船舶管理系統開發研究
時間:2022-03-07 08:34:51
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在船舶信息管理過程中,如果船舶的各項信息不能夠及時、精確、全面地進行相應的處理、反饋、存儲,船舶上的各項工作計劃就極有可能受到影響,無法對船舶上的工作人員進行指導、也無法在信息的傳遞過程中明確各個崗位的責任以及義務,因此就亟需建立船舶管理系統。船舶管理系統除了可以實現信息安全傳輸的要求,還能夠適應國際航運對于船舶的安全以及管理要求,極大地降低船舶的運行成本,提高船舶在市場上的競爭能力。通過船舶管理系統,船舶公司與船舶之間可以實現信息的實時共享,同時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,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,實現船舶上工作人員的自身價值。本文基于Web,研究了船舶管理系統,這對于我國船舶管理系統的研究有著重要的指導意義。
1Web技術
1.1Web技術的發展及其意義。Web技術的最初設想是利用超文本系統將網絡上的信息服務器實現一體化,同時給用戶提供可以操作的用戶界面,實現各種信息的存儲和提取。隨后,基于面向對象開發技術的Web服務器以及瀏覽器得到了實現,并且成功地在Web體系中引入了HTTP協議、HTML語言以及URL。W3C聯盟制定了Web技術發展的標準,極大地加快了Web產品的發展速度。隨著Web技術融入到Internet中,用戶在對Inter-net進行訪問的時候,就無需專業的計算機知識,因此普通用戶訪問Internet變得簡單,這使得Internet技術得到飛速的發展。直到現在,Web技術是Internet應用中最廣泛的技術,因此Web訪問技術是互聯網技術發展的基礎。基于Web技術在Internet上的實用性,本文使用Web技術來實現船舶管理系統的開發。1.2Web的主要技術。Web技術主要包括統一資源定位器技術、超文本傳輸協議技術、超文本標記語言技術、公共網關接口技術。互聯網上的資源使用統一資源定位器來命名,設備之間基于超文本傳輸協議進行資源的傳輸,資源的顯示是基于超文本標記語言的,公共網關接口可以給服務器提供基礎擴展功能。統一資源定位器給Internet上的資源提供訪問的地址。統一資源定位器中包含了網絡上服務器的名字以及使用網絡資源的網絡協議等方面的信息,在某些應用情況下,統一資源定位器中還包括了用戶信息和協議中的一些參數。在Web界面中,通過輸入URL來連接其他服務器中的資源。Web協議在互聯網服務器之間以及服務器與客戶端之間的資源傳輸是基于超文本傳輸協議的。在Web技術出現之前,互聯網上數據的傳輸都是基于FTP協議的,超文本傳輸協議相當于URL的一個小型I/O協議,同時這種傳輸協議適合超文本傳輸。與FTP協議相比,超文本傳輸協議比較獨立,因為該協議只有少數的幾個命令。超文本標記語言是一種簡單的數據格式,該技術為Web的超文本傳輸提供語言標記。一般來說,超文本標記語言是靜態形式的,但是通過Servlet等技術,超文本標記語言同樣可以表示動態數據。公共網關接口是完全獨立于Web平臺的,相關軟件可以通過該接口在超文本傳輸協議服務器上運行。公共網關接口可以使非超文本傳輸協議的服務器與超文本傳輸協議的服務器之間進行數據的傳輸,最常用的公共網關接口是數據庫網關。1.3采用Web技術的原因。Web技術采用的是瀏覽器和服務器結構。在這種結構下,用戶的工作是通過訪問Web瀏覽器來實現的,主要的事物處理是在服務器端完成的,因此極大地降低了客戶端的負載,減少了整個系統的升級以及維護成本,并且降低了用戶的工作量以及使用成本。在局域網中構建瀏覽器和服務器結構,成本比較低,并且該結構允許多個工作人員,從不同的控制端,以不同的方式接入,并且進行數據的訪問以及同時操控數據庫。因此使用Web技術可以節約系統的開發成本、提高系統的可靠性,方便系統的維護以及使用。
2船舶管理技術
2.1船舶管理的意義及其目標。船舶管理系統是一種由操作人員和計算機系統等部件構成的可以采集信息、加工信息、傳輸信息、存儲信息的使用系統,并且操作人員可以是一個也可以是多個。船舶管理系統可以實時地對船舶的各種狀態進行監控,并且可以根據對歷史數據的分析,預測未來的狀態,以便可以及時有效地從全局做出有效的決策,提前控制船舶各個部件的工作狀態,最終實現船舶安全航行的目的。隨著國內外海運規模的快速增長,海面上船舶的數據也不斷增多,每個船舶公司都建立了相關的船舶管理系統,因此有關船舶運行的信息量也在不斷的擴大,同時對信息的規范要求更高。因此就需要利用船舶的管理系統對船舶工作時的各種信息進行采集、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范的管理、統計以及查找,極大地提升了船舶各種信息的質量,以便船舶工作人員能夠根據這些信息做出及時有效的決策,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船舶管理技術的總體結構。船舶管理系統的總體結構圖,如圖1所示。船舶管理系統由船舶信息、貨物信息、設備信息、工作信息、系統維護、航線信息等系統構成,并且每個子系統都擁有各自獨立的軟件以及數據,整個系統中還包括一些共用程序。船員信息子系統主要實現船舶上所有人的基本信息、職位以及工作時間段的記錄。貨物信息子系統主要完成船舶上貨物種類、清單、裝載以及存放時的注意事項的記錄。設備信息子系統主要完成船舶上所有設備的運行狀況、檢修情況以及備件信息的記錄。工作信息子系統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。系統維護子系統主要負責船舶系統的正常使用,實現用戶名以及對應密碼的管理,并且維護整個船舶上數據庫的安全。航線信息子系統主要完成船舶的航線、出航時間、航行注意項、出航目的等信息的記錄。
3船舶管理系統的硬件環境
船舶管理系統的發展方向是將計算機技術、互聯網技術以及船舶的自動化技術相結合。船舶管理系統的信息網絡是維持該系統管理層的計算機網絡,該層網絡的主要任務是對監測以及優化等方面的數據進行傳送,最重要的特點在于這些數據的傳輸具有周期性以及實時性,并且數據量吞吐大,因此整個船舶管理系統應當使用可靠、高效的計算機,同時考慮操作系統的兼容性要求。為了能夠滿足船舶管理系統對監控的實時管理的需求,以便可以提高整個船舶管理系統的可維護、可診斷等方面的能力,系統中的軟件和硬件需要按照分布式設計。為了能夠提高船舶管理系統的可靠性,應當同時使用多種冗余技術,這樣可以極大地提高船舶管理系統運行時的可靠性以及故障的診斷性。因為船舶管理系統的運行環境相當復雜,不利因素包括潮濕、電磁干擾、振動、腐蝕等。船舶上的通訊設備對于船舶管理系統的數字信號的影響非常大,并且船舶管理系統在運行的過程中還包含了搖擺以及振動,因此船舶上工作網絡的運行環境要比陸地上的工作網絡的運行環境復雜。一方面,為了確保船舶管理系統的正常工作,就要處理系統運行環境的適應性問題,這些問題主要有氣候適應性、機械適應性、電磁兼容適應性,即船舶管理系統要擁有很強的抗干擾以及振動的能力。另一方面,在船舶管理系統中,數據傳輸的介質是關鍵部件,通信介質的優劣直接影響到整個系統數據傳輸的可靠性以及系統的整體性能。由于船舶管理系統運行的環境比較惡劣,因此船舶管理系統對網絡的可靠性要求比較高,所以系統中電纜的選擇對整個船舶管理系統的可靠性起到關鍵的作用。經過對屏蔽和非屏蔽雙絞線、光纜、同軸電纜的比較,在船舶管理系統中使用屏蔽雙絞線和光纜比較合適。
4船舶管理系統的可靠性設計
為了確保船舶管理系統能夠可靠的工作,在進行船舶管理系統的網絡設計的時候需要考慮可靠性設計問題。在船舶的各種網絡中,傳輸介質、通信設備以及計算機等設備都要有很高的可靠性,在所有可靠性中,設備之間的通信可靠性是首要的。船舶管理系統中的關鍵軟件以及硬件都要有一定的冗余,以便可以保證系統中局部出現故障的時候不會使整個管理系統無法工作。船舶管理系統要有很好的防電磁干擾措施。因此船舶上的網絡電纜應該使用光纖或者屏蔽電纜,在對這些電纜進行布線的時候,應該采用獨立的通道。為了防止顛簸,船舶管理系統中的計算機以及網絡設備都要進行全方位的固定,以避免在船舶航行的時候滑落。為了防止腐蝕,船舶管理系統中電纜的外面要涂上消裝層,這樣在增加電纜強度的時候,還可以對電纜起到保護的作用,加強了電纜的密封性。
5結語
隨著電子信息技術的不斷發展,船舶向著數字化方向發展,其自動化程度不斷得到提升,所以建立網絡集成化的船舶管理系統顯得十分重要。在開發船舶管理系統過程中,因為Web技術比較成熟,因此整個船舶管理系統的網絡結構采用的是瀏覽器和服務器結構。Web技術在處理以及顯示信息方面有著很大的優勢,所以Web使用方面,普及程度比較高。本文的研究對于促進我國船舶管理系統的發展有著重要意義。
作者:閆虎 甄力維 籍宇 單位:河北機電職業技術學院
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