一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统，包括舱室液位传感器、岸端液位显示系统和MQTT协议网络I/O模块；其中舱室液位传感器与MQTT协议网络I/O模块建立有线连接，MQTT协议网络I/O模块与岸端液位显示系统建立无线连接；舱室液位传感器向MQTT协议网络I/O模块传输传感器采样值；MQTT协议网络I/O模块将传感器采样值转化为数字信号后传输至岸端液位显示系统；岸端液位显示系统将数字信号根据量程换算为液位值并显示。本实用新型专利技术可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，不仅可以减少网络的处理压力，而且让出更多的网络资源给实时性要求遥控控制服务。遥控控制服务。遥控控制服务。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统


[0001]本技术涉及船舶远程监测
，尤其是一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统。

技术介绍

[0002]MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)协议是一种基于TCP 的发布/订阅型消息协议。MQTT协议可以在有限带宽下提供稳定可靠的消息通信服务，受到工业物联网领域的关注。
[0003]在船舶的航行过程中，有必要对船舱底部的液位进行一定的监测。但监测舱底液位相比于其它需要实时监测的数据信息，其对信息的时效性要求并没有其它数据高。因此使用常用的3G、4G通信协议传输舱底液位数据的实用性比较差，成本也比较高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术实施例提供一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统。
[0005]本技术实施例提供了一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统，包括舱室液位传感器、岸端液位显示系统和MQTT协议网络I/O模块；其中所述舱室液位传感器与MQTT协议网络I/O模块建立有线连接，MQTT协议网络I/O模块与岸端液位显示系统建立无线连接；舱室液位传感器向MQTT协议网络I/O模块传输传感器采样值；MQTT协议网络I/O模块将传感器采样值转化为数字信号后传输至岸端液位显示系统；岸端液位显示系统接收到数字信号后，将数字信号根据量程换算为液位值并显示。
[0006]进一步地，所述舱室液位传感器具体包括传感器本体、安装法兰和信号接线盒；所述传感器本体通过安装法兰固定在舱室中；所述传感器本体通过密封传输线与信号接线盒连接；所述信号接线盒通过线缆与MQTT协议网络I/O模块连接。
[0007]进一步地，所述MQTT协议网络I/O模块包括多组网络IO模块、网络交换机和无线发送基站；每一组网络IO模块各自连接一个舱室液位传感器；多组网络IO模块与网络交换机连接，网络交换机与无线发送基站连接；多组网络IO模块通过网络交换机将传感器采样值传输至无线发送基站；无线发送基站将传感器采样值转化为数字信号后，通过无线网络将数字信号传输至岸端液位显示系统。
[0008]进一步地，所述岸端液位显示系统包括主控器和触摸屏；所述主控器将数字信号根据量程换算为液位值后存储在存储单元上，触摸屏从存储单元上获取液位值并显示。
[0009]进一步地，所述主控器和触摸屏通过modbus通信。
[0010]进一步地，所述存储单元的地址由主控器在预设地址段中自动编排。
[0011]进一步地，所述MQTT协议网络I/O模块形成的数字信号数据格式为XX:YY，其中XX 表示通道名称，YY表示传感器采样值。
[0012]进一步地，还包括MQTT认证服务器，所述MQTT认证服务器与岸端液位显示系统无线连接；所述MQTT认证服务器与MQTT协议网络I/O模块连接；所述MQTT认证服务器接收MQTT
协议网络I/O模块所发送的数字信号并转发至岸端液位显示系统。
[0013]上述本技术实施例中的一个技术方案具有如下优点：本技术的实施例可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，不仅可以减少网络的处理压力，而且让出更多的网络资源给实时性要求遥控控制服务。本技术还根据实时性的优先级不同进行分组，对实时性不高但分布很广的液位系统采用低开销的MQTT协议进行传输，使得在通信时实时性较高的遥控控制能够得到更高的处理资源，进一步提高了响应效率。
附图说明
[0014]图1是本技术一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统的整体结构图；
[0015]图2是本技术一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统中舱室液位传感器的安装示意图；
[0016]图3是本技术一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统中岸端液位显示系统的显示界面图；
[0017]图4是本技术一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统的数据交互示意图。
[0018]附图标记：1.传感器本体；2.法兰；3.信号接线盒。
具体实施方式
[0019]下面结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步解释和说明。
[0020]对于本实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0021]本实施例介绍了一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统的基本组成，整体框架参考图 1，包括舱室液位传感器、岸端液位显示系统和MQTT协议网络I/O模块；其中舱室液位传感器与MQTT协议网络I/O模块建立有线连接，MQTT协议网络I/O模块与岸端液位显示系统建立无线连接；舱室液位传感器向MQTT协议网络I/O模块传输传感器采样值；MQTT协议网络I/O模块将传感器采样值转化为数字信号后传输至岸端液位显示系统；岸端液位显示系统接收到数字信号后，将数字信号根据量程换算为液位值并显示。
[0022]下面具体说明本实施例各部分的组成
[0023]1.舱室液位传感器：舱室液位传感器的安装示意图参考图2。具体包括传感器本体1、安装法兰2和信号接线盒3；其中传感器本体通过安装法兰固定在舱室中，用于采集船舶机舱内液位的盖度信息；传感器本体通过密封传输线与信号接线盒连接，产生4
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20mA的直流电信号传输至信号接线盒；信号接线盒通过线缆与MQTT协议网络I/O模块连接。
[0024]2.MQTT协议网络I/O模块：MQTT协议网络I/O模块包括多组网络IO模块、网络交换机和无线发送基站；每一组网络IO模块各自连接一个舱室液位传感器；多组网络IO模块与网络交换机连接，网络交换机与无线发送基站连接；多组网络IO模块通过网络交换机将传感器采样值传输至无线发送基站；无线发送基站将传感器采样值转化为数字信号后，通过无线网络将数字信号传输至岸端液位显示系统。在一部分实施例中，MQTT协议网络I/O模块形成的数字信号数据格式为XX:YY，其中XX表示通道名称，YY表示传感器采样值。本实施例
所使用MQTT协议网络I/O模块具有8路的AI输入模块，I/O模块定时采样各传感器毫安值并转为数字信号。进一步通过数据编组，形成数据格式 X1:11；X2:11；X3:11；X4:11；X5:11,X6:11,X6:11；X7:11；X8:11,的模式，采用发布/订阅模式，可发布液位信息，信息发布的主题格式为：模块的mac地址/模块编号/数据。
[0025]3.岸端液位显示系统：岸端液位显示系统包括主控器和触摸屏；主控器将数字信号根据量程换算为液位值后存储在存储单元上，触摸屏从存储单元上获取液位值并显示。本实施例中，主控器为高性能单片机，接受并解析船舶所传输的数据后，在触摸屏中使用对应的组态软件对液位进行显示。显示的具体示例参考图3；触摸屏与主控器的通信方式为modbus通信。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统，其特征在于，包括舱室液位传感器、岸端液位显示系统和MQTT协议网络I/O模块；其中所述舱室液位传感器与MQTT协议网络I/O模块建立有线连接，MQTT协议网络I/O模块与岸端液位显示系统建立无线连接；舱室液位传感器向MQTT协议网络I/O模块传输传感器采样值；MQTT协议网络I/O模块将传感器采样值转化为数字信号后传输至岸端液位显示系统；岸端液位显示系统接收到数字信号后，将数字信号根据量程换算为液位值并显示。2.根据权利要求1所述的一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统，其特征在于，所述舱室液位传感器具体包括传感器本体、安装法兰和信号接线盒；所述传感器本体通过安装法兰固定在舱室中；所述传感器本体通过密封传输线与信号接线盒连接；所述信号接线盒通过线缆与MQTT协议网络I/O模块连接。3.根据权利要求1所述的一种基于MQTT的船舶舱室液位报警系统，其特征在于，所述MQTT协议网络I/O模块包括多组网络IO模块、网络交换机和无线发送基站；每一组网络IO模块各自连接一个舱室液位传感器；多组网络IO模块与网络交换机连接，网络交换机与无线发送基站连接；多组网络IO模块通过网络交换机将传感器采样值传输至无线发送基站；无线发送基...

【专利技术属性】
技术研发人员：林明冲，王义程，亢晓勇，艾荣军，郑永诗，程婷菲，
申请(专利权)人：中交四航局江门航通船业有限公司，
类型：新型
国别省市：