一種智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，包括：岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)，以及，一個或多個船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)通過因特網(wǎng)與海事衛(wèi)星進(jìn)行無線通信，并經(jīng)由海事衛(wèi)星的信號傳輸與船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信連接；船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括船舶監(jiān)控系統(tǒng)、智能集成網(wǎng)關(guān)和現(xiàn)場設(shè)備；智能集成網(wǎng)關(guān)通過現(xiàn)場總線與一個或多個現(xiàn)場設(shè)備連接，用于將現(xiàn)場設(shè)備接入工業(yè)以太網(wǎng)；船舶監(jiān)控系統(tǒng)，用于通過工業(yè)以太網(wǎng)對各個現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。本發(fā)明提供的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)岸基船舶設(shè)備監(jiān)測與維護(hù)系統(tǒng)對海上船舶的信息監(jiān)控與維護(hù)，提高監(jiān)控效率，降低故障維修成本。
【專利說明】
一種智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船舶信息處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]海上船舶通常安裝有監(jiān)視系統(tǒng)，用于船舶內(nèi)部或者附近海域監(jiān)視，但目前的船舶監(jiān)視系統(tǒng)主要用于船舶自身的航行或者管理。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)船舶監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)一體化，其中一種現(xiàn)有的技術(shù)解決方案采用雙冗余光纖網(wǎng)絡(luò)，所有工作臺采用統(tǒng)一的人機(jī)接口 ；每一個多功能顯控屏由單獨(dú)的計算機(jī)支持，并可以完成其他臺位的功能。具體地，現(xiàn)有技術(shù)方案主要采用VDR(Voyage Data Recorder,船載航行數(shù)據(jù)記錄儀)、AIS (Automatic Identificat1n System,船舶自動識別系統(tǒng))、ECDIS(Electronic Chart Display and Informat1n System，電子海圖)等設(shè)備，與海事衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，構(gòu)建遠(yuǎn)程船舶監(jiān)控系統(tǒng)。如:ABS(American Bureau of Shipping，美國船級社)公司的SAFENET船舶監(jiān)控系統(tǒng)，由中遠(yuǎn)集運(yùn)和上海海事大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的船舶管理信息系統(tǒng)(SMIS)和航行與機(jī)艙數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(NEDAS)。
[0004]但目前廣泛應(yīng)用的監(jiān)控平臺大多是單一的基于現(xiàn)場總線的測控，沒有與上層管理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，對于設(shè)備的數(shù)據(jù)信息共享能力有限，應(yīng)用范圍較窄。例如AIS港口端通過與岸端的控制中心連接，可通過陸地網(wǎng)絡(luò)向AIS港口端發(fā)送指令以主動調(diào)取港口端的AIS信息；但是船舶端采集到的AIS信息就只能等船到港后在進(jìn)行傳輸，由于船端控制數(shù)據(jù)的傳輸，難以實(shí)現(xiàn)岸端主控。而且常規(guī)用于航行管理的監(jiān)視系統(tǒng)沒有和位置結(jié)合起來，不能確定監(jiān)視目標(biāo)位置和時間，未綜合考慮費(fèi)用、時間、效能三種指標(biāo)建立決策模型，并且，現(xiàn)有的方案在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時未對船舶設(shè)備配備智能的維修方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，以船舶一體化網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)岸基船舶設(shè)備監(jiān)測與維護(hù)系統(tǒng)對海上船舶的信息監(jiān)控與維護(hù)，提高監(jiān)控效率。
[0006]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，包括:岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)，以及，一個或多個船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；
[0007]所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)通過因特網(wǎng)與海事衛(wèi)星進(jìn)行無線通信，并經(jīng)由所述海事衛(wèi)星的信號傳輸與所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信連接；
[0008]所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括船舶監(jiān)控系統(tǒng)、智能集成網(wǎng)關(guān)和現(xiàn)場設(shè)備；
[0009]所述智能集成網(wǎng)關(guān)通過現(xiàn)場總線與一個或多個所述現(xiàn)場設(shè)備連接，用于將所述現(xiàn)場設(shè)備接入工業(yè)以太網(wǎng)；
[0010]所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)，用于通過所述工業(yè)以太網(wǎng)對各個所述現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
[0011]優(yōu)選地，所述智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)還包括一個或多個客戶端；所述客戶端通過網(wǎng)橋與所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)通信連接，用于與所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0012]進(jìn)一步地，所述智能集成網(wǎng)關(guān)設(shè)有協(xié)議處理器、數(shù)據(jù)解析接口、上行通信接口和線路切換器；
[0013]所述協(xié)議處理器，用于支持不同的通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換處理；
[0014]所述數(shù)據(jù)解析接口，用于對不同的應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，以形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)描述方式；并實(shí)現(xiàn)多態(tài)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的信息互操作；
[0015]所述上行通信接口，用于接入所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)和所述現(xiàn)場設(shè)備至所述工業(yè)以太網(wǎng)；
[0016]所述線路切換器，用于對無線通信方式與有線通信方式進(jìn)行線路切換。
[0017]進(jìn)一步地，所述智能集成網(wǎng)關(guān)還配置有統(tǒng)一的設(shè)備地址表，用于在不同總線設(shè)備之間、現(xiàn)場總線設(shè)備和工業(yè)以太網(wǎng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0018]進(jìn)一步地，所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)還包括OPC服務(wù)器，用于對所述現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集獲得的數(shù)據(jù)與船上客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；
[0019]所述客戶端上配置有與所述OPC服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的OPC接口和驅(qū)動程序。
[0020]進(jìn)一步地，所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)還包括PLC控制器，通過對所述PLC控制器進(jìn)行程序化設(shè)計，形成多種模塊化控制設(shè)備和可擴(kuò)展的船舶設(shè)備控制群。
[0021]在一種可實(shí)現(xiàn)的方式中，所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)采用B/S模式構(gòu)建。
[0022]進(jìn)一步地，所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)包括Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器；
[0023]所述應(yīng)用服務(wù)器，用于通過因特網(wǎng)與海事衛(wèi)星進(jìn)行無線通信，并經(jīng)由所述海事衛(wèi)星的信號傳輸與所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信連接，定時接收所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并將接收到的數(shù)據(jù)存入所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；
[0024]所述Web服務(wù)器，用于提取所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的存儲數(shù)據(jù)，采用進(jìn)行分析，Mann-kendall分析法檢測所述存儲數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)。
[0025]進(jìn)一步地，所述Web服務(wù)器，還用于在所述存儲數(shù)據(jù)中存在突變點(diǎn)時，預(yù)測所述存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的設(shè)備的故障發(fā)生時間，發(fā)出報警信息，并根據(jù)報警頻率確定所述設(shè)備是否需要維護(hù)。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例提供的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，通過因特網(wǎng)與海事衛(wèi)星，將船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)組建為連接體系，可以通過岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對海上船舶進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控，從岸基端實(shí)時監(jiān)視船舶的目標(biāo)位置和時間，以及采集海上船舶的現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，確定現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；通過架設(shè)工業(yè)以太網(wǎng)為主，以其它總線形式為輔的船舶網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)集成多總線協(xié)議的智能集成網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)多層次的現(xiàn)場設(shè)備之間的通信連接，并利用PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)控制器在工業(yè)應(yīng)用方面的優(yōu)勢，對一系列船舶現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制系統(tǒng)開發(fā)，形成獨(dú)立模塊化可擴(kuò)展船舶設(shè)備控制群，并且以船舶集成化設(shè)備監(jiān)測為基礎(chǔ)，開發(fā)B/S模式岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)，智能實(shí)現(xiàn)多功能的船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，提高對海上作業(yè)船只的實(shí)時監(jiān)控、故障報警和維修。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明提供的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一種可實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的智能集成網(wǎng)關(guān)一種可實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0032]參見圖1，是本發(fā)明提供的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]在本實(shí)施例中，所述的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)包括:岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)100，以及，一個或多個船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)I?N。
[0034]具體地，所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)100通過因特網(wǎng)200與海事衛(wèi)星300進(jìn)行無線通信，并經(jīng)由所述海事衛(wèi)星300的信號傳輸與所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信I?
N連接。
[0035]具體實(shí)施時，各個船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分別設(shè)置在不同的海上航行、作業(yè)的船舶上，并可以采用不同或相同的系統(tǒng)架構(gòu)。在一種可實(shí)現(xiàn)方式中，以船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)I為例，所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)I包括船舶監(jiān)控系統(tǒng)、智能集成網(wǎng)關(guān)和現(xiàn)場設(shè)備。
[0036]參看圖2，是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一種可實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)I包括多個船舶監(jiān)控系統(tǒng)、多個智能集成網(wǎng)關(guān)和多個現(xiàn)場設(shè)備。
[0038]如圖2所示，船舶監(jiān)控系統(tǒng)21、船舶監(jiān)控系統(tǒng)22、智能集成網(wǎng)關(guān)23和智能集成網(wǎng)關(guān)24分別接入工業(yè)以太網(wǎng)(Ethernet) 24中。各個智能集成網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)和功能相同。具體地，所述智能集成網(wǎng)關(guān)21通過現(xiàn)場總線與一個或多個所述現(xiàn)場設(shè)備連接，用于將所述現(xiàn)場設(shè)備接入工業(yè)以太網(wǎng)25。其中智能集成網(wǎng)關(guān)21通過現(xiàn)場總線26將現(xiàn)場設(shè)備A和現(xiàn)場設(shè)備B接入工業(yè)以太網(wǎng)25 ;現(xiàn)場設(shè)備C可以不經(jīng)過智能集成網(wǎng)關(guān)直接接入工業(yè)以太網(wǎng)25，從而實(shí)現(xiàn)與各個船舶監(jiān)控系統(tǒng)的直接通信；通過現(xiàn)場總線27將現(xiàn)場設(shè)備D和現(xiàn)場設(shè)備E接入工業(yè)以太網(wǎng)25。船舶監(jiān)控系統(tǒng)21或船舶監(jiān)控系統(tǒng)22，用于通過所述工業(yè)以太網(wǎng)25對各個所述現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
[0039]工業(yè)以太網(wǎng)是基于IEEE 802.3協(xié)議的應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù)，工業(yè)以太網(wǎng)的構(gòu)建主要考慮適用性、實(shí)時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性、本質(zhì)安全性等性能，以滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。利用工業(yè)以太網(wǎng)可以提供一個無縫集成到外部多媒體網(wǎng)絡(luò)的途徑，實(shí)現(xiàn)將海上船舶的數(shù)據(jù)信息實(shí)時傳輸至岸基。采用工業(yè)以太網(wǎng)為主，現(xiàn)場總線為輔的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以使得各個船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有通信速率高、資源共享能力強(qiáng)和可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ蟮膬?yōu)點(diǎn)。
[0040]具體實(shí)施時，所述智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)還包括一個或多個客戶端，如圖1所示的客戶端400。所述客戶端400通過網(wǎng)橋500與所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)100通信連接，用于與所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)100進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)100與客戶端400也可以通過網(wǎng)橋500接入因特網(wǎng)200，從而通過海事衛(wèi)星300與海上航行或作業(yè)的船舶進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0041]考慮到各個船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)多種有線測控系統(tǒng)、無線通信通信技術(shù)的互聯(lián)互通，因而需要對中間的連接橋梁即智能集成網(wǎng)關(guān)進(jìn)行改進(jìn)。
[0042]參看圖3，是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的智能集成網(wǎng)關(guān)一種可實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]在一種可實(shí)現(xiàn)的方式中，以船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)I為例，所述智能集成網(wǎng)關(guān)23設(shè)有協(xié)議處理器31、數(shù)據(jù)解析接口 32、上行通信接口 33和線路切換器34。
[0044]其中，所述協(xié)議處理器31，用于支持不同的通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換處理；
[0045]所述數(shù)據(jù)解析接口 32，用于對不同的應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，以形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)描述方式；并實(shí)現(xiàn)多態(tài)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的信息互操作；
[0046]所述上行通信接口 33，用于接入所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)和所述現(xiàn)場設(shè)備至所述工業(yè)以太網(wǎng)25 ；
[0047]所述線路切換器34，用于對無線通信方式與有線通信方式進(jìn)行線路切換。當(dāng)出現(xiàn)事故時智能集成網(wǎng)關(guān)可啟動備用通信方式保證系統(tǒng)的可靠工作。
[0048]具體實(shí)施時，智能集成網(wǎng)關(guān)23使用TCP/IP協(xié)議與工業(yè)以太網(wǎng)25相連，并提供與現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，可以保障各個現(xiàn)場設(shè)備正常接入工業(yè)以太網(wǎng)25。進(jìn)一步地，所述智能集成網(wǎng)關(guān)23還配置有統(tǒng)一的設(shè)備地址表，用于在不同總線設(shè)備之間、現(xiàn)場總線設(shè)備和工業(yè)以太網(wǎng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0049]由于船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)涉及到現(xiàn)場設(shè)備眾多，包括不同的總線設(shè)備和工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備，為了使數(shù)據(jù)能夠正確傳送到目的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)下層現(xiàn)場設(shè)備與上層綜合艦橋控制臺的信息交互，在智能集成網(wǎng)關(guān)中建立統(tǒng)一的設(shè)備地址表，用于不同總線設(shè)備之間、現(xiàn)場總線設(shè)備和以太網(wǎng)之間數(shù)據(jù)的傳輸。在較多總線網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用層，將各種現(xiàn)場總線設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)信息當(dāng)成“用戶數(shù)據(jù)”直接的打包到工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包當(dāng)中，然后調(diào)用協(xié)議處理器31將數(shù)據(jù)包發(fā)送到工業(yè)以太網(wǎng)25中傳送。
[0050]優(yōu)選地，所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)21還包括OPC服務(wù)器(圖2中未示出)，用于對所述現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集獲得的數(shù)據(jù)與船上客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述船上客戶端上配置有與所述OPC服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的OPC接口和驅(qū)動程序。
[0051]OPC 是“OLE for Process Control (用于過程控制的 OLE) ”的簡稱，而 OLE (Ob jectLinking and Embedding，對象連接與嵌入)是一種面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，利用這種技術(shù)可開發(fā)可重復(fù)使用的功能組件。在實(shí)現(xiàn)基于工業(yè)以太網(wǎng)和OPC規(guī)范的數(shù)據(jù)采集時，當(dāng)設(shè)備組態(tài)軟件開發(fā)商已提供設(shè)備的OPC服務(wù)器輔助開發(fā)包，只設(shè)計相應(yīng)的客戶端即可實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，或者，結(jié)合工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議來完成數(shù)據(jù)的交互從而與OPC服務(wù)器的連接。
[0052]在采用OPC技術(shù)的客戶端，只需要獲得OPC服務(wù)器提供的統(tǒng)一接口即可，而不必再去關(guān)心現(xiàn)場設(shè)備的類型，即不需要設(shè)計不同的驅(qū)動程序。本發(fā)明實(shí)施例通過采用統(tǒng)一的OPC接口規(guī)范，從而實(shí)現(xiàn)船上客戶端與OPC服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0053]進(jìn)一步地，所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)21還包括PLC (Programmable Logic Controller，可編程控制器)控制器，通過對所述PLC控制器進(jìn)行程序化設(shè)計，形成多種模塊化控制設(shè)備和可擴(kuò)展的船舶設(shè)備控制群。利用PLC控制器內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。
[0054]利用PLC控制器在工業(yè)應(yīng)用方面的優(yōu)勢，對一系列設(shè)備或設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)先的有針對性的開發(fā)，根據(jù)需要進(jìn)行不同規(guī)模的模塊化組合，形成可擴(kuò)展的船舶設(shè)備控制群。在船舶現(xiàn)場設(shè)備或設(shè)備控制系統(tǒng)的模塊化建造過程中，根據(jù)不同類型、不同規(guī)模的船舶建造特點(diǎn)，利用可擴(kuò)展的船舶設(shè)備控制群，對不同模塊化控制系統(tǒng)進(jìn)行合理組合，形成適合的設(shè)備模塊化控制系統(tǒng)。
[0055]本發(fā)明實(shí)施例提供的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，通過因特網(wǎng)與海事衛(wèi)星，將船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)組建為連接體系，可以通過岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對海上船舶進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控，從岸基端實(shí)時監(jiān)視船舶的目標(biāo)位置和時間，以及采集海上船舶的現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，確定現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；通過架設(shè)工業(yè)以太網(wǎng)為主，以其它總線形式為輔的船舶網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)集成多總線協(xié)議的智能集成網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)多層次的現(xiàn)場設(shè)備之間的通信連接，并利用PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)控制器在工業(yè)應(yīng)用方面的優(yōu)勢，對一系列船舶現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制系統(tǒng)開發(fā)，形成獨(dú)立模塊化可擴(kuò)展船舶設(shè)備控制群。本發(fā)明實(shí)施例基于“網(wǎng)、群、系統(tǒng)、模型”將船舶設(shè)備制造、運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并對船舶運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行大數(shù)據(jù)管理與分析，提高船舶運(yùn)行效率，降低船舶管理風(fēng)險和管理成本，最終提高船舶的總體綜合性能。
[0056]參看圖4，是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057]本實(shí)施例提供的船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、因特網(wǎng)以及海事衛(wèi)星等組成部分的工作原理與第一實(shí)施例相同，在此不再贅述。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別點(diǎn)在于，在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，本實(shí)施例的所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)100采用B/S模式構(gòu)建。進(jìn)一步地，所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)100包括Web服務(wù)器401、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器402和應(yīng)用服務(wù)器403。
[0058]所述應(yīng)用服務(wù)器403，用于通過因特網(wǎng)200與海事衛(wèi)星300進(jìn)行無線通信，并經(jīng)由所述海事衛(wèi)星300的信號傳輸與所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)I (與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理相同)通信連接，定時接收所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并將接收到的數(shù)據(jù)存入所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器402 ;
[0059]所述Web服務(wù)器401，用于提取所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器402中的存儲數(shù)據(jù)，采用進(jìn)行分析，Mann-kendall分析法檢測所述存儲數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)。
[0060]B/S模式(Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器模式)是WEB興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，WEB瀏覽器是客戶端最主要的應(yīng)用軟件。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用?？蛻魴C(jī)上只要安裝一個瀏覽器(Browser)，服務(wù)器安裝數(shù)據(jù)庫，則瀏覽器可以通過Web服務(wù)器401與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器402進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0061]此外，所述Web服務(wù)器401，還用于在所述存儲數(shù)據(jù)中存在突變點(diǎn)時，預(yù)測所述存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的設(shè)備的故障發(fā)生時間，發(fā)出報警信息，并根據(jù)報警頻率確定所述設(shè)備是否需要維護(hù)。
[0062]岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能:接收遠(yuǎn)洋船舶以一定的時間間隔定時通過海事衛(wèi)星傳送的船舶航行過程中各設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)；將接收到遠(yuǎn)洋船舶發(fā)送過來的船舶設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)并其存入本地數(shù)據(jù)庫；當(dāng)同一艘船舶的同一個設(shè)備參數(shù)累計到一定數(shù)量時，系統(tǒng)會將它們從數(shù)據(jù)庫中提取出來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，運(yùn)用Mann-kendall分析法檢測突變點(diǎn)。如果數(shù)據(jù)當(dāng)中存在突變點(diǎn)，系統(tǒng)會利用此突變點(diǎn)預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)故障的時間，并發(fā)出一級預(yù)警、二級預(yù)警和報警信息，最后系統(tǒng)會統(tǒng)計設(shè)備的報警頻率來確定設(shè)備是否需要維護(hù)保養(yǎng)。岸基管理人員可以根據(jù)系統(tǒng)提供的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)信息來制定船舶的維護(hù)保養(yǎng)計劃或設(shè)備更換計劃。
[0063]針對海上船舶所傳送的數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，構(gòu)建船舶維修級別綜合決策模型。在構(gòu)建該模型時，需要對船舶設(shè)備維修級別進(jìn)行分析:若設(shè)備出現(xiàn)故障，首先進(jìn)行非經(jīng)濟(jì)性分析，采用邏輯決斷法，即通過對修理或報廢決策有影響的非經(jīng)濟(jì)性因素的一系列問題進(jìn)行解決，來初步確定故障項(xiàng)目的維修級別。若據(jù)此不能確定，則需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，選擇合理可行的維修級別。
[0064]本發(fā)明實(shí)施例通過建立基于效費(fèi)分析的船舶設(shè)備維修級別綜合決策模型，對發(fā)生故障的船舶設(shè)備進(jìn)行實(shí)時維修，提高船舶綜合保障能力。其有益效果是，根據(jù)船舶設(shè)備維修級別分析的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)維修級別分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合非經(jīng)濟(jì)性分析，產(chǎn)生船舶設(shè)備維修級別備選方案；引入效費(fèi)分析，通過確定目標(biāo)、建立備選方案，從效能和費(fèi)用兩方面綜合評價各個方案的過程，追求費(fèi)用效果最佳匹配；通過多方面的結(jié)合，綜合考慮費(fèi)用、時間、效能三種指標(biāo)，建立基于效費(fèi)分析的灰色決策模型；在降低裝備維修保障費(fèi)用的同時，提高維修保障資源的維修能力和維修效率。
[0065]本發(fā)明實(shí)施例除了可以獲得與第一實(shí)施例相同的技術(shù)效果以外，還開發(fā)了 B/S模式岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)，智能實(shí)現(xiàn)多功能的船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，提高對海上作業(yè)船只的實(shí)時監(jiān)控、故障報警和維修。具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn):1)采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信接口和物理接口，兼容現(xiàn)有測控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的物理連接和互操作，解決當(dāng)前異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的難題；2)結(jié)合工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議來完成數(shù)據(jù)的交互和OPC服務(wù)器的集成；3)具有獨(dú)立模塊化可擴(kuò)展船舶設(shè)備控制群，以適應(yīng)各種不同類型、不同規(guī)模船舶的模塊化控制系統(tǒng)開發(fā)；4)基于B/S模式研發(fā)的岸基船舶設(shè)備監(jiān)測與維護(hù)系統(tǒng)，支持船舶維護(hù)級別分析、遠(yuǎn)程船舶設(shè)備維護(hù)；5)引入效費(fèi)分析模型，從效能和費(fèi)用兩方面綜合評價，追求費(fèi)用效果最佳匹配，可以有效節(jié)省維修成本。
[0066]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括:岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)，以及，一個或多個船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)； 所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)通過因特網(wǎng)與海事衛(wèi)星進(jìn)行無線通信，并經(jīng)由所述海事衛(wèi)星的信號傳輸與所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信連接； 所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括船舶監(jiān)控系統(tǒng)、智能集成網(wǎng)關(guān)和現(xiàn)場設(shè)備； 所述智能集成網(wǎng)關(guān)通過現(xiàn)場總線與一個或多個所述現(xiàn)場設(shè)備連接，用于將所述現(xiàn)場設(shè)備接入工業(yè)以太網(wǎng)； 所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)，用于通過所述工業(yè)以太網(wǎng)對各個所述現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
2.如權(quán)利要求1所述的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)還包括一個或多個客戶端；所述客戶端通過網(wǎng)橋與所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)通信連接，用于與所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
3.如權(quán)利要求1所述的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述智能集成網(wǎng)關(guān)設(shè)有協(xié)議處理器、數(shù)據(jù)解析接口、上行通信接口和線路切換器； 所述協(xié)議處理器，用于支持不同的通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換處理； 所述數(shù)據(jù)解析接口，用于對不同的應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，以形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)描述方式；并實(shí)現(xiàn)多態(tài)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的信息互操作； 所述上行通信接口，用于接入所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)和所述現(xiàn)場設(shè)備至所述工業(yè)以太網(wǎng)； 所述線路切換器，用于對無線通信方式與有線通信方式進(jìn)行線路切換。
4.如權(quán)利要求3所述的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述智能集成網(wǎng)關(guān)還配置有統(tǒng)一的設(shè)備地址表，用于在不同總線設(shè)備之間、現(xiàn)場總線設(shè)備和工業(yè)以太網(wǎng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
5.如權(quán)利要求2所述的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)還包括OPC服務(wù)器，用于對所述現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集獲得的數(shù)據(jù)與船上客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互； 所述客戶端上配置有與所述OPC服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的OPC接口和驅(qū)動程序。
6.如權(quán)利要求2所述的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述船舶監(jiān)控系統(tǒng)還包括PLC控制器，通過對所述PLC控制器進(jìn)行程序化設(shè)計，形成多種模塊化控制設(shè)備和可擴(kuò)展的船舶設(shè)備控制群。
7.如權(quán)利要求2所述的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)采用B/S模式構(gòu)建。
8.如權(quán)利要求7所述的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述岸基船舶設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)包括Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器； 所述應(yīng)用服務(wù)器，用于通過因特網(wǎng)與海事衛(wèi)星進(jìn)行無線通信，并經(jīng)由所述海事衛(wèi)星的信號傳輸與所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信連接，定時接收所述船舶一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并將接收到的數(shù)據(jù)存入所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器； 所述Web服務(wù)器，用于提取所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的存儲數(shù)據(jù)，采用進(jìn)行分析，Mann-kendall分析法檢測所述存儲數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的智能船舶信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述Web服務(wù)器，還用于在所述存儲數(shù)據(jù)中存在突變點(diǎn)時，預(yù)測所述存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的設(shè)備的故障發(fā)生時間，發(fā)出報警信息，并根據(jù)報警頻率確定所述設(shè)備是否需要維護(hù)。
【文檔編號】G05B19/418GK104503414SQ201410836437
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】姜濤, 張雷, 陳世明, 肖金超, 張濱 申請人:廣州文沖船廠有限責(zé)任公司, 廣州文船重工有限公司