Windows Embedded之航運自動化
圖1船舶業(yè)
隨著信息流的快速發(fā)展，許多船舶在建造的時候采用了自動化設備和嵌入式技術，使得船舶自動化系統(tǒng)在自動化、網絡化和智能化方面取得了大幅度的提高。
嵌入式系統(tǒng)是集軟、硬件于一體的可獨立工作的“器件”，硬件部分包括處理器／微處理器、存儲器及外設器件和I／O端口、圖形控制器、通信模塊等。嵌入式在船舶航運上的應用是非常廣泛的。
例如：船舶機艙自動化的嵌入式系統(tǒng)，采用Windows CE編寫。一般可以分為船舶電站嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)和空調嵌入式控制器兩個部分。
船舶電站嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)按結構劃分為管理層、控制層和設備層。
◆管理層，實現(xiàn)對電站的集中控制和管理；
◆控制層，采用高可靠性的嵌入式控制主機，具有數(shù)據(jù)采集和發(fā)電機組的控制功能；
◆設備層，控制器位于機旁，就近對機組的運行參數(shù)進行檢測及報警。
圖2自動化的嵌入式系統(tǒng)
管理層與控制層之間通過工業(yè)以太網連接，控制層與設備層之間通過CAN總線連接，各層之間可以進行各種數(shù)據(jù)的交換，最終形成高度自動化、網絡化和智能化的新型船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)。
空調嵌入式控制器的功能主要有：空調設備遠程控制、能量預測和平衡控制、在線設備維護和遠程設備狀態(tài)和故障顯示。采用Windows CE可以實現(xiàn)其所有功能。
◆空調設備遠程控制功能：通過鍵盤或觸摸屏操作和以太網通信遠程起/停設備。
◆能量預測和平衡控制功能：可根據(jù)一段時間區(qū)域內空氣處理器的進、出風溫濕度和風量參數(shù)，預估未來一定時段內艙室熱負荷變化趨勢；輸出新的設定值，調整冷水機組的運行情況，使系統(tǒng)輸出的制冷量和實時負荷平衡。
◆在線設備維護功能：根據(jù)設備的實時數(shù)據(jù)，判斷設備的運行狀態(tài)，并根據(jù)預定的程序給予***調整。
◆遠程設備狀態(tài)和故障顯示功能：可以實時監(jiān)測設備運行狀態(tài)和故障情況。
圖3軟件系統(tǒng)結構
當然，航行比不可少的還有安全性。Windows Embedded可以帶給航行所必需的安全保障。
以GPS和電子海圖為技術核心，為航海用戶提供安全航行所必需的海圖、航路等信息的船舶導航系統(tǒng)目前正在全世界得到廣泛應用，大大提高了船舶導航技術與船舶航行的安全性。
圖4安全監(jiān)控
選擇了Windows Embedded的好處是：
◆系統(tǒng)功能豐富，響應速度快，人機交互界面友好；
◆具有相應的源碼開放、易移植、模塊化、資源豐富；
◆電子海圖使用海司航保部的符合國家軍用標準的矢量海圖，預先對電子海圖數(shù)據(jù)進行預處理，刪除冗余，建立索引；
◆船舶導航系統(tǒng)使用有可靠安全保障；
◆以嵌入式技術為基礎，通過嵌入式控制主機、人機交互界面等技術的研究，構建監(jiān)控演示系統(tǒng)，最終實現(xiàn)船舶電站系統(tǒng)的網絡化。
◆具有高速可靠的數(shù)據(jù)處理能力，實時和多任務的軟件平臺；
◆配有人性化的人機接口，直接掛在工業(yè)以太網絡上，可以對現(xiàn)場設備的狀態(tài)及參數(shù)進行在線監(jiān)測和報警處理；
◆實現(xiàn)近程及遠程的數(shù)據(jù)在線監(jiān)測，還可提供HTTP等多種服務，從而達到全程數(shù)據(jù)監(jiān)控的無縫集成；
◆操作界面及操作語言為中文，具有快速的數(shù)據(jù)更新與操作功能；
◆系統(tǒng)硬件及接口的規(guī)范、多種網絡通信接口協(xié)議，狀態(tài)監(jiān)控、故障子診斷等。
Windows Embedded開發(fā)周期短，有較強的通用性，適合船舶所有設備的現(xiàn)場控制要求，對不同的設備只要設置好相關參數(shù)，就可以實現(xiàn)現(xiàn)場控制，為船只出航提供了保障。
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