船舶航行监控
NMEA 2000接上船上的 N2K 干线,把航速、艏向、水深与主机转速集中到一个画面。GPS 另走独立串口,卫星信号不受总线负载影响。
- 对地航速与对水速度、对地航向与艏向(罗盘形式,正北连续不跳针)
- 水深警戒:低于设定值整个表转红并缓慢脉动
- 主机转速、电瓶电压与充放电电流、经纬度
- 可再送进 Signal K,用手机看完整航仪与海图
转速 1150 rpm · 电瓶 12.4 V
Overview
解码、显示、归档全在盒内完成,不必为了看一个转速而绕一趟云端。 接一台屏幕就是仪表板,需要远程时再启用隧道。
Applications
前三个场景用的是同一套解码核心,差别只在挂上哪条总线。 切换协议只是按一个按钮,仪表版面会自动跟着换 —— 现场的人不必去设置画面。
接上船上的 N2K 干线,把航速、艏向、水深与主机转速集中到一个画面。GPS 另走独立串口,卫星信号不受总线负载影响。
柴油发动机、工程机械、发电机组通用的诊断语言。冷却液温、机油压力、燃油与工时一次读齐,适合车队管理与预防性保养。
拖拉机的发动机部分与重型机械完全相同,另外加上农务作业才有的字段。系统检测到 PTO 信号就自动切换到农机版面,不必手动选。
在网络环境受限的海域或跨境场域,让船上或工地的流量走一条不易被识别的隧道出去。隧道断线时采取拓扑式阻断,不会退回明文。
接一台屏幕就是仪表板,不必带笔记本。需要动手时,用手机打开网页就有完整的终端,不必翻箱找串口线。
Instrumentation
表盘以矢量绘制、不使用前端框架,因此在低功耗处理器上也能流畅刷新。 设计取向是“不必记数字也能判读”—— 信息都编码在形状与颜色里。
警戒阈值直接画在表面外圈。不必记得“油压低于 150 算危险”,指针进到黄区就知道。方向会依字段语意自动调整:机油压力的红区在低端,冷却液温的红区在高端。
表面上一根细线标记这段时间出现过的最高值。发动机转速冲到多少、水温最高到哪,事后回头看很有用 —— 这是真实发动机仪表的标准功能。
主表下方画出最近约一分钟的走势。看的是方向:转速在爬升还是稳定、水温是不是一路往上,这比单一瞬间值更能判断状况。
每个场景的第一项是主表,占两倍面积。船舶是航速、重型机械是发动机转速、农机是 PTO 转速 —— 一眼扫过去先读到最该看的那个。
航向与艏向不用弧形表。0° 与 360° 是同一个方向,弧形指针会在正北瞬间跳回起点,看起来像故障;罗盘绕一圈是连续的。
电瓶在船舶是 10–15 V(12 V 系统)、在重型机械是 20–30 V(24 V 系统)。共用一个量程会让指针永远贴在边上,等于没有信息。
Data Path
解码在盒内完成,不经过云端来回。同一份解好的数据同时供应三个去处:本机仪表、Signal K 生态、 以及需要时才启用的远程传输。
Specification
| 项目 | 规格 | 备注 |
|---|---|---|
| 处理器 | i.MX6Q · 4 核 · 792 MHz | ARM Cortex-A9 |
| 内存 | 1 GB | 典型使用约 25 % |
| 存储 | 3.6 GB eMMC | 系统镜像约 2.2 GB |
| CAN | 1 端口 | 250/500 kbit/s,支持回环自测 |
| GPS | 独立串口 | NMEA 0183 · 9600 8N1 |
| 显示输出 | HDMI 720p60 | GPU 加速合成 |
| 无线 | WiFi + 蓝牙 | 单天线共用 |
| 扩展 | USB · mPCIe | 可加装网卡、4G 模块 |
机壳为密闭金属、被动散热,因此把服务开销摊开来看很重要。以下为实测值 —— 差异主要来自 Signal K 是否启用。
| 配置 | 系统负载 | 机壳温度 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 本机仪表(默认) | 1.3 | 69.7 °C | CAN 解码 + 表盘 + HDMI 输出 |
| 加开 Signal K | 2.9 | 78.3 °C | 要用 KIP/海图时才需要 |
| 降频阈值 | — | 95 °C | 核心开始自动降速 |
| 保护关机 | — | 100 °C | — |
| 功能 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|
| J1939 发动机参数解码 | 已验证 | 回环测试逐项核对换算值 |
| NMEA 2000 航行参数 | 已验证 | 同上 |
| PTO 转速与油温 | 已验证 | PGN 65091,J1939-71 标准 |
| 轮速/地速/滑差 | 待实机核对 | ISO 11783-7,字节配置需以真机确认 |
| 本机仪表与表盘 | 已验证 | 含色带、峰值、趋势与自动版面 |
| J1939 → Signal K 桥接 | 已验证 | 11 项参数,SI 单位换算正确 |
| 加密隧道 | 已验证 | 握手成功、出口地址已改变 |
| 画面输出与远程切换 | 已验证 | 开机自动进入仪表 |
| 物理总线接入 | 待现场 | 目前以回环与模拟数据帧验证 |
| 热点/路由器模式 | 待硬件 | 需外接支持 AP 的网卡 |
Ready
一台盒子接管遥测、显示与连外:解码留在现场、仪表不靠网络、需要远程时再开隧道 —— 把“看得懂设备在做什么”变成一件不用连云端的事。
FAQ
关于 CAN 总线数据采集、J1939 解码与船舶发动机监控,选型时最常问的几件事。
J1939、NMEA 2000 与 ISOBUS PTO,共 27 项参数。解码链路与单位换算已用回环测试逐项核对;实体总线接入尚待现场验证,功能状态表里写得很清楚。
挂上船上的 NMEA 2000 干线,即可读取对地航速、水深、艏向与主机转速等参数;GPS 走独立串口,不受总线负载影响。数据还能桥接进 Signal K,用手机看完整航仪。
发动机转速、冷却液温度、机油压力、燃油液位、实时油耗与累计工时等参数,可作为车队管理与预防性保养的依据。
可以。解码、仪表与归档全在盒内完成,不依赖云端 —— 拔掉网络,HDMI 屏幕上的仪表照常刷新。
Signal K 原生只支持 NMEA 2000;本机把解好的 J1939 数据换算成 SI 单位后桥接进去,目前 11 项参数已验证。它是最吃资源的服务,默认不随开机启动,要用时再开。
需要时可启用 AmneziaWG 或 Hysteria 2 混淆隧道(内核态实测 15 Mbps);隧道中断时靠路由拓扑阻断连接,不会退回明文传输。