[发明专利]自主配置的硬件组态在疏浚软件中的应用

说明书

技术领域：

本发明涉及疏浚船舶疏浚系统软件的硬件接口。

背景技术

目前许多组态软件支持硬件组态，但组态软件不能实现疏浚系统中比较复杂的软件功能以及不能支持船舶上的一些特定设备，而国内的疏浚软件不能支持硬件组态，几乎每套系统都需要独立开发及独立设计，系统的维护及培训非常困难。

现有疏浚船舶信号一般包括GPS，罗经，潮位，AIS，雷达，疏浚仪器仪表，耙臂姿态等信号，但是每艘船的硬件配置不是完全一样的，如有的疏浚船舶使用两个GPS作为基本定位信息，有的则使用一个GPS和一个罗经，疏浚仪器仪表的信号也会因船的不同而略有差别，导致目前国内耙吸挖泥船的软件都不尽相同，可以设计一套疏浚系统软件，使所有船舶硬件接口在所有同类疏浚船舶中可以自主配置，以满足同类船舶之间的微小差别。

发明内容

本发明需要解决疏浚软件不能支持硬件组态的问题，应用在疏浚系统软件与硬件接口部分。硬件信号应满足能够输出计算机能够识别的信号，该信号可以接入计算机或者网关设备；或者是硬件采集模块能够识别的电信号，通过硬件采集模块转换后也能接入计算机或者网关设备。正确配置硬件组态后使软件系统可以获得硬件数据。

本发明的技术方案包括设置疏浚软件和硬件接口部分的硬件组态，定位信息和施工信息的采集及传输，硬件信号输出计算机能够识别的信号，该信号接入计算机或者网关设备，或者是硬件采集模块能够识别的电信号，通过硬件采集模块转换后接入计算机或者网关设备，其特征是对于有数字信号源的设备采用独立的采集方式，系统支持RS232直接输入、RS232网关输入、虚拟端口及网络传输；对于有模拟信号的设备采用硬件采集模块集中采集方式，系统支持ADAM5000TCP采集模块和ADAM4017采集模块以及西门子PLCS7-300采集模块。

本发明在疏浚船舶疏浚系统软件与硬件间进行接口，提供不同硬件的接口方式，提供无缝的软件接入，为外围系统提供可冗余的采集方式，自由组合，快速简单的构成系统，支持以下设备硬件组态：DPGS(NMEA 0183输出)、罗经(NMEA 0183输出)、潮位遥报仪、AIS(NMEA0183输出)、MOXA RS232网关、研华ADAM5000TCP、研华ADAM4017、西门子PLC S7-300系列，可以接入多个以上设备，支持单个信号冗余、整个设备冗余，适合各种耙吸挖泥船的硬件配置。

具体实施方式

对于有数字信号源的设备如DGPS，罗经，潮位，AIS采用独立的采集方式，系统支持RS232直接输入、RS232网关输入、虚拟端口功能及网络传输功能。RS232直接输入方式是计算机通过RS232端口直接访问设备信息。RS232网关输入方式是网关设备将RS232信息转换为TCP/IP信息，计算机通过TCP/IP协议访问网关设备，从而获得RS232信息。“虚拟端口方式”是指计算机通过虚拟端口访问直接接入到另外一台计算机上RS232的硬件设备信息。硬件信号直接接入计算机RS232端口后，此计算机将建立一个虚拟以太网络端口供其他计算机访问，此虚拟端口中映射了本计算机在RS232端口的所有信息，另外一台计算机使用此虚拟的TCP/IP端口即可以访问本计算机的RS232端口信息，此时具备RS232数据接口的计算机即成为网络上一个虚拟设备，此计算机提供的网络接口即为虚拟端口。每台计算机的接口程序最多可以支持4个GPS接口、4个罗经接口、4个潮位仪接口、4个AIS系统的硬件接口，并在某个硬件接入接口损坏的情况下自动切换到正常的接口进行数据接收。

对于有模拟信号的设备采用硬件采集模块集中采集方式，系统支持ADAM5000TCP采集模块和ADAM4017采集模块以及西门子PLC采集模块。ADAM4017模块采用RS485/RS232接口，通过MODBUS通讯协议进行通讯。每个ADAM5000TCP模块共有8个插槽，每个插槽支持模拟量输入模块ADAM5017和开关量输入模块ADAM5050，通过MODBUS通讯协议可以任意访问8个插槽中的任意一个模块，ADAM5000TCP支持TCP/IP接口。西门子PLC通过CP343 TCP/IP网关与计算机接口，进行数据交换，支持标准的OPC(OLE for Process Control，过程控制中的对象连接)驱动。每台计算机的接口程序最多可以支持4个ADAM5000TCP模块、4个ADAM4017模块、4个西门子PLC，对船上的疏浚仪表信号及耙臂姿态信号可以任意设置、任意连接、自主配置。此软件模块功能上区别于上面的独立模块，该模块内部细分为若干接入点，各个接入点可以配置，模拟信号在硬件采集模块中的接入情况和该配置保持一致就可以使信号接入系统。