船舶管理系統(tǒng)開發(fā)研究
時(shí)間:2022-03-07 08:34:51
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在船舶信息管理過程中,如果船舶的各項(xiàng)信息不能夠及時(shí)、精確、全面地進(jìn)行相應(yīng)的處理、反饋、存儲(chǔ),船舶上的各項(xiàng)工作計(jì)劃就極有可能受到影響,無法對船舶上的工作人員進(jìn)行指導(dǎo)、也無法在信息的傳遞過程中明確各個(gè)崗位的責(zé)任以及義務(wù),因此就亟需建立船舶管理系統(tǒng)。船舶管理系統(tǒng)除了可以實(shí)現(xiàn)信息安全傳輸?shù)囊螅€能夠適應(yīng)國際航運(yùn)對于船舶的安全以及管理要求,極大地降低船舶的運(yùn)行成本,提高船舶在市場上的競爭能力。通過船舶管理系統(tǒng),船舶公司與船舶之間可以實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)共享,同時(shí)公司與船舶工作人員之間的溝通以及船舶上各部門之間的溝通也得到加強(qiáng),提高了船舶上工作人員的工作效率,這樣在確保船舶完成工作的同時(shí),實(shí)現(xiàn)船舶上工作人員的自身價(jià)值。本文基于Web,研究了船舶管理系統(tǒng),這對于我國船舶管理系統(tǒng)的研究有著重要的指導(dǎo)意義。
1Web技術(shù)
1.1Web技術(shù)的發(fā)展及其意義。Web技術(shù)的最初設(shè)想是利用超文本系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)上的信息服務(wù)器實(shí)現(xiàn)一體化,同時(shí)給用戶提供可以操作的用戶界面,實(shí)現(xiàn)各種信息的存儲(chǔ)和提取。隨后,基于面向?qū)ο箝_發(fā)技術(shù)的Web服務(wù)器以及瀏覽器得到了實(shí)現(xiàn),并且成功地在Web體系中引入了HTTP協(xié)議、HTML語言以及URL。W3C聯(lián)盟制定了Web技術(shù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn),極大地加快了Web產(chǎn)品的發(fā)展速度。隨著Web技術(shù)融入到Internet中,用戶在對Inter-net進(jìn)行訪問的時(shí)候,就無需專業(yè)的計(jì)算機(jī)知識(shí),因此普通用戶訪問Internet變得簡單,這使得Internet技術(shù)得到飛速的發(fā)展。直到現(xiàn)在,Web技術(shù)是Internet應(yīng)用中最廣泛的技術(shù),因此Web訪問技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。基于Web技術(shù)在Internet上的實(shí)用性,本文使用Web技術(shù)來實(shí)現(xiàn)船舶管理系統(tǒng)的開發(fā)。1.2Web的主要技術(shù)。Web技術(shù)主要包括統(tǒng)一資源定位器技術(shù)、超文本傳輸協(xié)議技術(shù)、超文本標(biāo)記語言技術(shù)、公共網(wǎng)關(guān)接口技術(shù)。互聯(lián)網(wǎng)上的資源使用統(tǒng)一資源定位器來命名,設(shè)備之間基于超文本傳輸協(xié)議進(jìn)行資源的傳輸,資源的顯示是基于超文本標(biāo)記語言的,公共網(wǎng)關(guān)接口可以給服務(wù)器提供基礎(chǔ)擴(kuò)展功能。統(tǒng)一資源定位器給Internet上的資源提供訪問的地址。統(tǒng)一資源定位器中包含了網(wǎng)絡(luò)上服務(wù)器的名字以及使用網(wǎng)絡(luò)資源的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等方面的信息,在某些應(yīng)用情況下,統(tǒng)一資源定位器中還包括了用戶信息和協(xié)議中的一些參數(shù)。在Web界面中,通過輸入U(xiǎn)RL來連接其他服務(wù)器中的資源。Web協(xié)議在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器之間以及服務(wù)器與客戶端之間的資源傳輸是基于超文本傳輸協(xié)議的。在Web技術(shù)出現(xiàn)之前,互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)的傳輸都是基于FTP協(xié)議的,超文本傳輸協(xié)議相當(dāng)于URL的一個(gè)小型I/O協(xié)議,同時(shí)這種傳輸協(xié)議適合超文本傳輸。與FTP協(xié)議相比,超文本傳輸協(xié)議比較獨(dú)立,因?yàn)樵搮f(xié)議只有少數(shù)的幾個(gè)命令。超文本標(biāo)記語言是一種簡單的數(shù)據(jù)格式,該技術(shù)為Web的超文本傳輸提供語言標(biāo)記。一般來說,超文本標(biāo)記語言是靜態(tài)形式的,但是通過Servlet等技術(shù),超文本標(biāo)記語言同樣可以表示動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。公共網(wǎng)關(guān)接口是完全獨(dú)立于Web平臺(tái)的,相關(guān)軟件可以通過該接口在超文本傳輸協(xié)議服務(wù)器上運(yùn)行。公共網(wǎng)關(guān)接口可以使非超文本傳輸協(xié)議的服務(wù)器與超文本傳輸協(xié)議的服務(wù)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,最常用的公共網(wǎng)關(guān)接口是數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)。1.3采用Web技術(shù)的原因。Web技術(shù)采用的是瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下,用戶的工作是通過訪問Web瀏覽器來實(shí)現(xiàn)的,主要的事物處理是在服務(wù)器端完成的,因此極大地降低了客戶端的負(fù)載,減少了整個(gè)系統(tǒng)的升級以及維護(hù)成本,并且降低了用戶的工作量以及使用成本。在局域網(wǎng)中構(gòu)建瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu),成本比較低,并且該結(jié)構(gòu)允許多個(gè)工作人員,從不同的控制端,以不同的方式接入,并且進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問以及同時(shí)操控?cái)?shù)據(jù)庫。因此使用Web技術(shù)可以節(jié)約系統(tǒng)的開發(fā)成本、提高系統(tǒng)的可靠性,方便系統(tǒng)的維護(hù)以及使用。
2船舶管理技術(shù)
2.1船舶管理的意義及其目標(biāo)。船舶管理系統(tǒng)是一種由操作人員和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等部件構(gòu)成的可以采集信息、加工信息、傳輸信息、存儲(chǔ)信息的使用系統(tǒng),并且操作人員可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。船舶管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地對船舶的各種狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,并且可以根據(jù)對歷史數(shù)據(jù)的分析,預(yù)測未來的狀態(tài),以便可以及時(shí)有效地從全局做出有效的決策,提前控制船舶各個(gè)部件的工作狀態(tài),最終實(shí)現(xiàn)船舶安全航行的目的。隨著國內(nèi)外海運(yùn)規(guī)模的快速增長,海面上船舶的數(shù)據(jù)也不斷增多,每個(gè)船舶公司都建立了相關(guān)的船舶管理系統(tǒng),因此有關(guān)船舶運(yùn)行的信息量也在不斷的擴(kuò)大,同時(shí)對信息的規(guī)范要求更高。因此就需要利用船舶的管理系統(tǒng)對船舶工作時(shí)的各種信息進(jìn)行采集、處理、傳輸和保存,這樣可以使得船舶的這些信息獲得更加規(guī)范的管理、統(tǒng)計(jì)以及查找,極大地提升了船舶各種信息的質(zhì)量,以便船舶工作人員能夠根據(jù)這些信息做出及時(shí)有效的決策,減少船舶工作人員對船舶管理方面的工作量,提高他們的工作效率。2.2船舶管理技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)。船舶管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖,如圖1所示。船舶管理系統(tǒng)由船舶信息、貨物信息、設(shè)備信息、工作信息、系統(tǒng)維護(hù)、航線信息等系統(tǒng)構(gòu)成,并且每個(gè)子系統(tǒng)都擁有各自獨(dú)立的軟件以及數(shù)據(jù),整個(gè)系統(tǒng)中還包括一些共用程序。船員信息子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)船舶上所有人的基本信息、職位以及工作時(shí)間段的記錄。貨物信息子系統(tǒng)主要完成船舶上貨物種類、清單、裝載以及存放時(shí)的注意事項(xiàng)的記錄。設(shè)備信息子系統(tǒng)主要完成船舶上所有設(shè)備的運(yùn)行狀況、檢修情況以及備件信息的記錄。工作信息子系統(tǒng)主要完成船舶各部門工作的記錄、交接班記錄等信息的錄入。系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)船舶系統(tǒng)的正常使用,實(shí)現(xiàn)用戶名以及對應(yīng)密碼的管理,并且維護(hù)整個(gè)船舶上數(shù)據(jù)庫的安全。航線信息子系統(tǒng)主要完成船舶的航線、出航時(shí)間、航行注意項(xiàng)、出航目的等信息的記錄。
3船舶管理系統(tǒng)的硬件環(huán)境
船舶管理系統(tǒng)的發(fā)展方向是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及船舶的自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合。船舶管理系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)是維持該系統(tǒng)管理層的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),該層網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)是對監(jiān)測以及優(yōu)化等方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送,最重要的特點(diǎn)在于這些數(shù)據(jù)的傳輸具有周期性以及實(shí)時(shí)性,并且數(shù)據(jù)量吞吐大,因此整個(gè)船舶管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)使用可靠、高效的計(jì)算機(jī),同時(shí)考慮操作系統(tǒng)的兼容性要求。為了能夠滿足船舶管理系統(tǒng)對監(jiān)控的實(shí)時(shí)管理的需求,以便可以提高整個(gè)船舶管理系統(tǒng)的可維護(hù)、可診斷等方面的能力,系統(tǒng)中的軟件和硬件需要按照分布式設(shè)計(jì)。為了能夠提高船舶管理系統(tǒng)的可靠性,應(yīng)當(dāng)同時(shí)使用多種冗余技術(shù),這樣可以極大地提高船舶管理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的可靠性以及故障的診斷性。因?yàn)榇肮芾硐到y(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜,不利因素包括潮濕、電磁干擾、振動(dòng)、腐蝕等。船舶上的通訊設(shè)備對于船舶管理系統(tǒng)的數(shù)字信號的影響非常大,并且船舶管理系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中還包含了搖擺以及振動(dòng),因此船舶上工作網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行環(huán)境要比陸地上的工作網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜。一方面,為了確保船舶管理系統(tǒng)的正常工作,就要處理系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的適應(yīng)性問題,這些問題主要有氣候適應(yīng)性、機(jī)械適應(yīng)性、電磁兼容適應(yīng)性,即船舶管理系統(tǒng)要擁有很強(qiáng)的抗干擾以及振動(dòng)的能力。另一方面,在船舶管理系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕橘|(zhì)是關(guān)鍵部件,通信介質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约跋到y(tǒng)的整體性能。由于船舶管理系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境比較惡劣,因此船舶管理系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求比較高,所以系統(tǒng)中電纜的選擇對整個(gè)船舶管理系統(tǒng)的可靠性起到關(guān)鍵的作用。經(jīng)過對屏蔽和非屏蔽雙絞線、光纜、同軸電纜的比較,在船舶管理系統(tǒng)中使用屏蔽雙絞線和光纜比較合適。
4船舶管理系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)
為了確保船舶管理系統(tǒng)能夠可靠的工作,在進(jìn)行船舶管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮可靠性設(shè)計(jì)問題。在船舶的各種網(wǎng)絡(luò)中,傳輸介質(zhì)、通信設(shè)備以及計(jì)算機(jī)等設(shè)備都要有很高的可靠性,在所有可靠性中,設(shè)備之間的通信可靠性是首要的。船舶管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵軟件以及硬件都要有一定的冗余,以便可以保證系統(tǒng)中局部出現(xiàn)故障的時(shí)候不會(huì)使整個(gè)管理系統(tǒng)無法工作。船舶管理系統(tǒng)要有很好的防電磁干擾措施。因此船舶上的網(wǎng)絡(luò)電纜應(yīng)該使用光纖或者屏蔽電纜,在對這些電纜進(jìn)行布線的時(shí)候,應(yīng)該采用獨(dú)立的通道。為了防止顛簸,船舶管理系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都要進(jìn)行全方位的固定,以避免在船舶航行的時(shí)候滑落。為了防止腐蝕,船舶管理系統(tǒng)中電纜的外面要涂上消裝層,這樣在增加電纜強(qiáng)度的時(shí)候,還可以對電纜起到保護(hù)的作用,加強(qiáng)了電纜的密封性。
5結(jié)語
隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展,船舶向著數(shù)字化方向發(fā)展,其自動(dòng)化程度不斷得到提升,所以建立網(wǎng)絡(luò)集成化的船舶管理系統(tǒng)顯得十分重要。在開發(fā)船舶管理系統(tǒng)過程中,因?yàn)閃eb技術(shù)比較成熟,因此整個(gè)船舶管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用的是瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。Web技術(shù)在處理以及顯示信息方面有著很大的優(yōu)勢,所以Web使用方面,普及程度比較高。本文的研究對于促進(jìn)我國船舶管理系統(tǒng)的發(fā)展有著重要意義。
作者:閆虎 甄力維 籍宇 單位:河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院