基于Internet的船舶机舱远程监测系统的研究
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摘要
本文首先分析了国内外船舶机舱监控系统的发展与现状。然后，对基于Internt的分布式网络控制系统及其相关技术、船岸通信技术进行了详细深入的探讨。最后，以现场总线技术、Internet技术和海上卫星通信技术等为基础，将船载测控网络与岸基数据网络融为一体，设计开发出一套基于Internet的船舶机舱远程监测系统。该系统由船载机舱监控系统、船岸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MCGS 5.10 WWW网络版组态软件和Visual Basic 6.0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Visual C++6.0设计开发了基于Inmarsat-C E-mail业务的船载通讯子系统和基于Internet E-mail服务的岸基通讯子系统，实现了船岸系统的数据共享。
借助Visual Basic 6.0、Visual Inter Dev 6.0等软件开发工具，以Microsoft SQL Server 2000为岸基监测系统的网络数据库平台，利用ASP、ADO和ActiveX等Internet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Internet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 internet-based Remote Monitoring System of Marine Engine Room.Firstly, the thesis analyse the development and present situation of the monitoring system of marine engine room. Furthermore the author study the technology of the internet-based distributed monitoring and control net system and the ship-shore satellite communication in-depth. Finally, based on the technology of the Fieldbus. internet and ship-shore satellite communication, the author devised and developed the internet-based Remote Monitoring System of Marine Engine Room. 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 Can bus and Ethernet of ships. The author constructed a communication network for ship. By the tools of MCGS (Monitor Control Generated System) and Visual Basic, 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 Inmarsat-C E-mail and Internet E-mail, and Visual C++. the writer developed the subsystems of nautical communication and onshore communication, which realized ship-shore information sharing.
Onshore remote monitoring system of engine room is developed by Visual Basic and Visual InterDev. and the database of this system is constructed by Microsoft SQL Server 2000. By the application of ASR ADO and ActiveX 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 Internet-based Remote Monitoring System of Marine Engine Room 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MCGS 5.10 WWW网络版组态软件和Visual Basic 6.0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Visual C++6.0设计开发了基于Inmarsat-C E-mail业务的船载通讯子系统和基于Internet E-mail服务的岸基通讯子系统，实现了船岸系统的数据共享。
借助Visual Basic 6.0、Visual Inter Dev 6.0等软件开发工具，以Microsoft SQL Server 2000为岸基监测系统的网络数据库平台，利用ASP、ADO和ActiveX等Internet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Internet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 internet-based Remote Monitoring System of Marine Engine Room.Firstly, the thesis analyse the development and present situation of the monitoring system of marine engine room. Furthermore the author study the technology of the internet-based distributed monitoring and control net system and the ship-shore satellite communication in-depth. Finally, based on the technology of the Fieldbus. internet and ship-shore satellite communication, the author devised and developed the internet-based Remote Monitoring System of Marine Engine Room. 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 Can bus and Ethernet of ships. The author constructed a communication network for ship. By the tools of MCGS (Monitor Control Generated System) and Visual Basic, 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 Inmarsat-C E-mail and Internet E-mail, and Visual C++. the writer developed the subsystems of nautical communication and onshore communication, which realized ship-shore information sharing.
Onshore remote monitoring system of engine room is developed by Visual Basic and Visual InterDev. and the database of this system is constructed by Microsoft SQL Server 2000. By the application of ASR ADO and ActiveX 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 Internet-based Remote Monitoring System of Marine Engine Room 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，国防工业出版社，2000．2，1-7
[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，人民交通出版社，2000．1，180-331，531-574
[4] 周东华，叶银忠，现代故障诊断与容错控制，2000．6，334-347
[5] 战兴群，翟传润，张炎华，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，大连海书大学学报，1999，25(4)，65-69
[7] 郑凤阁，轮机自动化，大连海事大学出版社，1998．12，208-217，232-247
[8] 赵永生，崔萌，陈洪立等，远洋实习船监测与报警系统的没计，大连海事大学学报，2000，26(1)，14-16
[9] 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，98，第2期，74-77
[10] 赵永生，陈洪立，高可靠船舶机舱分布式监控系统的设计，大连海事大学学报，1997，23(1)，66-68
[11] 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 1999，14(4)，1-4
[12] 朱荣，控制网络与信息网络互联及其在控制领域的应用，昆明理工大学学报，1999，24(6)，35-39
[13] 徐皑冬，王宏，杨志家，基于以太网的工业控制网络，信息与控制，2000，29(2)，182-186
[14] 陈国钧，曾凡明，现代舰船轮机工程，国防科技大学出版社，2001．5，709-777
[15] 郑元璋，徐绍衡，曲以明等，船舶轮机控制与管理一体化系统，中国航海，1994，第1期，57-61
[16] 陶丽忠，浅谈通信技术在船舶信息和自动化系统中的应用，船舶，2000，第1期，40-42
[17] 孙进生，姜建国，现场总线的发展趋势——工业以太控制网络，河北理工学院学报，2002，24(2)，153-157
[18] 贾智平，沈磊，企业内部网络与现场控制网络一体化技术应用研究，微机发展，2000，第4期，9-11
[19] 郑文波，控制网络与信息网络的几种集成技术，测控技术，1999，18(5)，5-7
[20] 严隽琪，制造系统信息集成技术，上海交通大学出版社，2001．8，119-163，190-232
[21] 阳宪惠，现场总线技术及其应用，清华大学出版社，1996．6，1-16，388-411，309-348
[22] 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
[23] 邬宽明，CAN 总线原理与应用系统设计，北京航空航天大学出版社，1996．11
[24] 白焰，吴鸿，杨国田，分散控制系统与现场总线控制系统——基础、评选、设计和应用，中国电力出版社，2001．3，178-304
[25] 邹华军，曾育星，孙健，在现代企业中实现远程监测与控制的Web化，计算机工程与应用，1999，35(11)，113-116
[26] 田靖，现代船舶管理概述，世界海运，1999，第5期，26-27
[27] 刘英，GMDSS系列丛书第二分册通信设备，人民交通出版社，1999．10，19-133，577-593
[28] 张更新，张杭，卫星移动通信系统，人民邮电出版社，2001．10，656-669
[29] 张仁平，GDMS 海上无线电通讯业务，大连海事大学出版社，1994．9，86-136
[30] 刘英，GDMS 系列丛书第四分册通信业务，人民交通出版社，1999．10，27-121
[31] 杨广治，刘伯森，GMDSS船用通信设备(下)，大连海事大学出版社，1998．8，1-123
[32] 张惠荣，袁章新，张利中，船舶动态信息采集与传输关键技术研究，交通部上海船舶运输科学研究所学报，2001，24(2)，82-95
[33] 王震东，赵兴生，国际海事卫星组织的通信业务，现代通信，1997，第8期，19-20
[34] 柳邦声，INMARSAT-C几项特殊通信业务的应用，世界海运，1998，第4期，50-51
[35] 陈忠，郑时雄，孙延明，基于 WEB 的远程监测与故障诊断实现策略，华南理工大学学报(自然科学版)，2002，30(6)，30-32
[36] 姚晓乐，王宁坤，Web 开发技术，人民邮电出版社，1999．11，191-203，367-403
[37] 陈锻生，利用 API建造 WEB数据库系统的中间技术，计算机应用，1999，19(4)，15-18
[38] Karl Avedal，Danny Ayers，Timothy Briggs，JSP编程指南，黎文，袁德利等译，电子工业出版社，2001．4，147-197
[39] Richard Anderson，Chris Blexrud等，ASP3高级编程，刘福太，张立民等泽，机械工业出版社，2000．10，1-210
[40] 王国荣，Active Server Pages & Web 数据库，人民邮电出版社，1999．3，1-10，51-70，157-289
[41] 庞志永，基于 ASP 的动态 Web 页面技术探讨，洛阳大学学报，2002，17(2)，38-41
[42] 肖金秀，ASP网络编程技术，清华大学出版社，2001．10，43-135
[43] 刘炳文，精通 Visual Basic6.0 中文版，电子工业出版社，1999．1，543-581
[44] 袁津生，吴砚农，计算机网络安全基础，人民邮电出版社，2002．2，71-94，205-253
[45] Lori M．Sanders，Windows 2000用户管理，齐舒创作室 译，机械工业出版社，2001．2，124-167
[46] Aldridge A J, A User—Centred Evaluation for Integrated Bridge Systems, Safety at sea international, 1997,(4),28-33
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[50] Andrew S. Tanenbaum, Computer Networks(影印版)，清华大学出版社，1999．8，577-622
[51] 李劲，谢兆阳：Microsoft SQL Server 2000 数据库设计与系统管理，清华大学出版社，2001．7，297-321
[52] 汪晓平，钟均等，Visual Basic 网络高级编程，人民邮电出版社，2001．4，1-123
[53] James F. Kurose, Keith W. Ross, COMPUTER NETWORKING: A Top-Down Approach Featuring the Internet, Higher Education Press,2001.8,106-124
[54] Behrouz A. Forouzan, Sophia Chung Fegan, TCP／IP协议族，谢希仁译，清华大学出版社，2001．9，439-459
[55] 吴恒，船舶动力装置技术管理，大连海事大学出版社，1999．4，119-134
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