[实用新型]一种分布式无人船监控系统

说明书

本实用新型专利公开一种分布式无人船监控系统，包括监控层、控制层和现地层；所述监控层包括监控终端、卫星通讯设备、无线通讯设备；所述控制层包括通讯管理机、主控制器、综合配电装置、智能舵控制器和智能操作面板；所述现地层包括导航设备、环境感知设备、船载电气设备，动力设备、执行器和传感器；所述监控层通过无线通讯设备与控制层的通讯管理机建立通讯；所述控制层的“主控制器、综合配电装置、智能舵控制器和智能操作面板”通过CAN现场总线实现互联；主控制器和通讯管理机通过以太网互联；主控制和现地层设备通过以太网或串口线互联；所述综合配电装置为控制层和现地层提供电源。本系统层次清晰，方便用户分层管理和功能拓展。

技术领域

本实用新型涉及机器人监控系统，尤其是一种分布式无人船监控系统。

背景技术

无人船是一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人，英文缩写为USV。无人船融合了船舶、通信、自动化、机器人控制、远程监控、网络化系统等技术，实现了自主导航、智能避障、远距离通信、视频实时传输和网络化监控等功能。

无人船可以自主航行、智能避障，支持远程遥控和有人驾驶；无人船通过搭载不同的任务载荷满足多种应用需求，远程监控终端对无人船及搭载设备进行监控和管理，对采集的数据进行存储、分析和复现，监控中心可管理多艘无人艇运行，针对不同类应用建立大数据分析平台。

已有的无人船中，“领航者”号平台已经实现搭载红外探测仪、潜水器等进行协同作业，其油电混合动力系统最高可提供30节的航速，并能在1000公里范围内通过GPS或者北斗系统实现高精度定位自主航行、自主作业。未来，搭载着更多软硬件的“领航者”号将广泛应用于环保监测、科研勘探、水下测绘、搜索救援、安防巡逻乃至军事领域。

以无人船为核心的监控系统包括远程遥控监控设备、无人船及其传感设备，整个系统管理设备较多，组织混乱，不易拓展。因此有必要提供一种层次清晰的监控管理系统，能满足无人船整个系统的监控需求。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是：通过一种分布式无人船监控系统将无人船整体系统组织为三个层次进行搭建和管理，从而确保无人船监控系统层次分明，便于组织和维护。

本实用新型通过如下技术方案达到上述目的：本实用新型提供一种分布式无人船监控系统，包括监控层、控制层和现地层，所述监控层包括监控终端、卫星通讯设备、无线通讯设备；所述控制层包括通讯管理机、主控制器、综合配电装置、智能舵控制器和智能操作面板；所述现地层包括导航设备、环境感知设备、船载电气设备，远程IO模块，动力设备、执行器和传感器；所述监控层与控制层建立无线通讯；所述控制层与现地层建立有线通讯，包括以太网通讯和串行线通讯。

所述无线通讯设备包括防火墙、无线公网、通讯电台和4G通讯模块，通讯电台包括数字电台和宽带电台；所述卫星通讯设备包括北斗通讯卡或GPS通讯卡；所述监控终端包括监控中心、车载指挥中心、便携式基站和遥控手柄；所述车载指挥中心通过卫星通讯设备与监控中心建立通讯，车载指挥中心还可以通过4G通讯模块向无线公网传送数据，然后经由防火墙接收监控中心的指令数据；便携式基站通过通讯电台与车载指挥中心通讯。

所述通讯管理机包括以太网口、串行接口和无线通讯接口，通讯管理机为监控系统提供宽带数据和控制数据传输通道,并具备无线数据交换管理功能；所述车载指挥中心、便携式基站或遥控手柄通过通讯电台与控制层的通讯管理机的无线通讯接口建立无线通讯。