的數(shù)據(jù)通訊流程是：

1. SCADA或者DTPM的計(jì)算機(jī)與通訊收發(fā)模塊之間的交互通訊

1.1 SCADA或者DTPM的計(jì)算機(jī)向通訊收發(fā)模塊

SCADA或者DTPM的計(jì)算機(jī)向通訊收發(fā)模塊發(fā)送規(guī)定協(xié)議下固定格式的信號(hào)，信號(hào)包含兩個(gè)部分，其一是信號(hào)名稱，其二是信號(hào)值；之后，等待接收確認(rèn)信號(hào)，如果收到確認(rèn)信號(hào)，則繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)；否則，按通訊流程檢查通訊流程中的硬件；

1.2 通訊收發(fā)模塊向SCADA或者DTPM的計(jì)算機(jī)

通訊收發(fā)模塊在收到來(lái)自計(jì)算機(jī)的通訊信號(hào)之后，則由數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送反饋信號(hào)——接收確認(rèn)信號(hào)；

2.通訊收發(fā)模塊向數(shù)據(jù)處理模塊

通訊收發(fā)模塊將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊收到數(shù)據(jù)后，向SCADA或者DTPM計(jì)算機(jī)發(fā)送反饋信號(hào)；

3.數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊交互

3.1數(shù)據(jù)處理模塊向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊

數(shù)據(jù)處理模塊處理通訊收發(fā)模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)規(guī)定協(xié)議針對(duì)固定格式的信號(hào)，進(jìn)行解析，并發(fā)送給投影顯示模塊，LCD持續(xù)數(shù)秒顯示出“NAME--VALUE”的字樣，并將解析后的值暫時(shí)存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；

3.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊向數(shù)據(jù)處理模塊

如果通訊異常，數(shù)據(jù)處理模塊取出暫存于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的原始數(shù)據(jù)“NAME--VALUE”，用于LCD的顯示輸出；

4.數(shù)據(jù)處理模塊向投影顯示模塊

數(shù)據(jù)處理模塊在每次接受完數(shù)據(jù)且發(fā)送數(shù)據(jù)反饋信號(hào)之后，通過投影顯示模塊LCD1602的屏幕的第一行輸出“COMMUNICATION OK”的字樣，表明通訊狀況良好，并且，在第二行輸出“NAME-VALUE”的信號(hào)名與信號(hào)值的字樣；否則，通訊異常（接收到下一次數(shù)據(jù)超過數(shù)據(jù)處理模塊預(yù)設(shè)的通訊延遲時(shí)間）之后，通過投影顯示模塊LCD第一行輸出“COMMUNICATION ERROR”的字樣，表明數(shù)據(jù)通訊異常，并且，在第二行顯示從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊取出中的暫存數(shù)據(jù)“NAME--VALUE”的信號(hào)名與信號(hào)值的字樣；以上是完整的消息接收過程。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的效果圖：從左至右，依次直立放置所用投影玻璃板，本發(fā)明實(shí)例的兩枚透鏡，LCD1602屏以及其后的嵌入式芯片電路板。玻璃板距離本發(fā)明實(shí)例的最左邊的透鏡約為1~2米之間距離的正前方。兩枚透鏡的尺寸相同，直徑為L(zhǎng)CD1602屏寬度的2倍，LCD1602屏位于右方透鏡的1~2倍焦距之間的位置，左方透鏡也位于右方透鏡的1~2倍焦距之間的位置。