船艇驾驶集成控制台论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种船艇驾驶集成控制台，包括控制台体和显示屏集成装置，控制台体包括依次固定连接成一体的上操纵平台、下箱体和底座，设置在控制面板上的多个电控元件集控成数个控制区，上操纵平台中央向外延伸出舵盘支撑台，下箱体内设有单片机、PLC控制器和工控机，显示屏集成装置包括数块平板显示器和平板显示器支撑架。本实用新型占地面积小，适合艘载人船艇、多艘无人船艇及载人与无人船艇并存下的航行控制。结构紧凑、外形新颖、集成度高、体积小且轻便，对载人船艇环境适应性好，操作简便，可控无人艇数量众多、执行功能丰富，大大降低了船艇操作的强度，降低了制造成本，提高了船艇航行的安全性。

主设计要求

1.一种船艇驾驶集成控制台，其特征在于：包括控制台体和显示屏集成装置，所述显示屏集成装置设置在控制台体后侧，所述控制台体正面呈T形，侧面呈г形，控制台体的俯视图亦为T形；控制台体包括依次固定连接成一体的上操纵平台、下箱体和底座，所述底座固定在船艇驾驶室的地面上，控制面板放置在上操纵平台上侧，设置在控制面板上的多个电控元件组成数个控制区，上操纵平台中央向外延伸出舵盘操纵台，下箱体内设有单片机、PLC控制器和工控机，控制台体正面和下箱体侧面分别设有USB接口和LAN接口；所述显示屏集成装置包括数块平板显示器和平板显示器支撑架，所述平板显示器支撑架亦呈T形，包括固定连接成一体的上横杆、中间立柱和下底座，数块高于上操纵平台的平板显示器围成扇形固定在上横杆上，下底座固定在地面上。

设计方案

2.根据权利要求1所述的船艇驾驶集成控制台，其特征在于：所述控制面板前侧间隔设有数根主频不同的通讯天线、GPS天线和网桥接口，数个控制区包括设置在控制面板中部的中央控制区，对称设置在控制面板两端上部的算法功能区和分别设置在控制面板两端下部的侧推进器控制区和云台\/吊舱控制区，每一控制区均设置多个对应的电控元件。

3.根据权利要求2所述的船艇驾驶集成控制台，其特征在于：所述中央控制区的电控元件包括油门系统、舵杆系统、紧急情况系统、工业鼠标系统、一键启动系统、GPS主动跟随系统、自动避碰系统、图传系统、船用AIS系统和自定义功能系统多个对应的电控元件。

4.据权利要求2所述的船艇驾驶集成控制台，其特征在于：所述算法功能区的电控元件包括控制模式选择系统、散热系统、警报系统和自定义功能系统多个对应的电控元件；所述侧推进器控制区的电控元件包括油门系统和舵杆系统多个对应的电控元件；所述云台\/吊舱控制区的电控元件包括云台\/吊舱模式选择系统和辅助功能系统多个对应的电控元件。

5.根据权利要求1-4任一项所述的船艇驾驶集成控制台，其特征在于：数套主频不同的通讯电台电控元件、网桥通信电控元件、USB模块元件和LAN模块元件分别与工控机电连接，然后与对应的平板显示器电连接；中央控制区各电控元件、侧推进器控制区、算法功能区各电控元件和云台\/吊舱控制区各电控元件分别与PLC控制器电连接，然后再通过工控机和对应的平板显示器电连接；GPS模块元件通过单片机与工控机电连接，然后与对应的平板显示器电连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种船舶驾驶室内的控制台，具体的说是涉及一种集成船舶驾驶、定位、通讯和无人船艇航行控制的控制台，属于船艇控制技术领域。

背景技术

船艇的研究包括船艇线型、动力、舾装和控制系统，船艇控制中心一般集成了通信系统、动力控制系统、导航系统、电气设备系统、紧急系统等，优秀的船艇控制中心可以改善船艇的实际航行性能。

专利号为2012206869144的实用新型专利公开了一种船用驾驶室控制平台，其采用钢琴型结构形式，同时改进了传统控制台体积庞大笨重的缺点，体积缩小，提高了集成度。专利号为201721171657X的实用新型专利公开了一种船用驾驶室控制台，其克服了传统船用控制台各个设备独立存在、通用性差的问题。这两种控制台的结构形式均为钢琴式箱型结构，存在着结构笨重，不便于移动，环境适应性差等缺陷。

专利号为201711326710.3的发明专利公开了一种一人桥楼船舶驾驶台，控制台融合了多个功能，整体成E型，布局合理，功能丰富。但是结构形式依旧为传统钢琴式箱体结构，箱体上部嵌装显示器，体积庞大，环境适应性差，功能集成度低。环境适应性和电磁兼容性差，各个设备独立存在，很难实现模块化控制。用于控制无人船艇的控制台多为采用无线电通信的手持遥控器或者手提箱式的小型控制台，屏幕可视化程度低，可控制船艇数量少，可实现功能单一。

实用新型内容。

本实用新型的目的在于解决现有的载人船艇控制台体积大且笨重和集成度低、以及无人船艇控制台可控船艇数量受限、执行功能单一的问题，提供了一种可以同时应用在载人船艇和无人船艇驾驶的体积小、集成度高、环境适应性强、可控船船数量多和功能丰富的船艇驾驶集成控制台。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种船艇驾驶集成控制台，包括控制台体和显示屏集成装置，所述显示屏集成装置设置在控制台体后侧，所述控制台体正面呈T形，侧面呈г形，控制台体的俯视图亦为T形；控制台体包括依次固定连接成一体的上操纵平台、下箱体和底座，所述底座固定在船艇驾驶室的地面上，控制面板放置在上操纵平台上侧，设置在控制面板上的多个电控元件组成数个控制区，上操纵平台中央向外延伸出舵盘操纵台，下箱体内设有单片机、PLC控制器和工控机，控制台体正面和下箱体侧面分别设有USB接口和LAN接口；所述显示屏集成装置包括数块平板显示器和平板显示器支撑架，所述平板显示器支撑架亦呈T形，包括固定连接成一体的上横杆、中间立柱和下底座，数块高于上操纵平台的平板显示器围成扇形固定在上横杆上，下底座固定在地面上。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，所述控制面板前侧间隔设有数根通讯天线和网桥接口，数个控制区包括设置在控制面板中部的中央控制区，对称设置在控制面板两端上部的算法功能区和分别设置在控制面板两端下部的侧推进器控制区和云台\/吊舱控制区，每一控制区均设置多个对应的电控元件。

进一步的，所述中央控制区的电控元件包括油门系统、舵杆系统、紧急情况系统、工业鼠标系统、一键启动系统、GPS主动跟随系统、自动避碰系统、图传系统、船用AIS系统和自定义功能系统多个对应的电控元件；GPS主动跟随系统通过单片机与工控机电连接，然后与对应的平板显示器电连接。

进一步的，所述算法功能区的电控元件包括控制模式选择系统、散热系统、警报系统和自定义功能系统多个对应的电控元件；所述侧推进器控制区的电控元件包括油门系统和舵杆系统多个对应的电控元件；所述云台\/吊舱控制区的电控元件包括云台\/吊舱模式选择系统和辅助功能系统多个对应的电控元件。

进一步的，数套电台和网桥通信系统分别与工控机电连接，然后与对应的平板显示器电连接；中央控制区各系统、侧推进器控制区、算法功能区各系统和云台\/吊舱控制区各系统分别与PLC控制器电连接，然后再通过工控机和对应的平板显示器电连接；USB接口系统和LAN接口系统通过单片机与工控机电连接，然后与对应的平板显示器电连接。

本实用新型采用控制台体和数块平板显示器分离设置的结构，可使控制台体进一步小型化，占地面积小，降低了制造成本。上操纵平台的控制面板上的电控元件按不同使用功能划分出中央控制区、侧推进器系统区、算法功能区、通信系统区、云台\/吊舱系统区多个对应的电控元件和外接接口区，本实用新型以工控机为处理中心，利用单片机与PLC作为控制面板上元器件的主控中心，将船艇常规航行各系统集成在控制台体中，可实现对单艘载人船艇、多艘无人船艇及载人与无人船艇并存下的航行控制。结构紧凑、外形新颖、集成度高、体积小且轻便，对载人船艇环境适应性好、操作简便，可控无人艇数量众多、执行功能丰富，大大降低了船艇操作的强度，提高了船艇航行的安全性。

本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是控制台体的放大俯视图；

图3是图1 的A向视图；

图4是本实用新型各系统与单片机、PLC控制器、工控机和平板显示器的信号线连接图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1～图4所示，本实施例包括控制台体1和显示屏集成装置2，显示屏集成装置2设置在控制台体1后侧，控制台体1正面呈T形，侧面呈г形，控制台体1的俯视图亦为T形，达到小型化、占地面积小的要求。控制台体1包括依次固定连接成一体的上操纵平台11、下箱体12和底座13，立柱形的下箱体12连接控制台体1和底座13，底座13固定在船艇驾驶室的地面上。控制面板111放置在上操纵平台11上侧，设置在控制面板111上的多个电控元件集控成5个控制区，包括设置在控制面板111中部的中央控制区4，对称设置在控制面板111两端上部的算法功能区5和分别设置在控制面板111两端下部的侧推进器控制区6和云台\/吊舱控制区6，每一控制区均设置多个对应的电控元件。

上操纵平台11中央向外延伸出舵盘支撑台14，舵盘141设置在舵盘支撑台14上。下箱体12内设有单片机121、PLC控制器122和工控机123，控制台体1侧面和下箱体12侧面分别设有USB接口16和LAN接口17。显示屏集成装置2包括3块平板显示器21和平板显示器支撑架22，平板显示器支撑架22亦呈T形，包括固定连接成一体的上横杆221、中间立柱222和下底座223，3块高于上操纵平台14的平板显示器21围成扇形固定在上横杆221上，下底座223固定在地面上。本实施例的平板显示器21为液晶显示器，单独设置的3块平板显示器21使得控制台体1可以进一步小型化。

如图2所示，控制面板111前侧间隔垂直设置了6根通讯天线和2个网桥接口，从左至右分别为2根5.8G图传电台天线31，1根433M电台天线32、1根GPRS（通用分组无线服务技术）2\/3\/4G电台天线33、1根2.4G电台天线34、1根GPS天线35和2个网桥接口36，

中央控制区4的电控元件包括油门系统、舵杆系统、紧急情况系统、工业鼠标系统、一键启动系统、GPS主动跟随系统、自动避碰系统、图传系统、船用AIS系统和自定义功能系统多个对应的电控元件，即主油门推杆41、旋钮舵杆42、紧急情况按钮43、工业键盘44、一键启动按钮45、GPRS主动跟随拨杆46、自动避碰拨杆47、图传拨杆48、船用AIS拨杆49和2根自定义功能拨杆410。

2个算法功能区5的电控元件包括控制模式选择系统、散热系统、警报系统和自定义功能系统多个对应的电控元件，即控制模式选择旋钮51和2根自定义功能拨杆52。

侧推进器控制区6的电控元件包括括油门系统和舵杆系统多个对应的电控元件，即侧推器控制旋钮61和侧推器控制摇杆62和侧推器油门63。

云台\/吊舱控制区7的电控元件包括云台\/吊舱模式选择系统和辅助功能系统多个对应的电控元件，即云台\/吊舱模式选择拨杆71、4个辅助功能拨杆72、单轴方向控制旋钮73和三轴方向控制摇杆74。

如图3所示，下箱体12内设有单片机121、PLC控制器122和工控机123，控制台体1和下箱体12侧面分别设有USB接口14和LAN接口15。

如图4所示，GPS主动跟随系统通过单片机121与工控机123电连接，然后与对应的平板显示器21电连接。数套电台和网桥通信系统分别与工控机123电连接，然后与对应的平板显示器21电连接；中央控制区4各系统、侧推进器控制区6各系统、算法功能区5各系统和云台\/吊舱控制区7各系统分别与PLC控制器122电连接，然后再通过工控机123和对应的平板显示器21电连接。USB接口系统和LAN接口系统通过单片机121与工控机123电连接，然后与对应的平板显示器21电连接。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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