基于Web船载服务器的机舱监测与报警系统研发

发布时间：2020-05-04 18:52

【摘要】：二十一世纪来,“无人机舱”已经成为新造船舶的常态,其不仅是轮机高度自动化的表现,更是推动了整个船舶自动化的发展。机舱监测报警系统是“无人机舱”得以实现的关键所在,其主要功能是使轮机管理人员能够摆脱高温嘈杂环境,通过计算机对机舱设备的状况和参数进行远程监测以及越限报警,该系统的完善将带动整个船舶航行安全性。伴随物联网技术与远程通信技术的飞速发展,船用局域网以及船岸卫星通信技术促进了船舶管理和信息网络化的发展。物联网无线通讯技术在机舱数据采集传输方面的应用,具备成本低、施工周期短、灵活性与可扩展性高以及可靠性强等优势。另一方面,采用B/S网络结构设计基于船载Web服务器的机舱监测报警系统具有独特的优势,能够减少客户端维护成本,提高系统安全性。本文以船舶机舱监测报警系统为研究对象,针对现有船舶中机舱数据采集困难、布线复杂,且无法实现Web实时监测访问等问题,采用低功耗广域网(LPWAN)无线通讯技术解决船舶底层数据传输问题,研发基于Web船载服务器的机舱监测与报警系统。采用自主研发的多协议(支持RS485、RS232、CAN、TCP/IP、无线LoRa)船用数据采集网关以及基于无线LoRa机制的数据采集前置节点硬件,丰富系统底层数据采集与传输方式,提高系统的便捷性与灵活性;采用C语言以及JAVA语言开发技术,进行节点、网关、服务器端的数据采集传输程序设计,使得能够成功地将数据从底层机舱采集到服务器端进行入库;采用IDEA工具以及MySQL数据库,解决系统的Web界面的设计开发与监测报警数据库搭建问题,提高系统开发过程中的高效性与安全性,使船员在船舶局域网范围内通过Web浏览器或者移动设备便能够对机舱进行监测。
【图文】：

集散型,监测系统

许多船舶局部系统的研发已逐渐自动化、网、无线通信以及自动控制等技术不断在船舶方面的功能不断的扩展丰富，可靠安全性也不断得到提高，进[7]。报警系统的发展历程可分为三个大的阶段：集中型、个阶段的典型代表为 Kongsberg 公司研发推出的计算机来完成，没有系统冗余处理，所以当工作计算，可靠性较差。集散型阶段的典型代表为 SIMENS 公中和分散相结合的结构方式，由分布式多级微机控制网络通信、数据库以及添加了冗余处理来实现监测报统的结构层次也是典型的三层式：传感器、执行机构之间网络互联，彼此数据能够实现交换，形成网络工程实践中增加灵活通用性，具有多个子系统进行协因为不同子系统硬件的差异性导致彼此不能实现有效能。

架构图,现场总线系统,架构

图 1-2 现场总线系统架构以上三个阶段发展可以看出，，现场总线技术和计算机技术在机舱监测报警系，使得系统得到根本性改革，解决许多系统固有问题。从机舱监测报警系统看，国内研发推进主要是各企业、研究所和高校来进行，或者由三者联合开A-06A 报警监测系统已经在市场得到了应用。比如大连海事大学和重庆大学等现场总线以及 PLC 控制对机舱数据实现监测与报警功能[13]。但是相比较国外系统的研发，国内的起步较晚，其总体水平相较国外尚还处于追赶者的身份产制造的大型远洋散货船应用的普遍是国外研发的较为成熟的系统。而在国系统的公司中处于领头羊地位的为德国 SIMENS 公司和挪威 Kongsberg 公司OS IMA32C 系列和 K-Chief 系列更加能体现智能化、可视化，更能满足船舶实需求，其可行性与安全可靠性也在实际中得到了大量验证。现有船舶机舱监测报警系统架构分析
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U665.2

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