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2023-11-30

案例分享 | Kvaser CAN接口与Warwick Control XA3软件辅助分析NMEA2000协议

作者:Triv    点击:252

CAN总线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总线船舶系统应用的新纪元。随着海运技术的发展,现代船舶的类型越来越丰富,现在CAN总线被广泛应用于各种船只类型的船舶通信系统中包括远程控制、安全监测等,而应用的船舶类型主要包括小型娱乐用船、拖船到巡洋舰、破冰船、石油钻井船等。




NMEA 2000®高层协议



虽然一些大型船舶使用J1939协议通过CAN进行通信,但海事行业有自己的通信语言——NMEA 2000®协议。NMEA 2000®高层协议是由国家海事电子协会开发和维护的高层协议,被视为海事领域通信的标准,主要用于连接船舶上的各种设备(例如GPS、自动驾驶、深度探测仪、导航设备、引擎等)。


从1999年开始,各方开始合作进行NMEA 2000®的开发。Kvaser是最初参与开发的12家公司之一,同时也是少数几家最先推出NMEA 2000®认证产品的公司之一。


NMEA 2000®协议基于J1939高层协议(ISO 11783),加入了快速包传送方法和专用于海事数据的PGN位。为了减少反射问题和允许热交换节点,NMEA 2000®总线建有“主干线路”或穿过船舱的主线缆。各种设备(节点)通过主线缆连接到此主干线路,以广播网络方式进行通信。




CAN总线在船舶行业中的应用

CAN是柴油机引擎接口、发电和供电系统、燃油系统、润滑系统、方向控制和各种具有网络功能的设备(例如雷达、鱼群探测仪和海图标绘仪)之间的链路,CAN系统设计不仅提供了一种高性能、耐辐射的强壮又可靠的网络,而且具有巨大的灵活性和成本效益。


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安全监测

通常船舶结构监测系统为分布式结构,由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,CAN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,并且借助CAN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。

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远程控制

航行中的船舶往往需要进行远程信息处理以确保整个航行过程顺利进行,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。CAN记录仪能够将数据记录到可提取SD卡,离线时能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。



满足当前和未来船舶行业的需求

1985年,Kvaser就开始专注于CAN技术的研发,至今已经累计推出100多款CAN产品,其中包括许多与海事相关的CAN总线产品,Kvaser CAN接口都兼容NMEA 2000®,以及J1939、CAN Open和DeviceNet,凭借可靠、便捷且耐久的品质,Kvaser产品深受全球工程师的喜爱。



Kvaser CAN接口与Warwick Control XA3软件辅助分析NMEA2000协议

案例分享

广州智维  技术工程师杨工

NMEA2000布局设置,创建NMEA2000布局,请选择“新建项目”,然后选择“NMEA2000布局”。

然后,您需要选择连接的接口并选择NMEA2000 网络上的波特率为250kbps。


选择“确定”后,“ NMEA2000 消息”选项卡将出现在X分析器屏幕上。


然后,要收集数据,只需选择“开始分析”,NMEA2000 CAN 消息将出现在“ NMEA2000 消息”选项卡中。

以下是NMEA2000 数据收集的屏幕截图。


 



除此之外,Kvaser还拥有专为极端环境设计的CAN分析仪和数据记录器。例如:兼容性强且坚固耐用的Kvaser Memorator R SemiPro,支持在恶劣环境中工作,能够满足海洋等应用场景的需求;轻量级高度耐用的Kvaser USBcan R v2,双通道CAN总线分析仪,铝合金外壳,耐用型聚氨酯涂层密封,防水防尘,具有抗振动,抗冲击和抗跌落的特点;具备IP67等级外壳和加强型电隔离功能的Kvaser U100-X2,单通道CAN/CAN FD转USB通讯仪,提供5路M12型CAN连接器,适用于各种严苛的工作环境。


如果您想了解CAN总线相关解决方案或有任何相关问题,欢迎通过文末卡片电话联系我们。


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