数字航道运维服务系统中的航标数据分析与应用

发布时间：2020-07-22 02:51

【摘要】：航标是标示航道方向、界限与碍航物的标志,用于引导船舶航行与定位的助航工具,航标维护是航道维护管理部门的主要工作之一。通过长江“数字航道”建设,航道维护管理部门可以通过航标遥测遥控系统对航标状态进行监控。然而现有的航标遥测遥控系统仅仅展示了部分航标数据并没有对大量的实时及历史数据进行充分利用,如何分析和应用这些数据来提升航标维护和管理水平,进一步发挥数字航道的效能,已成为航道管理部门思考的一个重要问题。本文在长江重庆航道局数字航道运维服务系统项目建设支持下,根据航标数据分析和应用的实际需求,运用基于VPN通道的数据库同步、路线规划算法、J2EE技术架构等技术,充分利用航标数据和构建运维服务平台。论文的主要研究内容如下:(1)根据航标遥测遥控系统建设现状及外网发布信息需求,针对航道局现有网络架构无法满足分别处于内外网的两个数据库同步现状,提出一种基于轮询的数据传输方式,并实现数据同步和数据库优化;(2)针对目前航标遥测遥控系统数据利用不充分的问题,分析和应用相关数据提出基于航标电量的预报警算法,以及基于报警航标信息和对航道建模提出工作船舶出航维护航标的最佳路线规划方法;(3)根据“数字航道”运维服务的建设需求,建立以B/S为主体的服务器架构,提出利用轻量级J2EE技术整合SSM框架(Spring/Spring MVC/MyBatis)构建Web服务器,从而实现数字航道运维服务系统中的路线决策服务。经过实际测试后表明,通过对航标数据充分利用,有效地提高了航道管理部门航标维护效率,同时也提升了航道的服务水平。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U644.8
【图文】：

系统功能模块,内网

图 3.1 系统功能模块Fig. 3.1 System function module传输同步同步分析重庆航道局前期已经完成了内网部分的传输框架，结状和数据存储情况，论文针对运维支撑系统建设功能器为支撑系统提供服务。因此，工作紧紧围绕着航道数据传输和网络通信展开，关于内外网数据同步提出过串口线连接内网服务器与外网服务器，然后在两；过虚拟专用网 VPN[41]实现外网服务器远程访问内网条通道利用轮询技术实现把内网数据安全传输到外网之中；过光闸机 FGAP 基于光的单向性[42]实现安全高效的

框架图,系统总体,数据传输,框架

图 3.2 系统总体数据传输框架Fig. 3.2 System data transfer framework2.2 数据同步设计通过 TCP/IP 连接[45]两台数据库所在的服务器，采用数据库同步技术可以台处于不同网段的数据库数据同步。SQL SERVER 数据库无论是与同构还数据库保持数据同步，都需要对网络防火墙、路由器等设备配置路由，以进行订阅和发布。由于目前的数据传输框架和航道局对数据安全性等因素，只提供 VPN 通道访问内网的 Oracle 数据库，并且数据库部分数据表只开限，而且根据航道局规定内网路由器配置不能被设置改变，所以处于外网的RVER 数据库无法直接找到内网数据库地址。综上所述，传统的事务复制技术不适用于本项目，但是由于 Oracle 数据了读取数据权限，所以论文提出一个基于轮询方式的数据库同步方法。数的总体设计思路是在建立触发器监视航标、水位等相关 15 张数据表的变化后在数据库中新建表记录被监视表的数据变化情况和该行的物理地址 RO

信息部分,记录表,工作船,运维

3 运维服务系统数据重构数据存储优化① 利用水平切分优化工作船记录表工作船记录表是运维服务系统中非常特殊的一部分数据，它的特征就是取的频率非常高，每天接近 400 万条数据插入。长期积累可能达到上亿息，这样严重影响系统性能甚至导致系统无法正常工作。由于频繁插入数索引会导致系统开销过大而降低系统性能，所以不能对该记录表建索引；但是在扩展和实现系统功能时，对该表中数据的查询频率又非常高，带来了查询效率低下、网络通信开销大等严重问题。工作船记录表的字实例数据如图 3.4 所示。

【参考文献】