CAN总线技术在船舶数据分析中的应用

CAN总线技术在船舶中的应用

CAN在船舶中的应用始于20世纪90年代初。1994年德国MTU公司成功地研制了基于CAN的MCS-51监控系统,开创了CAN网络船舶系统应用的新纪元。此后,CAN网络被广泛地用于船舶的远程控制、安全监测、航程分析、巡回检测等系统中。CAN网络在船舶控制系统中的成功应用，为解决船舶设备级诸如传感器、执行器、控制模块的互联网络通信问题提供了稳定可靠的解决方案。针对CAN在船舶中的日益广泛应用，美国国家海洋电子协会(简称：NMEA)制定了NMEA2000协议,为CAN网络在船舶中应用制定了统一的标准和接口协议。

船体结构安全是船舶安全航行的基础，船舶在海洋中航行时经常会遇到大风浪等不可预见危险因素，有时会遇到比设计载荷大得多的载荷，会造成船体结构失效破坏。 那么，CAN总线技术又是如何监测船舶结构安全的呢？

通常船舶结构监测系统为分布式结构，包含多种结构监测传感器、数据采集节点、计算机处理系统组成，传感器及采集节点将相应数字信号通过CAN总线至上位机，计算机对测量数据进行实时处理、分析判断、报警、存储。其中，计算机/PC与CAN总线网络的连接可以通过CAN接口卡来进行，如虹科PCAN接口卡。虹科PCAN接口卡能够采集船舶监测系统中的各个传感器及CAN总线节点信号，并且虹科PCAN接口卡驱动提供开发的API接口，便于集成到安全监测系统软件处理系统中。
虹科PCAN接口卡在船舶结构监测中的应用

此外，航行中的船舶往往需要进行远程信息处理，这些信息包括船舶参数监控和分析航程、船舶诊断、预测性船舶维护、黑匣子数据记录等，以确保整个航行过程得以顺利进行。CAN记录仪则是一种十分具有成本效益的解决方案，如虹科CANedge2。该设备能够将数据记录到可提取 SD 卡 (8-32 GB)，这意味着可以在离线时记录数周或数月的数据，而当海船处于互联网连接状态时会自动上传数据至用户自己的服务器（如AWS S3 服务器）。通过这种带有WiFi功能的CAN记录仪，船舶航行的管理者可以自动收集整个船队的数据，还可以通过自带的API分析数据，并通过CANmod.gps添加 GNSS/IMU 数据，以比较 NMEA 2000 数据与例如位置。
虹科CANedge2记录仪在船舶运行中进行远程信息处理

虹科PCAN-USB接口卡的关键特性：

支持CAN，CAN FD，J1939，CANopen等多种物理层和应用层协议；
支持USB，PCI，PCIe，MiniPCIe，M.2，PC/104，PCI/104，cPCI等多种接口类型；
支持Windows，Linux等操作系统； 单通道，双通道，四通道，六通道等多种版本；
提供上位机软件及二次开发包；
时间戳分辨率 1 µs（部分型号）；
工作温度范围：-40 to 85°C

虹科CANedge2数据记录仪的关键特性：

双高速CAN / LIN（包括CAN FD）通道 可提取数据的8-32 GB工业SD卡（几个月的数据）
二进制MDF4日志文件格式（广泛的工具支持） 先进的报文过滤和传输功能 根据CAN ID和数据字节触发启动/停止记录
静默模式，波特率自动检测，循环记录 数据压缩和加密（例如GDPR，CCPA） 快速启动时间 使用期间安全断开连接

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