[发明专利]一种多通道船用主机机电信号采集装置

权利要求书

1.一种多通道船用主机机电信号采集装置，用于实现机舱内机电信号的数据采集、数据传输、数据显示和报警，其特征在于，包括壳体，壳体内设置有主控板，主控板与设置在壳体上的人机交互模块相连，并连接外部不同种类的传感器，其中：

传感器用于将需要采集的物理量转换为电信号；

人机交互模块所显示数据受主控制板发送的指令控制，显示内容为传感器采集到的数据、报警信息和参数设置；

主控板包括PCB板以及布设在PCB板上的主控电路，所述主控电路用于实现数据采集、数据处理以及数据传输；

主控电路包括单片机、运算放大器、ADC模块、基准电源模块、存储模块、两路隔离电源模块、继电器、两路CAN隔离收发器以及CAN通信芯片，其中：

传感器经由运算放大器接入ADC模块的模拟信号输入端，ADC模块的数字信号输出端连接单片机，ADC模块同时连接基准电源模块；

单片机经由SPI端口与存储模块相连；

将两路隔离电源模块分别定义为隔离电源模块一以及隔离电源模块二，外部提供的两路输入电源经由接插件及继电器接入隔离电源模块一以及隔离电源模块二；隔离电源模块一为单片机供电，隔离电源模块二为两路CAN隔离收发器供电；

将两路CAN隔离收发器分别定义为CAN隔离收发器一以及CAN隔离收发器二；单片机经由CAN隔离收发器一以及CAN隔离收发器二接入外部的两路冗余CAN总线；

人机交互模块与单片机的UART串口端相连，通过人机交互模块设定设定参数后，经由UART串口端将参数值发送至单片机，单片机通过SPI端口把参数值发送至存储模块予以保存；每次重新上电后，单片机从存储模块读取所有参数值；

对船舶动力系统进行监控时，传感器随着船用主机的运行状态的改变，对应输出的模拟信号发生变化，输出的模拟信号经运算放大器缩放到ADC模块的量程范围内后，由ADC模块进行采样，ADC模块的基准电压由外部基准电源提供；ADC模块的采样结果被送至单片机，单片机对采样结果进行数据处理后，通过UART串口端发送至人机交互模块进行显示，同时通过两路冗余CAN总线发送给其它设备。

2.如权利要求1所述的一种多通道船用主机机电信号采集装置，其特征在于，所述壳体的外形尺寸为330mm×180mm。

3.如权利要求1所述的一种多通道船用主机机电信号采集装置，其特征在于，所述传感器包括转速传感器、压力传感器以及温度传感器。

4.如权利要求3所述的一种多通道船用主机机电信号采集装置，其特征在于，其中，所述转速传感器安装于船用主机飞轮对应的外壳上，将船用主机飞轮的转速转换为与飞轮齿数对应的交流信号后传输给所述主控板，该交流信号频率与主机转速成正比。

5.如权利要求3所述的一种多通道船用主机机电信号采集装置，其特征在于，所述压力传感器将目标区域的压力值转换为电压值后传输给所述主控板；所述温度传感器将目标区域的温度值转换为电阻值后传输给所述主控板。

6.如权利要求1所述的一种多通道船用主机机电信号采集装置，其特征在于，其中，所述PCB板的外形尺寸为230mm×115mm。

7.如权利要求1所述的一种多通道船用主机机电信号采集装置，其特征在于，其中，所述人机交互模块安装在所述外壳的中间区域，为小尺寸串口液晶屏。

8.如权利要求1所述的一种多通道船用主机机电信号采集装置，其特征在于，其中，所述单片机的IO端与设于外壳上的IO接口相连。

9.如权利要求1所述的一种多通道船用主机机电信号采集装置，其特征在于，其中，在所述外壳上设有接插件，外部提供的两路所述输入电源经由接插件接入所述继电器。

10.如权利要求9所述的一种多通道船用主机机电信号采集装置，其特征在于，其中，所述CAN隔离收发器一直接与所述单片机的CAN端口相连，所述CAN隔离收发器二则经由CAN通信芯片与所述单片机的扩展端口相连；CAN隔离收发器一以及CAN隔离收发器二与设置在外壳上的所述接插件相连，CAN隔离收发器一以及CAN隔离收发器二通过接插件接入所述外部的两路冗余CAN总线。