基于無(wú)線傳輸技術(shù)的船舶遠(yuǎn)程管理研究

龐景墩

摘 要

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)的船舶行業(yè)也得到相應(yīng)的支持，船舶的制造、管理手段有了明顯進(jìn)步，相對(duì)于船舶的建造、質(zhì)量、管理等方面也都提出更高的標(biāo)準(zhǔn)要求?，F(xiàn)代船舶的管理理論是將無(wú)線傳輸技術(shù)融入到船舶遠(yuǎn)程管理中，形成一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)理論的管理方法。本文中對(duì)無(wú)線傳輸技術(shù)下船舶遠(yuǎn)程管理進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】無(wú)線傳輸技術(shù) 船舶 遠(yuǎn)程管理

船舶的建造通常投資大、造價(jià)高、建造環(huán)境差、施工地點(diǎn)多變，為了提高船舶的有效運(yùn)行和可靠性，船舶的管理方法需要得到創(chuàng)新。隨著自動(dòng)化技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)的發(fā)展，基于無(wú)限傳輸技術(shù)在船舶的遠(yuǎn)程管理中得到了大量應(yīng)用。

1 無(wú)線傳輸平臺(tái)在船舶遠(yuǎn)程管理中的應(yīng)用

無(wú)線傳輸平臺(tái)包括了船臺(tái)端、服務(wù)端和客戶(hù)端三個(gè)層面。運(yùn)行的原理是：船臺(tái)端的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入到Internet，由Internet接入到服務(wù)端，再將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶(hù)可以在客戶(hù)端通過(guò)訪問(wèn)服務(wù)器對(duì)船舶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。無(wú)線傳輸系統(tǒng)可以支持多個(gè)客戶(hù)端的運(yùn)行。

無(wú)線傳輸?shù)膬?nèi)容包括船舶定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)（DPM）、系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)（SCADA）和系統(tǒng)報(bào)警數(shù)據(jù)（AMS）。

DPM能夠顯示出船舶的運(yùn)行現(xiàn)狀；SCADA能夠采集到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和控制系統(tǒng)，顯示出全船的機(jī)械控制和狀態(tài)；AMS能夠顯示出船舶設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)并能夠激活報(bào)警系統(tǒng)。

2 無(wú)線傳輸技術(shù)在船舶遠(yuǎn)程管理中的應(yīng)用

無(wú)線傳輸技術(shù)分為5種技術(shù)：VPN技術(shù)、CDMA1X技術(shù)、低寬帶的通訊技術(shù)、實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)和歷史數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。

VPN技術(shù)是Virtual Private Network的縮寫(xiě)，中文翻譯為虛擬專(zhuān)用網(wǎng)。此技術(shù)是利用公共網(wǎng)絡(luò)接入到IP網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸將用戶(hù)的數(shù)據(jù)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳送給目的網(wǎng)絡(luò)的一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

VDMA1X技術(shù)的特點(diǎn)是傳輸速度快，能夠達(dá)到100Kb/s；網(wǎng)絡(luò)容量大、接通率高；網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，安全穩(wěn)定，不掉線。

低寬帶的通訊技術(shù)為船舶提供了方便，船舶的運(yùn)行中信號(hào)強(qiáng)度較弱，路由器在運(yùn)行中經(jīng)常斷線，低寬帶的應(yīng)用采用點(diǎn)到點(diǎn)傳輸，傳輸率為2Kb/s，并且是相對(duì)傳輸。

實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)是將船臺(tái)端、客戶(hù)端的信息數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，遠(yuǎn)程向各個(gè)船舶船臺(tái)端發(fā)送數(shù)據(jù)，此種傳輸技術(shù)擁有自動(dòng)檢測(cè)功能，當(dāng)傳輸過(guò)程中，在一定的時(shí)間內(nèi)，對(duì)方?jīng)]有接受數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)將終止傳輸。

歷史數(shù)據(jù)傳輸是當(dāng)系統(tǒng)中生成一種新的數(shù)據(jù)時(shí)，便將之前數(shù)據(jù)存入到時(shí)間隊(duì)列中，保存成一定時(shí)間內(nèi)的文件。由于歷史數(shù)據(jù)的容量非常大，遠(yuǎn)程船舶的數(shù)據(jù)受到寬帶傳輸?shù)南拗疲绻L(zhǎng)時(shí)間內(nèi)未完成傳輸，數(shù)據(jù)造成積壓，這種情況下，未上傳的數(shù)據(jù)將存入未傳數(shù)據(jù)列表中，等寬帶空閑時(shí)，用戶(hù)手動(dòng)上傳。

3 無(wú)線傳輸技術(shù)的組成

3.1 硬件組成

硬件組成主要由路由器、服務(wù)器和工作站組成。

船舶的自身已經(jīng)安裝了DPM、SCADA、AMS系統(tǒng)，在使用無(wú)線傳輸技術(shù)時(shí)需要做好網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)，因此，需要選用帶有防火墻功能的路由器，這類(lèi)路由器應(yīng)該選用ETPro系列的無(wú)限VPN路由器，可以具有撥號(hào)功能，并配有1-2個(gè)SIM卡槽，可以使用無(wú)線上網(wǎng)功能的SIM卡；服務(wù)器可以選用惠普公司的企業(yè)服務(wù)器；工作站可以選用惠普公司的商用計(jì)算機(jī)。

3.2 軟件組成

軟件是由船臺(tái)端、服務(wù)端和客戶(hù)端組成。

3.2.1 船臺(tái)端的上傳程序功能體現(xiàn)在

與服務(wù)中心建立通訊連接，需要用戶(hù)驗(yàn)證；能夠接收服務(wù)器的指令；具有主動(dòng)上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)功能；具有主動(dòng)上傳歷史數(shù)據(jù)功能。

3.2.2 服務(wù)端中心程序的主要界面和功能體現(xiàn)在

能夠與船舶平臺(tái)、客戶(hù)端之間建立通訊連接；接受船舶之間的上傳數(shù)據(jù)；向船舶平臺(tái)發(fā)送指令；向客戶(hù)端發(fā)送數(shù)據(jù)；向客戶(hù)端提供歷史數(shù)據(jù)下載；分析船舶之間的歷史數(shù)據(jù)。

3.2.3 客戶(hù)終端程序的功能展示在

能夠與服務(wù)中心建立通訊連接，并需要對(duì)用戶(hù)進(jìn)行驗(yàn)證；能夠接受服務(wù)中心的數(shù)據(jù)；下載歷史數(shù)據(jù)；選擇下載船舶的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

4 實(shí)際應(yīng)用效果

無(wú)線傳輸技術(shù)運(yùn)用在船舶遠(yuǎn)程管理中，在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋區(qū)域中，全船的三大系統(tǒng)中的全部數(shù)據(jù)均可以在5秒內(nèi)上傳完成。并通過(guò)數(shù)據(jù)分析處理程序?qū)⒋暗暮挠土俊⑷债a(chǎn)量、月產(chǎn)量等進(jìn)行分析，并且在網(wǎng)絡(luò)不通暢的情況下，可以斷點(diǎn)傳輸，保證了數(shù)據(jù)的完整性。

在船舶施工過(guò)程中，可以通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)對(duì)船舶進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)、管理，提高船舶制造效率。例如，一搜挖泥船月平均產(chǎn)量在30萬(wàn)方左右，若使用遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)指導(dǎo)，則月產(chǎn)量可提升約3萬(wàn)立方米，這直接提高了船舶的經(jīng)濟(jì)效益。另外，船舶的工作環(huán)境差、機(jī)械磨損大，利用遠(yuǎn)程無(wú)限傳輸系統(tǒng)對(duì)船舶進(jìn)行整體監(jiān)控，使船舶管理人員對(duì)船舶的工作情況十分清楚，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，并及時(shí)準(zhǔn)備備件，能夠有效提高船舶的工作效率和運(yùn)行時(shí)間。

5 無(wú)線傳輸技術(shù)在船舶遠(yuǎn)程管理中的意義

使用無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠?qū)Υ暗倪\(yùn)行對(duì)工作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。如果船舶的工作地點(diǎn)較為陌生，可以通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)對(duì)陌生水域進(jìn)行分析，及時(shí)提供專(zhuān)家的專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)意見(jiàn)，能夠提高實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，并且可以減輕人力投入，管理人員只需在監(jiān)控室內(nèi)進(jìn)行傳播監(jiān)控，就可以將多艘船舶進(jìn)行施工作業(yè)指導(dǎo)，極大的減輕了人力資源，并提高了生產(chǎn)效率。

6 結(jié)論

無(wú)線傳輸技術(shù)是一種新型的船舶管理系統(tǒng)，應(yīng)用初期便得到行業(yè)的認(rèn)可。隨著系統(tǒng)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大及完善，建立起具有管理控制的遠(yuǎn)程傳輸平臺(tái)，對(duì)與船舶制造與管理方面十分有利，船舶工藝水平也明顯提高，增加了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]侯春穎.無(wú)線傳輸技術(shù)在漏電保護(hù)器遠(yuǎn)程管理中的應(yīng)用[D].河北工業(yè)大學(xué)，2011.

[2]船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)管的好幫手 華緯賽福特船舶遠(yuǎn)程無(wú)線可視化管理系統(tǒng)[J].珠江水運(yùn)，2011，05（17）：81.

[3]姜興家.基于B/S的船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].大連海事大學(xué)，2010.

[4]宋新剛.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)洋船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用研究[D].大連海事大學(xué)，2010.

[5]聶懷云.基于μC/OS-Ⅱ和GPRS的船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].南京理工大學(xué)，2013.

作者單位

中交疏浚技術(shù)裝備國(guó)家工程研究中心有限公司 上海市 200136endprint