船載終端高穩定性三級冗余控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種船載終端高穩定性三級冗余控制裝置，包括裝置外殼和固定安裝在裝置外殼內部的電路板；其中：在電路板上設有冗余控制模塊、故障診斷模塊、備份模塊、存儲管理模塊、切換模塊、北斗通信模塊和傳感器模塊；所述的故障診斷模塊、備份模塊、存儲管理模塊、切換模塊分別與冗余控制模塊相連接；所述的切換模塊還分別與北斗通信模塊、傳感器模塊、故障診斷模塊、存儲管理模塊相連接；所述的備份模塊還分別與故障診斷模塊、存儲管理模塊相連接。本實用新型結構簡單、設計合理、運行穩定可靠。
【專利說明】
船載終端高穩定性三級冗余控制裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于船舶上的應用設備，具體涉及了一種船載終端高穩定性三級冗余控制裝置。
【背景技術】
[0002]智能化信息時代的迅速發展帶動著新技術新產品在各個行業領域的應用，以水路運輸業來說，北斗關鍵技術、物聯網技術、計算機控制技術等技術逐漸被應用于船載終端產品的研發上，船載終端在船舶航運業開始興起。但是隨著人們對其產品的性能需求增多，對產品的穩定性和可靠性的要求也越來越高，人們開始不滿足船載終端產品現有的穩定性和可靠性，船載終端產品如何利用計算機控制技術推陳出新提高其終端的最高可用性成為時下的主流問題。
[0003]目前船載終端的應用還未能實現終端性能的穩定性和利用率的最大化，其能耗的利用也還未實現最小化，各主板和各單片機之間的獨立性和配合性薄弱，影響終端的正常運行。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于針對現有技術中存在的不足，提供了一種結構簡單、設計合理、運行穩定可靠的船載終端高穩定性三級冗余控制裝置。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:
[0006]—種船載終端高穩定性三級冗余控制裝置，包括裝置外殼和固定安裝在裝置外殼內部的電路板;其中:在電路板上設有冗余控制模塊、故障診斷模塊、備份模塊、存儲管理模塊、切換模塊、北斗通信模塊和傳感器模塊;所述的故障診斷模塊、備份模塊、存儲管理模塊、切換模塊分別與冗余控制模塊相連接;所述的切換模塊還分別與北斗通信模塊、傳感器模塊、故障診斷模塊、存儲管理模塊相連接;所述的備份模塊還分別與故障診斷模塊、存儲管理模塊相連接。
[0007]本實用新型進一步說明，所述的冗余控制模塊集成了X86主板、ARM主控板、C51單片機和存儲器。所述的X86主板采用Interl N280O芯片；所述的ARM主控板采用STM32F103ZET6芯片；所述的C51單片機采用STC15F2K60S2芯片；所述的存儲器采用W25Q64芯片。
[0008]在本實用新型中，所述北斗通信模塊包含北斗芯片，實現船載終端的通信功能，聯合通信模塊控制器應用。所述傳感器模塊用于控制和管理船載終端的外接傳感器。所述故障診斷模塊檢測某個芯片或主板或模塊是否發生故障，進而發送控制指令給切換模塊進行切換可替代模塊。所述切換模塊用于X86主板、ARM主板、C51單片機、北斗通信模塊和傳感器模塊之間的切換。所述存儲管理模塊實現嵌入式操作系統的管理和冗余控制過程的全數據存儲。所述備份模塊實現每一次冗余控制過程的全數據備份。
[0009]本實用新型的工作原理:
[0010]本實用新型在計算機控制技術和動態冗余技術的基礎上提出一種針對船載終端的高穩定性三級冗余控制裝置，其中的冗余控制模塊基于X86-ARM-C51的三級冗余進行設計，聯合存儲器、北斗通信模塊、傳感器模塊、故障診斷模塊、切換模塊、存儲管理模塊和備份模塊來配合完成船載終端的冗余控制過程，提高船載終端性能的穩定性和可靠性。其中冗余控制模塊用于實現船載終端的冗余控制過程，配置X86主板、ARM主控板、C51單片機、存儲器聯合應用。
[0011]當X86主板發生故障時，通過切換模塊由ARM主控板替代調用，與C51單片機配合工作；當ARM主控板和X86主板同時出現故障，則通過切換模塊切換C51單片機作為主控板與其他模塊配合應用；當所有主板、主控板和單片機都出現故障時，通過故障診斷模塊診斷故障原因，經切換模塊切換到北斗通信模塊，由北斗通信模塊中內置的控制器獨立工作；當所有主板、主控板、單片機、北斗通信模塊全部發生故障，通過故障診斷模塊診斷故障原因，經切換模塊切換到傳感器模塊，由終端傳感器進行獨立工作。整個冗余控制過程的所有數據經存儲管理模塊和存儲器存儲和備份模塊備份，并由存儲模塊和存儲器管理船載終端的嵌入式操作系統，由備份模塊記錄和備份每一次的冗余控制過程。其設計有效的提高終端的穩定性和可靠性，使船載終端在運行過程中不會因為某一重要模塊的故障而停止工作。
[0012]所述的故障診斷模塊是在硬件裝置上增加AXP192芯片幫助獲取各模塊電壓、電流、工作狀態等各參數的檢測數據。系統增加該進程，對各小模塊進行狀態監控和故障診斷，且進行自動調整恢復；
[0013]所述的存儲管理模塊是在硬件裝置上增加一個大容量FLASH存儲設備，由系統對數據進行分配管理，并根據業務流程，進行數據存儲的分配和恢復，保證高效的使用有效數據。
[0014]與現有技術相比較，本實用新型具備的有益效果:
[0015]結構簡單、設計合理、運行穩定可靠。船載終端的冗余控制模塊基于X86-ARM-C51設計，形成終端的3級梯度服務控制，三者之間緊密聯系也可獨立工作;其設計有效的提高終端的穩定性和可靠性，使船載終端在運行過程中不會因為某一重要模塊的故障而停止工作;其針對船載終端的高穩定性三級冗余控制方法有效可行，環保且經濟。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型一實施例的結構框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0018]實施例:
[0019]如圖1所示，一種船載終端高穩定性三級冗余控制裝置，包括裝置外殼和固定安裝在裝置外殼內部的電路板;其中:在電路板上設有冗余控制模塊、故障診斷模塊、備份模塊、存儲管理模塊、切換模塊、北斗通信模塊和傳感器模塊;所述的故障診斷模塊、備份模塊、存儲管理模塊、切換模塊分別與冗余控制模塊相連接;所述的切換模塊還分別與北斗通信模塊、傳感器模塊、故障診斷模塊、存儲管理模塊相連接;所述的備份模塊還分別與故障診斷模塊、存儲管理模塊相連接。
[0020]所述的冗余控制模塊集成了X86主板、ARM主控板、C51單片機和存儲器。所述的X86主板采用Interl N2800芯片;所述的ARM主控板采用STM32F103ZET6芯片;所述的C51單片機采用STC15F2K60S2芯片;所述的存儲器采用W25Q64芯片。
【主權項】
1.一種船載終端高穩定性三級冗余控制裝置，包括裝置外殼和固定安裝在裝置外殼內部的電路板;其特征在于:在電路板上設有冗余控制模塊、故障診斷模塊、備份模塊、存儲管理模塊、切換模塊、北斗通信模塊和傳感器模塊;所述的故障診斷模塊、備份模塊、存儲管理模塊、切換模塊分別與冗余控制模塊相連接;所述的切換模塊還分別與北斗通信模塊、傳感器模塊、故障診斷模塊、存儲管理模塊相連接;所述的備份模塊還分別與故障診斷模塊、存儲管理模塊相連接。2.根據權利要求1所述的船載終端高穩定性三級冗余控制裝置，其特征在于:所述的冗余控制模塊集成了 X86主板、ARM主控板、C51單片機和存儲器。3.根據權利要求2所述的船載終端高穩定性三級冗余控制裝置，其特征在于:所述的X86主板采用Interl N2800芯片；所述的ARM主控板采用STM32F103ZET6芯片；所述的C51單片機采用STC15F2K60S2芯片;所述的存儲器采用W25Q64芯片。
【文檔編號】H04B1/74GK205545251SQ201620064107
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月22日
【發明人】朱為建, 卿旭, 黃宇
【申請人】廣西卡西亞科技有限公司