航標(biāo)船數(shù)字機務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

梁艷輝

摘 要：航標(biāo)船數(shù)字機務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)有著十分重要的意義，但目前面臨著許多的問題。文章對數(shù)字機務(wù)系統(tǒng)進行了介紹，針對目前船舶機務(wù)管理主要面臨的挑戰(zhàn)進行了數(shù)字機務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計，提高了航行船舶的技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：數(shù)字機務(wù)系統(tǒng) 3G網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)庫

1.數(shù)字機務(wù)系統(tǒng)的介紹

數(shù)字機務(wù)就是利用現(xiàn)代科技手段，使航標(biāo)船上的裝備現(xiàn)代化，可以實現(xiàn)裝備的簡單易操作，還可以實現(xiàn)船舶技術(shù)狀態(tài)的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，對于異常的狀況可以示警，對于維護作業(yè)進行全程的記錄，對于設(shè)備狀態(tài)進行評估，保證設(shè)備在優(yōu)良的狀態(tài)下，保證維護保養(yǎng)操作規(guī)范化。使船標(biāo)船的設(shè)備在現(xiàn)代技術(shù)的支持下更加優(yōu)良，更加利于作業(yè)的進行。

數(shù)據(jù)及管理系統(tǒng)是通過一定的計劃，依靠3g移動通訊無線網(wǎng)絡(luò)，可以對于船舶上的運行參數(shù)進行的上傳和記錄，相關(guān)人員可以對傳播的運行狀況進行實時的監(jiān)督，可以對不同的船舶的數(shù)據(jù)進行比較，從而優(yōu)化船舶的運行方式，對于優(yōu)良的船舶進行選擇，進行作業(yè)，不僅可以使作業(yè)的完成質(zhì)量更高，還可以實現(xiàn)數(shù)字機構(gòu)管理的綜合化。

2.目前船舶機務(wù)管理主要面臨的挑戰(zhàn)

（1）監(jiān)測系統(tǒng)智能化程度不高，各部門之間信息傳遞不流暢。航標(biāo)船的船舶機艙的智能化程度最高，但并不能滿足當(dāng)前船舶工作的需要，船舶機械設(shè)備的工程狀況的監(jiān)測數(shù)據(jù)不能全程記錄，一旦出現(xiàn)意外狀況，不能知道何處的設(shè)備故障，并且船舶與岸基機務(wù)管理部門之間信息傳達不流暢，機務(wù)管理部門不能對船舶設(shè)備的完好狀況以及船舶的運行狀況及時了解，這會影響作業(yè)的進行。

（2）岸基部門的實時監(jiān)控系統(tǒng)不夠完善。岸基部門只有對船舶的作業(yè)信息進行實時的了解，才能在作業(yè)完成時快速下達下一步任務(wù)，同時保障船舶在進行工作時的質(zhì)量，但現(xiàn)在的岸基部門缺乏對船舶工作信息了解的積極性，這就表明了岸基部門必須要在實時監(jiān)控系統(tǒng)的建立和完善上有所作為。

（3）船舶的各項作業(yè)工作具有的現(xiàn)代化建設(shè)不高，船舶的利用率低。船舶的實時定位系統(tǒng)，作業(yè)的完成程度、完成質(zhì)量，維修保養(yǎng)工作完成程度等工作的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范程度以及科技含量都與當(dāng)前工作需求不相匹配。

3.針對挑戰(zhàn)進行數(shù)字機務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計

3.1船載監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

船載監(jiān)測系統(tǒng)需要從兩個方面進行建設(shè)，分別是無線電導(dǎo)航系統(tǒng)與雷達系統(tǒng)。無線電導(dǎo)航系統(tǒng)可以及時的獲取航標(biāo)船的工作信息，對于船艇運行的狀態(tài)進行實時的顯示，可以航標(biāo)船的設(shè)備的運行參數(shù)進行及時的反饋，為船上的工作人員在進行船舶的操作時做一個數(shù)據(jù)方面的保障。通過無線網(wǎng)絡(luò)的使用，達到實時遠(yuǎn)程監(jiān)測甚至控制工程船舶的目的，這樣一來船上的各項數(shù)據(jù)以及歷史信息都會被遠(yuǎn)程傳輸?shù)较嚓P(guān)部門的手中，上層部門和管理人員可以隨時隨地運用互聯(lián)網(wǎng)在進行系統(tǒng)驗證后掌握各項信息如船舶位置等等，甚至船舶當(dāng)前各項施工情況以及歷史施工情況等重要數(shù)據(jù)，而且在顯示時和船舶上系統(tǒng)的圖形顯示界面相似，這樣一來遠(yuǎn)程管理就會變得更加直觀。雷達系統(tǒng)還有反饋的功能，能在船艇出行時反饋運行參數(shù)、報警信號及故障信號，還能對其進行保存，在進行后續(xù)工作時能進行查詢或者核對報錯工作，甚至能檢查到出行路段的障礙，進一步在技術(shù)方面保證了出行時的安全。無線電導(dǎo)航系統(tǒng)和雷達系統(tǒng)一般都會用到3g網(wǎng)絡(luò)、GPRS等技術(shù)來建設(shè)，在航標(biāo)船運行時，系統(tǒng)需要定期排查，以保證這些系統(tǒng)的健康。

3.2岸基數(shù)據(jù)中心站設(shè)計

作為岸基數(shù)據(jù)的中心站，服務(wù)器能同時對多個客戶端所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行接收，并進行后續(xù)的處理和記錄工作。岸基數(shù)據(jù)依靠于全隊協(xié)作的特定設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，通過對它的運用，能完成傳遞、加速、展示、計算、存儲數(shù)據(jù)信息等一系列復(fù)雜的工作。數(shù)據(jù)中心（data center），在計算機系統(tǒng)和部件上進行安置，例如電信和儲存系統(tǒng)。假如數(shù)據(jù)中心采用無線方式，一般使用3g網(wǎng)絡(luò)，但隨著我國對于4g+網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，數(shù)據(jù)的傳播速度會更加迅速。數(shù)據(jù)中心的云計算有著更多的優(yōu)勢，可以獲取更豐富的可用資源，使岸基與船舶的聯(lián)系更加方便，在解決故障時有更多的方案，機務(wù)人員可以及時的獲取最佳方案，保證船舶工作的順利進行。

3.3遠(yuǎn)程監(jiān)測中心設(shè)計

航道局?jǐn)?shù)字機務(wù)管理中心是遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。遠(yuǎn)程監(jiān)測中心的設(shè)計重要之至，通過對遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件的運用，管理人員可以隨時隨地的查看轄區(qū)內(nèi)所有航道維護船舶的運行狀態(tài)和位置信息。在遠(yuǎn)程機器管理的實現(xiàn)上有很大幫助。該系統(tǒng)已在航空器維修船上應(yīng)用，達到了預(yù)期目標(biāo)。實現(xiàn)了車載設(shè)備在線監(jiān)測、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心站數(shù)據(jù)接收、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)顯示與分析等功能。為了方便、有效地對船舶進行監(jiān)測、診斷、運行和綜合管理，出現(xiàn)了一種在3G的分布式的基礎(chǔ)上對船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要運用船載GPS定位模塊和船舶運行狀態(tài)參數(shù)采集模塊。在加上3G通信模塊和Internet網(wǎng)絡(luò)的幫助，可以將船舶的實時位置信息和運行狀態(tài)等各種參數(shù)進行傳輸，這樣船舶遠(yuǎn)程診斷和管理中心的工作就會增加及時性和便利性，然后再進行數(shù)據(jù)庫管理、綜合診斷和決策的工作，可以設(shè)置交互設(shè)備，為監(jiān)測出現(xiàn)的異常情況提供交流的平臺，為問題解決提供更多的經(jīng)驗，從而提出更多的方案，及時解決問題，為工作的繼續(xù)節(jié)約時間。

3.4監(jiān)控管理系統(tǒng)

通過將計算機無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與機務(wù)人員的實際工作相結(jié)合，充分利用無線技術(shù)建立船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，及時監(jiān)測船舶設(shè)備的運行狀態(tài)，有效地掌握和控制船舶設(shè)備的運行狀態(tài)。施工條件，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理的真正意義，提高了管理決策。建設(shè)船舶的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率，實現(xiàn)精細(xì)化管理，提高企業(yè)信息化管理水平，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場競爭力。GIS技術(shù)結(jié)合計算機圖形學(xué)技術(shù)和GPS導(dǎo)航定位技術(shù)為船舶建造系統(tǒng)的交互平臺，利用工業(yè)自動化技術(shù)對船舶建造數(shù)據(jù)進行收集和分析，以輔助施工人員進行施工操作，通過GPRS/GSM/ DATARADIO無線通信技術(shù)將施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程管理。中心服務(wù)器、管理中心服務(wù)器采用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)平臺，將數(shù)據(jù)保存在后臺服務(wù)器中，并將其實時分發(fā)給各個管理終端。管理終端可以利用各種統(tǒng)計分析模型對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行檢查、分析和分析。結(jié)合施工單位的管理需要，將特殊的施工管理內(nèi)容結(jié)合起來，使施工船舶的日常工作管理具有網(wǎng)絡(luò)功能。綜合管理功能是具有網(wǎng)絡(luò)特性的建設(shè)船舶重要日常管理功能的一部分。該系統(tǒng)集成了船舶運行狀態(tài)實時報告功能、油耗自動計算功能和建設(shè)進度月報。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以自動生成Excel報表和圖表，并可以提供打印功能。

4.船舶數(shù)字機務(wù)系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展展望

船舶數(shù)字機務(wù)管理系統(tǒng)會隨著技術(shù)的不斷革新也不斷完善，經(jīng)過一代又一代人的努力，會積累更多的經(jīng)驗，對船舶機務(wù)管理系統(tǒng)的模式進行革新，數(shù)字機務(wù)系統(tǒng)能滿足更多的工作需求。未來的數(shù)字機務(wù)系統(tǒng)將有效地結(jié)合先進的科學(xué)技術(shù)和管理理念，采用許多國際先進的設(shè)備和先進的國際軟件開發(fā)技術(shù)，并參考外國工程管理思想，結(jié)合實際的經(jīng)驗，不僅有利于自身的發(fā)展，而且對提高整個航道系統(tǒng)的管理水平起到了主導(dǎo)作用，為我國航標(biāo)船的發(fā)展做出了積極的貢獻，該系統(tǒng)的實施和推廣會降低燃料消耗，具有良好的節(jié)能和環(huán)境效益。

5.結(jié)束語

綜上所述，通過數(shù)字機務(wù)管理系統(tǒng)的建設(shè)，使航道沿岸的海上維護船舶數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，并可配置先進的艦載設(shè)備，幫助機務(wù)人員更好地操縱和維護船舶，實施船舶維修，確保通道的運行情況較好。管理部門可以全面、實時、準(zhǔn)確地掌握船舶狀況，研究發(fā)展趨勢。分散在船舶周圍的船只也能及時得到機車管理部門的信息和有效的幫助，形成一個完整的系統(tǒng)，促進機器管理工作的發(fā)展，保證航行船舶技術(shù)水平的高水平，確保良好的速度和可靠性。

參考文獻：

[1]喻方平，黃海亮，楊建國，等.基于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的船舶機務(wù)管理信息系統(tǒng)[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報（信息與管理工程版），2002（03）：66-69.

[2]龔素榮.航標(biāo)船數(shù)字機務(wù)系統(tǒng)開發(fā)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（06）：29+31.

[3]牛洪波，賈傳熒.按ISM要求設(shè)計船舶機務(wù)管理系統(tǒng)[J].中國水運，2004（01）： 43-44.