一种内河智能船舶域控制器功能实现的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种内河智能船舶域控制器功能实现的系统及方法，在系统中，交互终端，用于获取用户下发的航行功能请求；中央控制器，与至少一个域控制器电连接，用于对航行功能请求进行功能分解，将分解后的子任务下发至至少一个域控制器；还用于对感知数据进行处理，将处理结果上传至交互终端；至少一个域控制器，用于根据子任务，控制收集对应搭载设备的感知数据，并上传至中央控制器。本发明专利技术提出新型智能船舶功能实现的系统与方法，满足智能船舶自主决策时大量信息交互的需求，以减小信息交互成本，减少信息重复调用和低效控制。减少信息重复调用和低效控制。减少信息重复调用和低效控制。

【技术实现步骤摘要】
一种内河智能船舶域控制器功能实现的系统及方法


[0001]本专利技术涉及船舶
，尤其涉及一种内河智能船舶域控制器功能实现的系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，传统的船舶控制系统通常采用人工控制车钟和车舵来实现船舶的航行，随着船舶智能化程度的提升，智能船舶逐渐向远程控制和自主航行的控制方式转变，迫切需要一种新型的船舶控制方法。另外，传统船舶的控制系统通常采用分布式的控制方式，即功能和控制设备是一一对应关系，信息交互水平较低，无法满足智能船舶自主决策时大量信息交互的需求。此外，面向大规模智能船舶运行控制，也迫切需要一种新型智能船舶功能实现方法，以减小信息交互成本，减少信息重复调用和低效控制。因此，如何高效进行对智能船舶特定功能或区域的管理是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，有必要提供及一种内河智能船舶域控制器功能实现的系统及方法，用以克服现有技术中难以高效对智能船舶特定功能或区域进行管理的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种内河智能船舶域控制器功能实现的系统，包括交互终端、骨干通信网络、中央控制器和至少一个域控制器，其中：
[0005]所述交互终端，用于获取用户下发的航行功能请求；
[0006]所述中央控制器，与所述至少一个域控制器电连接，用于对所述航行功能请求进行功能分解，将分解后的子任务下发至所述至少一个域控制器；还用于对感知数据进行处理，将处理结果上传至所述交互终端；
[0007]所述至少一个域控制器，用于根据所述子任务，控制收集对应搭载设备的所述感知数据，并上传至所述中央控制器。
[0008]进一步地，所述至少一个域控制器设置至少一个类型的接口，用于电连接至不同类型的搭载设备，所述至少一个类型的接口包括Ethernet接口、CAN接口、串口接口中的至少一种。
[0009]进一步地，所述至少一个域控制器包括4G无线通信模块、以太网有线通信模组、WIFI无线通信模块中的至少一种，用于实现不同的通信要求。
[0010]进一步地，所述中央控制器采用多种异构多核芯片，用于采用多种智能算法，对所述感知数据进行处理。
[0011]进一步地，所述系统还包括骨干通信网络、耗能管理中心，其中：
[0012]所述骨干通信网络，包括所述中央控制器和所述至少一个域控制器之间的域内子网，用于协调各域内子网的信息交互；
[0013]所述耗能管理中心用于对所述至少一个域控制器的能耗进行统一管理，并根据计算需求对所述中央控制器进行算力管理，对所述至少一个域控制器的能耗进行管理。
[0014]进一步地，所述至少一个域控制器还用于对下一层的域控制器的计算资源、存储资源、通信资源进行统一协调动态管理，并实时根据下层域控制器的任务负载，自主调节任务执行的控制器，满足任务的时延要求；还用于根据数据类型、数据后续路由的要求对数据进行分布式存储，并进行统一的处理和组织推送。
[0015]本专利技术还提供了一种内河智能船舶域控制器功能实现的方法，基于如上所述的内河智能船舶域控制器功能实现的系统，所述方法包括：
[0016]获取用户下发的航行功能请求；
[0017]对所述航行功能请求进行功能分解，将分解后的子任务下发至至少一个域控制器；
[0018]根据所述子任务，控制收集对应搭载设备的感知数据，并上传至中央控制器；
[0019]对所述感知数据进行处理，将处理结果上传至交互终端。
[0020]进一步地，所述对所述感知数据进行处理，将处理结果上传至交互终端，包括：
[0021]将处理后的结果通过船载骨干网向上传输到中央控制器，由中央控制器对数据进行渲染、功能呈现等方式处理，并将处理后的结果传输到船载的人机交互界面或远程控制中心。
[0022]进一步地，所述方法还包括：
[0023]对骨干网络进行初始化，激活需唤醒的域控制器的节点；
[0024]初始化子网，所述需唤醒的域控制器根据启动的定时器发送带信息，通知其它网段本网段节点上线完成，域控制器节点将进入正常通信模式；
[0025]在正常通信模式下，若各个域内子网中的设备节点存在跨域网络通信请求，域控制器节点将周期性发送包含子网内所有节点通信状态的的消息，以及接收其他域控制器发送过来的子网状态信息。
[0026]进一步地，所述方法还包括：
[0027]若各个域内子网内部有设备节点发生故障，域控制器节点依据故障检测机制，对故障节点进行隔离，并在域控制器节点发送的状态信息中包含故障节点状态信息，同时将故障节点的故障码记录在域控制器节点内部。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：在内河智能船舶域控制器功能实现的系统中，通过设置交互终端，以便用户下发航行功能请求；通过设置中央控制器，不但对各个域控制器下发子任务，还对各个域控制器上传的感知数据进行相应的处理，并传输至终端，便于用户对船舶的实时数据进行掌控；通过设置至少一个域控制器，依据中央控制器下发的子任务，对其对应控制的搭载设备进行数据采集，根据其功能划分完成数据的采集，不同的域控制器相互配合，完成对整个船舶设备的数据采集和传输；
[0029]在内河智能船舶域控制器功能实现的方法中，首先，对用户下发的航行功能请求进行有效的获取；然后，对其航行功能要求进行相关的功能分解，将其有效细化成不同功能实现的子任务；进而，控制域控制器根据下发至自身的子任务采集对应连接的搭载设备的感知数据，并通过骨干网络传输至中央控制器；最后，通过中央控制器对多个域控制器上传的感知数据进行处理，反映船舶实时的功能实现，并上传至终端，便于相关人员的实时查看。
[0030]综上，本专利技术基于船舶的物理分区和功能分类，设计了多个域控制器，域间通过以
太网和域网关控制器互相连接，形成船载骨干网，每个域控制器负责特定功能或区域的功能实现，通过域控制器，实现船舶不同状态下的船舶运行功能实现。通过充分调用各域控制器信息，可以实现包括船舶辅助驾驶、远程控制、自主航行等功能，还可以实现对船舶运输货物的管理，实现真正意义上的智能船舶自主运行，满足智能船舶自主决策时大量信息交互的需求，以减小信息交互成本，减少信息重复调用和低效控制。
附图说明
[0031]图1为本专利技术提供的内河智能船舶域控制器功能实现的系统一实施例的结构示意图；
[0032]图2为本专利技术提供的域控制器的硬件系统一实施例的结构示意图；
[0033]图3为本专利技术提供的域控制器下的内河智能船舶系统部署方案一实施例的示意图；
[0034]图4为本专利技术提供的内河智能船舶域控制器功能实现的方法一实施例的流程示意图；
[0035]图5为本专利技术提供的辅助航行功能实现的信息流示意图；
[0036]图6为本专利技术提供的内河智能船舶域控制器功能实现的方法另一实施例的流程示意图；
[0037]图7为本专利技术提供的电子设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内河智能船舶域控制器功能实现的系统，其特征在于，包括交互终端、中央控制器和至少一个域控制器，其中：所述交互终端，用于获取用户下发的航行功能请求；所述中央控制器，与所述至少一个域控制器电连接，用于对所述航行功能请求进行功能分解，将分解后的子任务下发至所述至少一个域控制器；还用于对感知数据进行处理，将处理结果上传至所述交互终端；所述至少一个域控制器，用于根据所述子任务，控制收集对应搭载设备的所述感知数据，并上传至所述中央控制器。2.根据权利要求1所述的内河智能船舶域控制器功能实现的系统，其特征在于，所述至少一个域控制器设置至少一个类型的接口，用于电连接至不同类型的搭载设备，所述至少一个类型的接口包括Ethernet接口、CAN接口、串口接口中的至少一种。3.根据权利要求1所述的内河智能船舶域控制器功能实现的系统，其特征在于，所述至少一个域控制器包括4G无线通信模块、以太网有线通信模组、WIFI无线通信模块中的至少一种，用于实现不同的通信要求。4.根据权利要求1所述的内河智能船舶域控制器功能实现的系统，其特征在于，所述中央控制器采用多种异构多核芯片，用于采用多种智能算法，对所述感知数据进行处理。5.根据权利要求1所述的内河智能船舶域控制器功能实现的系统，其特征在于，所述系统还包括骨干通信网络、耗能管理中心，其中：所述骨干通信网络，包括所述中央控制器和所述至少一个域控制器之间的域内子网，用于协调各域内子网的信息交互；所述耗能管理中心用于对所述至少一个域控制器的能耗进行统一管理，并根据计算需求对所述中央控制器进行算力管理，对所述至少一个域控制器的能耗进行管理。6.根据权利要求1所述的内河智能船舶域控制器功能实现的系统，其特征在于，所述至少一个域控制器还用于对下一层的域控制器的计算资源、存储资源、通信资源进行统一协调动态管理，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：文元桥，陈华龙，黄亮，黄亚敏，朱曼，周春辉，张帆，吴博，杨君兰，肖长诗，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：