[实用新型]基于CAN总线的数据采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于CAN总线的数据采集系统，属于数据采集技术领域。

背景技术

船舶航行数据记录仪(Voyage Data Recorder，简称VDR)是专门用于采集和存储船舶航行过程中重要航行信息的记录设备。VDR的数据主要用于事故调查，从船舶失事前后的各种状态和数据，找出失事的真正原因，并对这些原因归纳总结，从而不断改进现有的船舶设备，日益提高船舶航行的可靠性。船舶航行数据记录仪中的数据采集卡在船舶航行过程中，实时采集船舶航行的状态和数据，并将这些数据记录到数据保护容器的最终存储介质中。当船舶发生事故时，可通过调取存储介质中的数据复现船舶发生事故时的状态。

数据采集技术随着近些年来MCU、DSP、ARM等微型计算机的发展取得了长足的进步。随着单片机发展到新一代C8051、M68HC05、M68HC11系列，单片机中的各种控制功能得到了很大的扩展，如A/D、PWM、PCA计数器捕获/比较逻辑、高速1/0口、WDT、CAN总线控制等，已突破了微型计算机的传统内容。基于微型计算机的数据采集技术也由此在运行速度、精度控制、功能扩展等方面获得了巨大发展。

此外，数据采集板卡中所应用的总线传输技术取代了传统模拟仪表单一的4～20mA传输信号，实现了现场设备与控制设备间的双向、多信息交换，提高了数据采集过程中的可靠性和安全性。

现有方法存在的问题是：

(1)现有的很多方法采集的数据类型比较单一，大多为串行数据，并通过串口与主机通信，速度慢，误码率高；

(2)采集精度不高；

(3)采集的路数受限制，不能方便的扩展。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有数据采集系统采集的数据类型比较单一；采集精度不高；采集的路数受限制，不能方便的扩展的问题，提供一种基于CAN总线的数据采集系统。

本实用新型由数据采集层、数据传输层和数据处理层组成，数据采集层的数据输入输出端连接数据传输层，所述数据传输层由多个CAN接口芯片和CAN采集卡构成，利用CAN总线协议建立的数据通讯链路将数据采集层采集到的数据传递给数据处理层，数据处理层为船舶航行数据记录仪主机。

本实用新型的优点：本实用新型一个系统可以同时完成采集串行数据、模拟量数据和数字量数据，采集精度高，根据实际需要灵活扩展采集路数。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式由数据采集层、数据传输层和数据处理层组成，数据采集层的数据输入输出端连接数据传输层，所述数据传输层由多个CAN接口芯片4和CAN采集卡构成，利用CAN总线协议建立的数据通讯链路将数据采集层采集到的数据传递给数据处理层，数据处理层为船舶航行数据记录仪主机5，将被监测点信息加以分析、存储及管理，直观地显示被监测点运行的实时数据，对各被监测点的运行状况进行监测。

本系统实现对船舶上不同类型的数据的采集，无论是串行数据、模拟量数据，还是数字量的数据都能够被本系统采集，并且根据实际情况，扩展接口的数量。

CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。其多主机制与高达1Mbps的对数据的实时传输可在VDR(船舶航行数据记录仪)系统内组建CAN局域网，将主机与各个采集单元之间建立联系，实现数据传输。

为实现主机与各模块的CAN连接，采用PCI9810的CAN接口芯片4扩展了CAN接口，串口数据采集单元1-2、模拟量采集单元2-2和数字量采集单元3-2均采用内部带CAN控制器的SOC单片机C8051F040或扩展了SJA1000的CAN控制器，这样配置后，使其能充分发挥各自的优势，优化了成本与性能。

具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同之处在于，所述数据采集层由串口数据采集组1、模拟量数据采集组2和数字量数据采集组3组成，

串口数据采集组1包括多个串行接口1-1和多个串口数据采集单元1-2，所述串口数据采集单元1-2接受数据处理层的控制并进行串行数据采集，串口数据通过串行接口1-1传递给串口数据采集单元1-2，所述串口数据采集单元1-2将采集的串口数据传递给数据传输层中的CAN接口芯片4；