一种船用小型化高可靠数据存储装置的制造方法
【技术领域】
[0001]实用新型涉及一种数据存储装置，具体涉及一种船用高可靠数据存储装置。
【背景技术】
[0002]船舶控制系统中，往往需要对船舶各系统的运行参数和设备状态进行记录、存储，尤其是与总体稳定性、安全性相关的重要运行参数需要进行实时的、连续的存储，并且要能够方便的调用数据，以便建立运行数据库，分析各系统的运行工况，预估系统和设备状态，提高综合管理和保障能力。由于船舶航行在江河、大海上，设备的运行环境相对比较恶劣，尤其在机舱或舱室中下层，作业空间小，环境温度较高，空气湿度大，数据存储装置的小型化和可靠性就显得尤其重要。现有的数据存储装置外形尺寸相对较大，安装不方便，且不能在温度较高的环境下使用。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型提供一种船用小型化高可靠数据存储装置，整体尺寸小，数据传输、存储可靠，提取方便，且能够满足船用环境温度较高，空气湿度大的工作环境。
[0004]所述的船用小型化高可靠数据存储装置包括:箱体、位于箱体内的电源模块、故障检测模块、转接板、以太网通信模块、CAN总线通信模块、处理器模块、安装支柱以及位于箱体底部的隔振装置和安装板。
[0005]所述电源模块安装在箱体内底面;所述转接板安装在电源模块的上方，与箱体固接;所述故障检测模块固定安装在转接板的下端面，以太网通信模块、CAN总线通信模块以及处理器模块分别通过安装支柱自下而上安装在转接板的上端面，其中所述处理器模块板载固态硬盘;所述箱体通过隔振装置固定在安装板上;所述箱体的两个侧面上分别设置有通风散热通道，同时在所述箱体上设置以太网接口、CAN总线接口、视频接口和电源接口。
[0006]所述以太网通信模块、CAN总线通信模块为互为冗余的数据采集，所述处理器模块分别通过总线与以太网通信模块和CAN总线通信模块相连，进行数据采集与存储;所述故障检测模块与处理器模块相连，实时检测处理器模块的状态。
[0007]作为本实用新型的一种优选方式，所述电源模块、以太网通信模块、CAN总线通信模块和处理器模块均采用双冗余设计。
[0008]作为本实用新型的一种优选方式，所述隔振装置为弹簧隔振器。
[0009]作为本实用新型的一种优选方式，所述以太网通信模块、CAN总线通信模块和处理器模块均选用PC104标准的低功耗元器件。
[0010]作为本实用新型的一种优选方式，所述通风散热通道的位置与所述箱体内所述处理器模块的位置相对应。
[0011]作为本实用新型的一种优选方式，所述板载固态硬盘的存储余量达到设定值时发出声光报警信号。
[0012]有益效果:
[0013](I)该数据存储装置整体尺寸小，安装方式简单，采用低功耗元器件，并设置相应的散热通道，能够满足船用作业空间小，环境温度较高，空气湿度大的使用要求;且自带弹簧隔振器，能够满足船舶冲击振动的工作环境。
[0014](2)采用主备设计，有效提高数据传输、存储的可靠性，同时在箱体上设置了多种接口航插，数据采集、导出方便。
[0015](3)该数据存储装置通过结构的设计和空气对流循环带出热量，未采用风扇等任何机械旋转部件，设备的空气噪声为零，与背景噪声一致，有效保证了潜艇设备对空气噪声的要求。
【附图说明】
[0016]图1为该数据存储装置的内部结构示意图；
[0017]图2为该数据存储装置的侧视图。
[0018]其中:1_电源模块、2-故障检测模块、3-转接板、4-以太网通信模块、5-CAN总线通信模块、6-处理器模块、7-箱体、8-弹簧隔振器、9-安装板、10-安装支柱、11-散热通道
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
[0020]为提高数据存储装置的可靠性和环境适应性，使其能够满足船用条件下的使用要求，需解决以下问题:(I)小型化设计，优化设备元器件选型和设备内部布置，进行合理的结构设计，不仅要求尺寸小，还要能满足船舶冲击振动的工作环境，安装方式简单。(2)设备小型化后散热问题更加突出，需进行散热设计。(3)通过余度技术提高数据存储可靠性。(4)船舶机舱的环境温度较高，需将存储装置的工作温度范围扩展至0°C?60°C。
[0021]基于上述要求，本实施例提供的船用小型化高可靠数据存储装置的外形尺寸(宽X高X深)为330mm X 290mm X 265mm，安装尺寸为260mm X 350mm，如图1所示，包括:箱体7、位于箱体7内的电源模块1、故障检测模块2、转接板3、以太网通信模块4、CAN总线通信模块5、处理器模块6(板载存储模块)、安装支柱10以及位于箱体I底部的弹簧隔振器8和安装板9。其中所述电源模块1、以太网通信模块4、CAN总线通信模块5和处理器模块6 (板载存储模块)均采用双冗余设计，两个电源模块I对称安装在箱体7内底面上，用于为箱体7内部的所有元器件供电。所述转接板3安装在电源模块I的上方，与箱体7固接，其他模块均固接在转接板3上，具体为:所述故障检测模块2固定安装在转接板3的下端面，冗余设计的以太网通信模块
4、CAN总线通信模块5以及处理器模块6分别通过安装支柱10自下而上对称安装在转接板3的上端面，其中处理器模块6板载固态硬盘，硬盘容量依据实际需求选择。为提高数据存储装置的抗冲击性能，使其能够满足船舶冲击振动的工作环境，在箱体7底部设置有弹簧隔振器8，所述箱体7通过弹簧隔振器8固定在安装板9上。
[0022]由于箱体7内部处理器模块6为主要发热元器件，在箱体7的两个侧面上与所述处理器模块6相对应的位置分别设置有带百叶窗式通风散热通道，从而保证箱体7内元器件的有效散热，如图2所示。由于整个数据存储装置未采用任何机械旋转部件(如风扇)，设备的空气噪声为零，与背景噪声一致，有效保证了潜艇设备对空气噪声的要求。数据存储装置采用壁挂式安装，通过安装板9固定在集控室的墙壁上。
[0023]在箱体7的底面上分别布置有主份以太网接口RNETl、RNET2，备份以太网接口BNET1、BNET2，CAN总线接口 CANl、CAN2，视频接口 VGAl、VGA2，USB接口 USB 1、USB2，电源接口J1、J2以及熔断器1、熔断器2。箱体7的前面板上设置有电源指示灯、电源开关、故障指示灯以及电源、以太网、CAN总线、VGA、USB等接口航插，可方便地进行数据采集、导出以及功能调试等操作。
[0024]该数据存储装置中以太网通信模块4、CAN总线通信模块5和处理器模块6均选用PC104标准的元器件，由于采用PC104标准的低功耗元器件，设备在发热量、功耗及体积上都较为明显的优势，实现了设备小型化的要求。
[0025]该数据存储装置的工作原理为:两个处理器模块6分别与两个以太网通信模块4、两个CAN总线通信模块5通过PC104-plus总线进行数据采集并分别存储在两个处理器模块6上的板载固态硬盘中。板载固态硬盘可连续长期存储，存储容量剩余10%时能够发出声光报警信号，提醒操作人员输出装置中的数据，若无需输出，存储装置会自动覆盖原数据。所述以太网通信模块4和CAN总线通信模块5是互为冗余的数据采集通道，正常情况下数据存储装置通过设置在箱体底部的对动力装置的重要运行数据进行采集，以太网通信故障的情况下数据存储装置通过CAN1、CAN2进行数据采集。所述故障检测模块2通过RS485接口与处理器模块6相连，实时判断处理器模块6的健康状态，并在箱体前面板上进行显示。
[0026]综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种船用小型化高可靠数据存储装置，其特征在于，包括:箱体(7)、位于箱体(7)内的电源模块(I)、故障检测模块(2)、转接板(3)、以太网通信模块(4)、CAN总线通信模块(5)、处理器模块(6)、安装支柱(10)以及位于箱体(I)底部的隔振装置和安装板(9); 所述电源模块(I)安装在箱体(7)内底面;所述转接板(3)安装在电源模块(I)的上方，与箱体(7)固接;所述故障检测模块(2)固定安装在转接板(3)的下端面，以太网通信模块(4)、CAN总线通信模块(5)以及处理器模块(6)分别通过安装支柱(10)自下而上安装在转接板(3)的上端面，其中所述处理器模块(6)板载固态硬盘;所述箱体(7)通过隔振装置固定在安装板(9)上;所述箱体(7)的两个侧面上分别设置有通风散热通道，同时在所述箱体(7)上设置以太网接口、CAN总线接口、视频接口和电源接口 ； 所述以太网通信模块(4)、CAN总线通信模块(5)为互为冗余的数据采集，所述处理器模块(6)分别通过总线与以太网通信模块(4)和CAN总线通信模块(5)相连，进行数据采集与存储;所述故障检测模块(2)与处理器模块(6)相连，实时检测处理器模块(6)的状态。2.如权利要求1所述的船用小型化高可靠数据存储装置，其特征在于，所述电源模块(1)、以太网通信模块(4)、CAN总线通信模块(5)和处理器模块(6)均采用双冗余设计。3.如权利要求1或2所述的船用小型化高可靠数据存储装置，其特征在于，所述隔振装置为弹簧隔振器(8)。4.如权利要求1或2所述的船用小型化高可靠数据存储装置，其特征在于，所述以太网通信模块(4)、CAN总线通信模块(5)和处理器模块(6)均选用PC104标准的低功耗元器件。5.如权利要求1或2所述的船用小型化高可靠数据存储装置，其特征在于，所述通风散热通道的位置与所述箱体(7)内所述处理器模块(6)的位置相对应。6.如权利要求1或2所述的船用小型化高可靠数据存储装置，其特征在于，所述板载固态硬盘的存储余量达到设定值时发出声光报警信号。
【专利摘要】本实用新型公开一种船用小型化高可靠数据存储装置，能够在满足船用条件下使用，实时、可靠、连续的存储数据。该数据存储装置整体结构尺寸小，包括：箱体、位于箱体内的电源模块、故障检测模块、转接板、以太网通信模块、CAN总线通信模块、处理器模块(板载存储模块)、安装支柱以及位于箱体底部的弹簧隔振器和安装板。其中源模块、以太网通信模块、CAN总线通信模块和处理器模块均采用双冗余设计，且以太网通信模块和CAN总线通信模块互为冗余的数据采集通道，以提高数据采集的可靠性。该数据存储装置通过结构的设计和空气对流循环带出热量，未采用风扇等任何机械旋转部件，有效保证了潜艇设备对空气噪声的要求。
【IPC分类】G06F3/06, G11B33/04, G11B33/14
【公开号】CN205211419
【申请号】CN201520890052
【发明人】张永生, 赵淑琴, 方伟明, 彭学创, 聂万远
【申请人】中国舰船研究设计中心
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月9日