基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的船舶運維管理系統(tǒng)探討

關(guān)艷

（河北環(huán)境工程學(xué)院 河北 秦皇島 066000）

引言

基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的船舶運維管理系統(tǒng)是一種先進的管理系統(tǒng)，可以利用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的集中分析能力和強大的數(shù)據(jù)采集能力等，對船舶的運維數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)測，并同步到管理系統(tǒng)平臺上，有助于運維管理人員及時發(fā)現(xiàn)船舶運維過程中存在的問題，及時采取有效的措施予以解決，以此減少由于運維不到位所造成的設(shè)備故障問題，減少船舶運維風(fēng)險，提高船舶運維管理效率與質(zhì)量。

1 船舶運維管理數(shù)據(jù)的采集和整理

船舶在航行的過程中遠離陸地，一旦出現(xiàn)運行故障導(dǎo)致船舶停運就會造成十分嚴(yán)重的后果，影響到船舶上人員的生命健康安全。另外，船舶航行的時間通常比較長，設(shè)備長期運行容易受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生故障，從而影響到船舶的正常航行[1]。

在傳統(tǒng)的船舶運維管理工作中，需要使用人工去依次檢查船舶航行過程中各個設(shè)備的運行狀況，并且憑借工作去預(yù)測船舶運維問題，找到問題的原因并采取針對性措施予以應(yīng)對，人為影響因素較多，整體的運維管理效果一般。而基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的船舶運維管理系統(tǒng)應(yīng)用，則可以利用先進的科學(xué)技術(shù)去自動判斷船舶設(shè)備是否存在故障隱患，并且提示運維管理人員故障的類型，有效提高了船舶運維管理的效率，并且這種相對智能化的運維管理系統(tǒng)具有人工所不具備的時效性以及準(zhǔn)確性，可以實時獲取各個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)實時整理，為運維管理提供必要的數(shù)據(jù)支持。運維管理系統(tǒng)的應(yīng)用可以實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)、工況數(shù)據(jù)、航線環(huán)境參數(shù)的實時采集和整理，并分析其數(shù)據(jù)參數(shù)與正常狀態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)的差值，以此去準(zhǔn)確的判斷設(shè)備運行狀況，提前做出預(yù)警或安全防護工作。

2 船舶設(shè)備衰退的預(yù)測

在應(yīng)用基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的船舶運維管理系統(tǒng)時，管理人員可以通過系統(tǒng)實時采集并整理的數(shù)據(jù)去建造運維管理模型，設(shè)計科學(xué)的運維對比集合，通過分析設(shè)備變量之間的差值、變量分布以及變量相關(guān)性等，找到船舶運維管理數(shù)據(jù)之間的高相關(guān)以及共線性特征，利用決策樹理論構(gòu)建一個樹形的函數(shù)模型，以此為基礎(chǔ)預(yù)測船舶設(shè)備的衰退情況。

這種船舶設(shè)備衰退的預(yù)測計算方式需要通過三個步驟完成：第一，將采集和整理后的設(shè)備信息納入對比集合，并根據(jù)一定的規(guī)則進行分類，建立決策樹模型[2]。第二，利用測試集合去評估決策樹模式預(yù)測船舶設(shè)備衰退的準(zhǔn)確性，如果準(zhǔn)確率達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)的話，則可以應(yīng)用該決策樹模型去針對未知類的待測船舶設(shè)備數(shù)據(jù)集合進行預(yù)測。第三，決策樹模型的寬度控制需要使用到臨界值去測定，而熵是由船舶設(shè)備手冊中規(guī)定的設(shè)備參數(shù)變化范圍表示，如果船舶設(shè)備的熵值超出了這個規(guī)定的范圍，則證明船舶設(shè)備的運行狀況是不良的，存在故障隱患或者已經(jīng)發(fā)生故障，需要進行維修或者更換故障的零部件等。

3 船舶運維管理監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用

船舶運維管理系統(tǒng)的有效應(yīng)用需要使用到監(jiān)控技術(shù)和信息通信技術(shù)等，以此實現(xiàn)對船舶運維數(shù)據(jù)信息的實時采集和及時反饋。在應(yīng)用船舶運維管理監(jiān)控技術(shù)的時候，其主要管理的內(nèi)容包括了用戶信息、船舶設(shè)備信息、船舶航行信息、船舶相關(guān)參數(shù)信息等。在操作者登錄船舶運維管理系統(tǒng)的時候，監(jiān)控技術(shù)會在第一時間對操作者的身份進行認定，只有注冊過的用戶才能登錄成功并操作運維管理系統(tǒng)，而用戶名不存在或者登錄密碼錯誤的操作者則步伐訪問運維管理系統(tǒng)，無法影響到船舶的設(shè)備運行和船舶的航行參數(shù)等[3]。

船舶運維管理監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用保證了管理人員可以對全部的船舶設(shè)備進行同時在線監(jiān)控，并實施的獲取監(jiān)控設(shè)備反饋回來的設(shè)備運行數(shù)據(jù)信息，并組成船舶設(shè)備運維管理數(shù)據(jù)庫，為管理人員決策提供數(shù)據(jù)參數(shù)支持[4]。大數(shù)據(jù)時代可以實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲和分析處理，船舶運維管理可以將以往的航行數(shù)據(jù)以及設(shè)備運行狀況數(shù)據(jù)等統(tǒng)統(tǒng)保存在數(shù)據(jù)庫中，并隨時隨地的開展數(shù)據(jù)參數(shù)比對，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)參數(shù)差值較大，則可能存在風(fēng)險問題，可以自動報警，開始自我維護和自動修復(fù)等。

4 船舶運維管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

目前，基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的船舶運維管理系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中獲得了良好的管理效果，實現(xiàn)了船舶運行監(jiān)控、設(shè)備故障實時監(jiān)測以及報警、設(shè)備運維可視化顯示等，極大地提高了船舶運維管理的效率與質(zhì)量[5]。在今后的研究和發(fā)展過程中，船舶運維管理系統(tǒng)的應(yīng)用會朝著高度自動化、智能化的方向發(fā)展，會不斷擴大運維管理的覆蓋面積，實現(xiàn)船舶航行過程中的一體化管理，并且可以通過管理終端的可視化技術(shù)、建模模擬技術(shù)以及VR技術(shù)等，對船舶航行的狀況以及各個設(shè)備的運行情況等進行直觀的顯示，讓管理人員更加清晰地觀察到船舶的實際動態(tài)，進一步提高船舶運維管理的智能化和自動化水平，提高船舶航行的安全性和穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

總之，基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的船舶運維管理系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，可以借助先進科學(xué)技術(shù)的管理優(yōu)勢，提高數(shù)據(jù)信息采集、整理、分類、分析以及處理的效率，并且構(gòu)建相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，在運維管理中實時開展動態(tài)數(shù)據(jù)信息監(jiān)測和比對工作，以此預(yù)測船舶航行參數(shù)以及設(shè)備的運行狀況，以便及時發(fā)現(xiàn)故障問題并給予積極的應(yīng)對，降低船舶設(shè)備故障發(fā)生率，提高運維管理水平，確保船舶的安全航行。