基于异构网络的船舶设备远程监测系统研究
摘要
本文首先分析了国内外船舶设备监控系统的发展与现状。然后,对基于异构网络的船舶设备监测系统及其相关技术进行了详细深入的探讨。最后,以CAN总线技术、WEB技术为基础,将船载监测网络与岸基数据网络融为一体,设计开发出一套基于异构网络的船舶设备远程监测系统。该系统由船载机舱监测系统、岸基通讯子系统和岸基机舱远程监测系统组成。
系统以CAN现场总线和船舶以太网为基础,构建船载系统的通讯网络,在Visual Basic.NET的软件开发平台下,设计开发了船载机舱监控系统,实现了船载机舱系统的管控一体化。
利用JSP及WEB技术设计开发了基于GT800数字集群通讯业务的船载通讯子系统,实现了船舶局域网与Internet及船公司局域网的无缝互联。
设计开发了基于CAN总线的数据采集模块,并加入抗干扰设计,很好的完成数据采集与通信任务,并降低了系统成本。
借助Dreamweaver软件开发工具,以SQL Server为岸基监测系统的网络数据库平台,利用JSP,JDBC和EJB等J2EE技术,设计开发了岸基机舱远程监测系统。该系统使远程专家和船舶设备厂商可以通过Internet对船舶设备的运行工况进行分析,提出维护指导意见,以及实现机务人员的异地办公。同时,本系统为远程故障诊断与专家系统的开发提供了数据和网络平台,为船岸管控一体化的实现奠定了坚实的基础。
理论与实践证明,构建基于异构网络的船舶机舱远程监测系统,紧跟现代船舶技术发展步伐,进行船载监控系统同岸基管理系统的互连与数据共享的研究,符合船岸管控一体化的发展趋势。
The thesis designed the heterogeneous network-based Remote Monitoring System of Ship Equipment.Firstly,the thesis analyse the development and present situation of the monitoring system of ship equipment.Furthermore the author study the technology of the heterogeneous network-based monitoring and control net system of ship equipment in-depth. Finally, based on the technology of the CANbus and WEB, the author devised and developed the heterogeneous netwok-based Remote Monitoring System of Ship Equipment. The system is composed of the nautical control system of engine room, onshore remote monitoring system of engine room and ship-shore communication system.
On the basis of Canbus and Ethernet of ships.The author constructed a communication network for ship.By the tools of Visual Basic.NET, the writer developed a monitoring and control system of engine room.which combined the control system with management system in engine room.
By the application of GT800 and JSP, the writer developed the subsystems of nautical communication and onshore communication.which realized ship-shore information sharing.realize the seamless interconnection of ship's lan,internet and ship company lan.
We design and develop data acquisition module based on Canbus and add anti-interference designing.it completes data acquisitiong task and decreases system cost.
Onshore remote monitoring system of ship equipment is developed by Dreamweaver.and the database of this system is constructed by SQL Server.By the application of JSP, JDBC and EJB technology, the remote experts and equipment manufacturer could instruct the action of crew onboard through the Internet. At the same time, this system provides data and network flat for remote fault diagnosis and expert system, and it is also the foundation of shore-board control/management integration.
Proved by theory and application, the construction of heterogeneous network-based Remote Monitoring System of Ship Equipment is a advanced technology, which interlink the monitoring system onboard and the management system onshore. This is also the trend of shore-board integration.
系统以CAN现场总线和船舶以太网为基础,构建船载系统的通讯网络,在Visual Basic.NET的软件开发平台下,设计开发了船载机舱监控系统,实现了船载机舱系统的管控一体化。
利用JSP及WEB技术设计开发了基于GT800数字集群通讯业务的船载通讯子系统,实现了船舶局域网与Internet及船公司局域网的无缝互联。
设计开发了基于CAN总线的数据采集模块,并加入抗干扰设计,很好的完成数据采集与通信任务,并降低了系统成本。
借助Dreamweaver软件开发工具,以SQL Server为岸基监测系统的网络数据库平台,利用JSP,JDBC和EJB等J2EE技术,设计开发了岸基机舱远程监测系统。该系统使远程专家和船舶设备厂商可以通过Internet对船舶设备的运行工况进行分析,提出维护指导意见,以及实现机务人员的异地办公。同时,本系统为远程故障诊断与专家系统的开发提供了数据和网络平台,为船岸管控一体化的实现奠定了坚实的基础。
理论与实践证明,构建基于异构网络的船舶机舱远程监测系统,紧跟现代船舶技术发展步伐,进行船载监控系统同岸基管理系统的互连与数据共享的研究,符合船岸管控一体化的发展趋势。
The thesis designed the heterogeneous network-based Remote Monitoring System of Ship Equipment.Firstly,the thesis analyse the development and present situation of the monitoring system of ship equipment.Furthermore the author study the technology of the heterogeneous network-based monitoring and control net system of ship equipment in-depth. Finally, based on the technology of the CANbus and WEB, the author devised and developed the heterogeneous netwok-based Remote Monitoring System of Ship Equipment. The system is composed of the nautical control system of engine room, onshore remote monitoring system of engine room and ship-shore communication system.
On the basis of Canbus and Ethernet of ships.The author constructed a communication network for ship.By the tools of Visual Basic.NET, the writer developed a monitoring and control system of engine room.which combined the control system with management system in engine room.
By the application of GT800 and JSP, the writer developed the subsystems of nautical communication and onshore communication.which realized ship-shore information sharing.realize the seamless interconnection of ship's lan,internet and ship company lan.
We design and develop data acquisition module based on Canbus and add anti-interference designing.it completes data acquisitiong task and decreases system cost.
Onshore remote monitoring system of ship equipment is developed by Dreamweaver.and the database of this system is constructed by SQL Server.By the application of JSP, JDBC and EJB technology, the remote experts and equipment manufacturer could instruct the action of crew onboard through the Internet. At the same time, this system provides data and network flat for remote fault diagnosis and expert system, and it is also the foundation of shore-board control/management integration.
Proved by theory and application, the construction of heterogeneous network-based Remote Monitoring System of Ship Equipment is a advanced technology, which interlink the monitoring system onboard and the management system onshore. This is also the trend of shore-board integration.
引文
[1]刘同明,夏祖勋,解洪成.数据融合技术及其应用.北京:国防工业出版社,2004.21-7
[2]喻方平,金晓军等.船舶内燃机远程状态监测与故障诊断系统.武汉交通科技大学学报,2000,24(6),619-621
[3]黄钟秀.船舶运输控制系统.北京:人民交通出版社,2005.1,180-331,531-574
[4]周东华,叶银忠.现代故障诊断与容错控制,2004.6,334-347
[5]战兴群,翟传润,张炎华等.周期无人值守机舱监测报警系统方案研究.中国造船,2002,43(1),75-79
[6]刘晖,赵永生,朱绍庐.船舶机舱监测报警及通信网络的研究.大连海事大学学报,2003,25(4),65-69
[7]赵永生,崔萌,陈洪立等.远洋实习船监测与报警系统的设计.人连海事大学学报,2004,26(1),14-16
[8]白广来,朱绍庐.现场总线技术与机舱自动化的研究.中国航海,2003,第2期,74-77
[9]赵永生,陈洪立.高可靠船舶机舱分布式监控系统的设计.人连海事大学学报,2003,23(1),66-68
[10]张结斌,文代刚.基于Internet/Intranet分布式网络控制系统的实现.自动化与仪表,2002,14(4),1-4
[11]肖锦栋,费敏.CAN现场总线性能评价.上海大学学报,1997(03):262-266
[12]阳宪惠.现场总线技术及其应用.北京:清华大学出版社,1996.6,1-16,388-411
[13]邹玉兵,董晓永,王国峰.基于CAN总线的轴承分布式网络监控系统.自动化与仪表,2002,84(17),24-26
[14]邬宽明.CAN总线原理与应用系统设计.北京:北京航空航天大学出版社,1996.11
[15]张和平,陶坷.利用CAN控制器SJA1000构成最小系统节点的设计.大连海事大学,2001(17):18-19
[16]周立功.CAN-bus规范V2.0版本.电子技术应用,1999
[17]杨慧,田亮.CAN总线协议分析.中国仪器仪表,2002(04):1-4
[18]王毅峰,李令奇.SJA1000在数据采集与控制系统中的应用,微计算机信息,2001(17):16-18
[19]满庆丰.CAN总线的应用与发展.电子技术应用,2002(12):2-4
[20]邬宽明.CAN总线系统设计中的几个问题.电子技术应用,1998(9):18-20
[21]Gena,Gianlnca.An improved CAN fieldbus for industial applications.Industial Electronics,2003(44):553-564
[22]George Thomas.Extending CAN NetWorks by Incorporating Remote Bridging,4~(TH)CAN Conference,Berlin,Germany,2002:26-29
[23]邓海龙.CAN总线控制器SJA1000的初始化程序设计.上海交通大学学报,2004(4):11-13
[24]史久根,张培仁.CAN现场总线系统设计技术.北京:国防工业出版社,2004:25-27
[25]李兴锋,王移芝.基于JSP的Web动态数据库交互技术的探讨.计算机应用与软件,2005,22(4):26-27,127
[26]刘冲,张海现,张卫东.配置Tomcat使Apache服务器支持Java动态网页编程.计算机应用,2001(8):109-110
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[29]JayLee,JunNi.Web-Enabled Remote Machine Monitoring and Prognostics.航空制造技术,2004,(4):25-31
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[39]杨经纬,颜文俊用Torncat+Servlet构建远程柔性控制服务器.机电工程,2004,21(3):27-30
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[50]文惠霞.基于GPRS远程监控系统的研究[硕士论文].太原理工大学,2004.5
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