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(shè)備和嵌入式技術(shù)，使得船舶自動化系統(tǒng)在自動化、網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(yīng)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(diào)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(jié)構(gòu)劃分為管理層、控制層和設(shè)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(shè)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(wǎng)連接，控制層與設(shè)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(wǎng)絡(luò)化和智能化的新型船舶電站監(jiān)控系統(tǒng)。
空調(diào)嵌入式控制器的功能主要有：空調(diào)設(shè)備遠程控制、能量預(yù)測和平衡控制、在線設(shè)備維護和遠程設(shè)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(diào)設(shè)備遠程控制功能：通過鍵盤或觸摸屏操作和以太網(wǎng)通信遠程起/停設(shè)備。
◆能量預(yù)測和平衡控制功能：可根據(jù)一段時間區(qū)域內(nèi)空氣處理器的進、出風溫濕度和風量參數(shù)，預(yù)估未來一定時段內(nèi)艙室熱負荷變化趨勢；輸出新的設(shè)定值，調(diào)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(shè)備維護功能：根據(jù)設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，判斷設(shè)備的運行狀態(tài)，并根據(jù)預(yù)定的程序給予***調(diào)整。
◆遠程設(shè)備狀態(tài)和故障顯示功能：可以實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)和故障情況。
圖3軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
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(shù)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(yīng)用，大大提高了船舶導航技術(shù)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(yīng)速度快，人機交互界面友好；
◆具有相應(yīng)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(yù)先對電子海圖數(shù)據(jù)進行預(yù)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(shù)為基礎(chǔ)，通過嵌入式控制主機、人機交互界面等技術(shù)的研究，構(gòu)建監(jiān)控演示系統(tǒng)，最終實現(xiàn)船舶電站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。
◆具有高速可靠的數(shù)據(jù)處理能力，實時和多任務(wù)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(wǎng)絡(luò)上，可以對現(xiàn)場設(shè)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(wù)，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(wǎng)絡(luò)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(shè)備的現(xiàn)場控制要求，對不同的設(shè)備只要設(shè)置好相關(guān)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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