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Das Projekt Monello BoatSpy III



Die Monello
Basis der Monello ist ein umgebautes und neu ausgerüstetes Kontrollboot vom Typ KB 12.
Der Einsatz dieser Boote erfolgte bei der Wasserschutzpolizei als Kontrollboot.
Im Winterbetrieb ist die Fahrt bei leichten Eisverhältnissen bei einer geschlossenen Eisdecke bis 3 cm Dicke und bei Scholleneis bis zu 10 cm Dicke möglich.

Länge : 12,40 m, Breite : 2,87 m, Tiefgang : 0,85 m
Maschine und Leistung: 6 VD 14,5-12-1 / mit 103 kW - H6 Diesel

Die heutige Nutzung des Bootes erfolgt als Motor-Yacht. Schiffseigner und Skipper ist der Rostocker, Herr Klaus Richter.

Da die Kontrollmöglichkeiten von Medien und Maschine auf dem Schiff sehr beschränkt waren, bestand der Wunsch des Eigners,
eine elektronische Überwachung mittels Bordcomputer zu installieren. Dieser Computer sollte gleichzeitig auch zur Navigation und Kommunikation genutzt werden.
Die Darstellung der Meßwerte sollte auf dem Monitor in Form von Zeigerinstrumenten erfolgen.
Über folgende Funktionen sollte das neue System verfügen:

Temperaturmessungen:
        ∘ Kühlwasser
        ∘ Motoröl
        ∘ Getriebeöl
        ∘ Zylinderkopf
        ∘ Maschinenraum
        ∘ Kühlwasser Hilfsdiesel
        ∘ Raumtemperatur Hilfsdiesel
        ∘ Kühlschrank
    Spannungsmessungen:
        ∘ Verbraucherakku Bordspannung 12V
        ∘ Anlasserakku 1 12V
        ∘ Anlasserakku 2 12V
        ∘ Anlasserakku Hilfsdiesel 12V
        ∘ Betriebsspannung Zusatzheizung 12V
        ∘ Bordspannung Landstrom 230V
    Druckmessungen:
        ∘ Öldruck Motor
        ∘ Öldruck Getriebe links
        ∘ Öldruck Getriebe rechts
    Füllstände und Pegel:
        ∘ Füllstand Diesel
        ∘ Füllstand Frischwasser
        ∘ Pegel Kühlwasser Motor
        ∘ Pegel Bilge Maschinenraum
        ∘ Pegel Bilge Vorschiff
        
    Sonstiges:
        ∘ Gasdetektor mit Alarmierung
        ∘ Messung des Verbraucherstroms
        ∘ Kartenplotter (SeaClear II)
        ∘ Wettervorhersage (zyGrib / Internet)
        ∘ AIS-Plotter (Internet) oder AIS in 'SeaClear II'
            mittels Nasa AIS Empfänger Blackbox
        ∘ Hafenführer (Internet)
        ∘ Anzeige der Ruderlage
        ∘ GPS :Positionsanzeige, Kurs über Grund,
            Geschwindigkeit, Datum und Uhrzeit
        ∘ 1-Wire-Buskontrolle
        ∘ Heckvideokamera

Grundlagen BoatSpy III


Ein grundlegender Aspekt für die Planung des Projektes war die Frage der Kosten.
Es existieren käufliche Systeme auf Basis des NMEA-Busses, die jedoch wesentlich teurer als die hier vorgestellte Lösung sind.
Die Entscheidung fiel deshalb auf den Einsatz eines 1-Wire-Datenbusses, da die Firma Maxim hierfür preiswerte Sensoren und A/D-Wandler anbietet.

Folgende Hard- und Softwarekomponenten werden verwendet:
Hardware:
        ∘ 12 V Car-PC mit KFZ-Adapter
            Leistungsaufnahme: 27 W
            Prozessor Intel D525 Atom
                Dualcore 2 x 1,8 GHz
            4 Gbyte RAM
            120 Gbyte SSD Festplatte
            1 GBit/s Netzwerkadapter
            Integrierte Grafikkarte Intel GMA 3150
            6 x USB-Schnittstelle
            Kartenleser SC/MMC/MS/MS Pro
            DVD-Laufwerk Sony R/W
        ∘ 12 V Monitor 15" Touchscreen
        ∘ 7-Port USB-Hub
        ∘ 4-fach USB Voltmeter
        ∘ 1-Wire Hostbusadapter DS9490R
        ∘ Vorkonfektionierte 1-Wire
            Temperatursensoren DS18B20+
        ∘ Freescale Semiconductor
            Drucksensoren MPXxxxxGP
        ∘ Gassensor Figaro TGS2610-C00
        ∘ Stromsensor Honeywell CSLA1CD
        ∘ TEP UB-353 - USB GPS
            Receiver Mouse
        ∘ Datenkonzentratoren in Eigenfertigung
    Software und Entwicklungstools:
        ∘ Betriebssystem Windows 7 (32- oder 64-Bit)
        ∘ Microsoft Visual Studio 2008
        ∘ Microsoft .NET Framework
            Version 2.0 Redistributable
        ∘ Microsoft Visual Basic Power Packs 3.0
        ∘ Maxim 1-Wire SDK for Windows
        ∘ .Net Dll für USB Voltmeter
        ∘ com0com
        ∘ hub4com
        ∘ Navigationssoftware SeaClear II
        ∘ zyGrib - GRIB
            File Viewer zur Wettervorhersage
        ∘ Media Player Classic - Home Cinema
        
        
    Sonstiges:
        ∘ Seekarten
        ∘ Kleinmaterial aus Baumärkten
            und Modellbaugeschäften

Eine wichtige Rolle spielt der Energieverbrauch des Systems. Deshalb fiel die Wahl auf den genannten PC. Als Festplatte sollte wegen eventueller Schiffsvibrationen unbedingt eine SSD-HD zum Einsatz kommen.

Das nachstehende Bild zeigt das globale Verdrahtungsschema:
Bild "pic0.jpg"












Schaltbilder und Sensoren

Die nachfolgenden Bilder zeigen die Schaltbilder des gesamten Projektes, inbesondere die Datenkonzentratoren und die Patchfelder für den 1-Wire-Bus und deren Verkabelung.

Bild "pica0.jpg"

Software


Herzstück des Projektes ist die Software, die in Visual Basic geschrieben wurde. Sie besitzt nachfolgend genannte Eigenschaften:

    ∘ Betriebssysteme: Microsoft Windows XP, Microsoft Windows 7 (64- und 32 Bit)
    ∘ ∘ Normal und Kompaktansicht
    ∘ Akustische und optische Alarmierung bei kritischen Werten
    ∘ Akustische Alarmierung abschaltbar
    ∘ Kontinuierlich einstellbare Helligkeit
    ∘ Tag- und Nachtmodus
    ∘ Konfigurierbarkeit der Instrumente im Setup:
        Sensorzuordnung, Skalierung, Skalenfarbe, Hintergrundfarbe, Alarmauslösung
    ∘ Zeigerdämpfung der Instrumente
    ∘ Kompaßrose: Frei skalierbar in Position, Größe und Helligkeit
    ∘ Aktualisierungsintervall aller Werte: 0,5 Sekunden
    ∘ Administrationstool für das Setup
    ∘ Start- und Stop von Fremdprogrammen
    ∘ Automatische Umschaltung zwischen GPS- und Rechnerzeit
    ∘ 1-Wire-Bus-Monitoring
    ∘ USB-Voltmeter-Monitoring
    ∘ Anpassung an unterschiedlichste Anforderungen nach Bedarf
    
    Bild "pic0_th.jpg"Bild "pic1_th.jpg"