[发明专利]一种无人艇故障保护系统

说明书

技术领域

本发明属于电子集成技术领域，具体涉及一种无人艇故障保护系统。

背景技术

近年来，随着无人艇的推广和应用，无人艇在实际应用中发生意外故障的案例越来越多。其中控制板故障、设备舱异常和通信故障是无人艇最常见的故障。无人艇在出现故障无法自主航行时，需要派遣救援艇前往搜索回收。现有无人艇在发生故障回收时，存在着无人艇自身定位困难，与控制台通信困难，重要作业数据保存困难等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人艇故障保护系统，在无人艇发生控制板故障、设备舱异常和通信故障等无人艇工作运行中常见的故障时，提供控制板备份板全功能在线实时切换，设备舱异常保护和通信故障重新连接和自动回收的功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无人艇故障保护系统，包括安装在无人艇上的三个子系统，分别是无人艇控制板故障保护子系统、无人艇通信故障保护子系统和无人艇设备舱保护子系统；具体包含底层控制箱、无线通信模块、卫星定位模块、电子罗盘、温湿模块、控制板、备份板、串口服务器、交换机、图像板、摄像机和激光雷达；所述底层控制箱通过串口线与控制板和备份板连接；所述卫星定位模块、电子罗盘、温湿模块与串口服务器通过串口线连接；所述无线通信模块、控制板、备份板、串口服务器、图像板、摄像机和激光雷达通过网线与交换机连接；所述卫星定位模块、电子罗盘、温湿模块通过串口服务器将串口信息转换到网口信息；交换机将串口服务器接收的串口信息转发到控制板、备份板和无线通信模块上；所述底层控制箱向控制板、备份板发送油门倒斗舵的信息，并接收控制板、备份板下达的控制指令。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

本发明能让在无人艇发生故障时，提供控制板备份板全功能在线实时切换，设备舱异常保护和通信故障重新连接和自动回收的功能，采取自我保护的措施，减少或避免故障带来的损失。

附图说明

图1 为本发明硬件连接示意图。

图2 为本发明通信关系示意图。

图3 为本发明控制板故障保护子系统数据流向示意图。

图4 为本发明三种通信方式覆盖范围示意图。

图5 为本发明无人艇通信保护子系统流程图。

图6 为本发明无人艇控制板故障保护子系统流程图。

图7 为本发明无人艇设备舱保护子系统流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，一种无人艇故障保护系统，包括安装在无人艇上的三个子系统，分别是无人艇控制板故障保护子系统、无人艇通信故障保护子系统和无人艇设备舱保护子系统；具体包含底层控制箱1、无线通信模块2、卫星定位模块3、电子罗盘4、温湿模块5、控制板6、备份板7、串口服务器8、交换机9、图像板10、摄像机11和激光雷达12；所述底层控制箱1通过串口线与控制板6和备份板7连接；所述卫星定位模块3、电子罗盘4、温湿模块5与串口服务器8通过串口线连接；所述无线通信模块2、控制板6、备份板7、串口服务器8、图像板10、摄像机11和激光雷达12通过网线与交换机9连接；所述卫星定位模块3、电子罗盘4、温湿模块5通过串口服务器8将串口信息转换到网口信息；交换机9将串口服务器8接收的串口信息转发到控制板6、备份板7和无线通信模块2上；所述底层控制箱1向控制板6、备份板7发送油门倒斗舵的信息，并接收控制板6、备份板7下达的控制指令。

如图2所示，本发明无人艇故障保护系统安装在无人艇25上，控制台21的无线模块22和无人艇25的无线模块24通过无线网络23进行信息交换。无线网络23包括无线局域网、移动运营商提供的互联网网络、北斗报文通信三个无线网络，如图4所示。

本发明无人艇通信保护子系统在日常使用中使用无线局域网进行数据通信。在无人艇超出无线局域网覆盖范围或者出现通信故障时，自动切换到移动运营商提供的互联网网络。在超出移动运营商提供的互联网网络覆盖范围或者出现通信故障时，使用北斗报文通信进行数据通信。在超出北斗报文通信覆盖范围或者出现通信故障时，启动自回归功能，返回无人艇下水时，设定好的回收点。同时，无人艇继续监测三个无线网络的连接状态，如果查询到连接接通，保持通信连接状态，等待控制台下达控制指令。

如图5所示，无人艇通信保护子系统的工作流程如下：