[实用新型]航行数据记录仪的音频采集卡及多通道音频远程采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种航行数据记录仪的音频采集卡及多通道音频远程采集系统，属于船舶工程领域。

背景技术

船载航行数据记录仪(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信息的智能化记录设备，集采集、存储、监控等功能于一体。当舰船发生事故时，可通过回放所记录的有关数据分析与查找事故的原因。随着我国航海事业的不断发展，随着国际海事组织对VDR安装的强制要求，VDR必将会有一个广大的市场，对VDR的研究也具有重要的意义。

根据《IEC61996-2000海上导航和无线电通信设备和系统，船载航行数据记录仪的性能要求、试验方法和要求的检验结果》中的有关规定，船载航行数据记录仪应能顺序记录有关船舶设备的状态和输出信号、船舶的指挥命令和操作控制等数据项目，包括：日期和时间、船位船速、驾驶室声音、通信声音、雷达数据、回声测深仪、操舵命令和响应以及风速风向等。并且要求对上述各项数据的连续存储能力至少在12个小时以上。其中驾驶室声音和通信声音是黑匣子需记录的主要数据之一，记录的声音内容主要包括当时舱室中操作人员的语音信息，出现的报警声音和甚高频通信电话的声音信息。在日常的船舶航行监控或船舶发生事故后，可通过回放记录的相关音频数据以复现船舶出现事故时关键区域的声音状况，对事故原因的分析与对日常的船舶航行评估都有重要的意义。

作为VDR所需记录的数据中的重要一项，音频采集技术在近数十年中也取得了巨大的进步。数字技术是随着现代电子技术及计算机技术的发展而发展起来的，其在音频记录领域也得到了广泛的应用。它与模拟记录技术相比有巨大的优势。数字化的音频信号进行传输和存储时，在可靠性、抗干扰能力、快速变换、安全性等方面远胜于模拟的音频信号，并且数字系统灵活方便，价格低廉。现在的基于非压缩技术的数字音频采集系统多是基于PC机与声卡组合的记录系统，具有高音质、易实现多声道音频采集与回放的优点，也属于无损记录的范畴。但由于未进行数据压缩，通常会有较大的数据量，如现在CD中存储的声音数据便是未经压缩的数据。通常几百兆的空间只能存储一个小时左右的数据。

在VDR的系统中，由于主机或数据存储保护体中的电子盘容量有限(一般为2～8GB)，且需存储12个小时以上的数据，如果采用此种方法，则会有很大的数据量需要传输和存储，给整个系统带来极大的压力，现有的音频采集系难以实现远程采集和传输，不适合应用在VDR系统中。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现在的基于非压缩技术的数字音频采集系统数据难以实现远程采集及传输，不适合应用在VDR系统中的问题，提供了一种航行数据记录仪的音频采集卡及多通道音频远程采集系统。

本实用新型的航行数据记录仪的音频采集卡包括立体声音频编解码器、DSP、CPLD选择电路和外部存储器，立体声音频编解码器用于采集混音板音频输出信号和VHF通信音频信号，立体声音频编解码器的I²C串行接口与DSP的I²C串行接口相连，DSP的数据输入输出端与CPLD选择电路的控制选择输入输出端相连，CPLD选择电路的存储输入输出端与外部存储器的输入输出端相连。

所述航行数据记录仪的音频采集卡还可以进一步包括非易失性存储器，DSP的数据暂存输入输出端与非易失性存储器的输入输出端相连。

所述航行数据记录仪的音频采集卡还可以进一步包括以太网接口电路，CPLD选择电路的数据远程交互输入输出端与以太网接口电路的第一输入输出端相连。

使用所述音频采集卡的多通道音频远程采集系统包括多个音频采集卡、VDR主机和以太网，每个音频采集卡的以太网接口电路的第二输入输出端通过以太网与VDR主机相连。

其中：

非易失性存储器采用AT25F1024串行FLASH存储器。

以太网接口电路采用WIZnet公司的W5100固件网络芯片。

立体声音频编解码器采用TI公司的TLV320AIC23音频CODEC芯片。

DSP采用TI公司的TMS320VC5509芯片。

CPLD选择电路采用ALTERA公司的EPM7128芯片。

外部存储器采用SRAM。

本实用新型的优点：本实用新型所述音频采集卡压缩后的音频品质高，并轻松实现音频的远程采集及传输，结构简单，成本低。

附图说明