基于衛通的現代船岸一體化遠洋船舶監控系統

摘要：現代通信和信息技術的飛速發展和應用，為實現新一代船岸一體化的遠洋運輸監控系統提供了堅實的技術基礎。本文以實船應用的船舶數據監控系統為基礎，介紹了現代船岸一體化遠洋船舶監控系統，實現船舶運營公司復視船上重要設備運行狀況和船舶運行的重要參數，并進行遠程指導，為船岸共同管理以及提高管理可靠性和船舶運行安全性提供了保證。

關鍵詞：通訊；監測；船岸；數據

The Ship-shore Integration Monitoring System Based on Satellite Communication for Ocean-going Ships

ZHANG Chunhong

( CSSC Guangzhou Longxue Shipbuilding Co.，Ltd. Guangzhou 511458 )

Abstract: This article introduces the ship-shore integration monitoring system based on satellite communication for ocean-going ships with the application example of the marine data monitoring system in a real ship. By using the system， the various parameters of important equipment and ship operating conditions are to be provided to the ship operating company on land， which provides remote guidance for ships to ensure the security of ship operation and the reliability of ship management.

Keywords: Communication; Monitoring; Ship-shore; Data

1概述

隨著船舶動力裝置的大型化、自動化、高速化和復雜化程度不斷提高，故障診斷和維修難度日益加大。船舶在無限航區航行，難以獲得廠商和故障診斷與維護中心的強有力的技術支持。許多復雜的實際問題，依靠船員自身的能力，往往難以解決，需要依靠外部技術支持。對于船舶運營公司，隨著現代計算機技術的飛速發展，使大規模數據的存儲、數據分析處理成為可能。加之現代通信技術的發展，海事寬帶全球無縫鏈接的實現，通信費用的大幅下降，計算機網絡的快速發展，為船舶的岸上監控提供了平臺。現代船岸一體化遠洋船舶監控系統已經越來越受到廣大航運公司的青睞，它將更有效地保障航運生產安全，提升運營效率和企業核心競爭力，方便公司對運營船舶的監督管理。我國航運企業也不斷引進國外先進設備和系統，并對其進行整合和應用，在一定程度上實現了船舶船位監視和船上部分機械設備運行狀態監視的功能。例如我公司正在承建的某型船VLCC就在不同程度上部分實現了船岸一體化遠洋船舶監控。現就以此船為契機，簡單介紹這一系統的組成及其實現過程。

2系統的基本結構

系統可劃分為兩層網絡，上層為以太網，下層為現場總線網，網絡拓撲結構采用現場總線方式，保證系統的可靠性和實時性。兩層網絡之間用網關連接，實現人機互動的工作站掛接在上層以太網上，進行數據采集的基本模塊掛接在下層網上。上層以太網掛接數據庫服務器，進行數據的存儲；下層網主要負責現場數據的采集、分析、處理。網關是數據傳輸系統的核心所在，主要負責將下層網采集的數據進行分析、處理、匯總，并按照一定格式形成數據流存儲至數據庫服務器并按照一定的格式輸出。進過處理的數據，可以通過衛星通訊（一般為F或FBB站）傳送至船舶運營公司的岸上系統，便于監控船舶運營狀況和使用情況；此外，也可以通過全船網絡系統將這些數據實時傳送至每個網絡客戶端，便于船員在房間內對船舶重要監測點實現實時監測。系統的基本組成如圖1所示。

圖1系統基本組成

3 系統的工作原理

3.1 數據采集與處理

系統的數據采集分為兩種，現場數據采集和通訊數據采集。現場數據采集通過信號采集箱采集現場數據，信號采集箱內置開關量信號采集模塊和模擬量信號采集模塊，可同時采集開關量信號和模擬量信號，例如溫度、壓力信號，各模塊之間通過雙絞線相連接，進行數據通訊。通訊數據通過通訊接口（RS422/RS485/RS232）接收來自機艙監測報警系統、貨油系統、液位遙測系統、供油單元等的信號，并按照通訊協議對數據進行解析處理。

由于船舶的特殊性，如果船岸通訊采用傳統的通訊方式，船舶營運公司又面臨著另一重大問題——高昂的資費。所以，為節省開支，提供船舶運營的經濟型和數據傳輸的安全可靠性，必須對數據進行處理。由于各個廠商的數據通訊協議不同，本模塊將根據不同的通訊協議開發不同的解析軟件，提取需要傳送的數據，進行打包處理，以一定的格式形成數據流存儲到數據庫服務器，等待發送。

3.2 船岸數據傳輸

船岸數據傳輸主要通過國際海事衛星（inmarsat)。根據當前船舶的不同通信裝備，以國際海事衛星的船載通信終端實現與岸基的通信聯系，目前遠洋船舶基本安裝了lnmarsat-C和lnmarsat-F/ FBB。Inmarsat-C是一個存儲轉發式的雙向通信系統，目前的船舶基本都安裝（SOLAS規范的強制要求）；Inmarsat-F是一個對用戶透明的基于TCP／IP的通信傳輸系統，實現移動船舶對互聯網的接入，支持船岸數據的透明傳輸。lnmarsat-C作為規范強制要求安裝的設備，對外通訊時免費的，但傳輸速度緩慢，所以為保證數據的安全有效性，大部分船舶選擇使用lnmarsat-F/ FBB進行船岸通訊，將數據壓縮后以E-mail方式發送到岸基，在岸基對收到的E-mail進行解壓縮后分發到相應的應用系統儲存到指定的數據庫。考慮到通訊成本的問題，通過程序設定，船舶與岸基定時撥號聯系，傳輸數據。

岸上接收到數據后，解讀相關數據，并進行相應的處理，便于船舶運營公司了解船舶運營情況以及設備的運行狀況。

4 系統對公司的實際效益

4.1 遠程技術指導，排除故障

船舶在無限航區航行，如同海上的孤島，難以獲得廠商和故障診斷與維護中心的強有力的技術支持。許多復雜的實際問題，依靠船員自身的能力，往往難以解決。此系統能夠在岸上完全或部分復視船舶機電設備的運轉情況，繪制相關設備運行的特性曲線，提前預測設備故障，提前檢修。對于已經發生而船員無法解決的故障，公司可與設備商更好的溝通，指導船員排除故障，提高船舶運行的安全性

4.2 促進控制能力，優化運作流程

企業信息流是進行業務流程優化的基礎和手段。通過使用數據監測系統，可以將原來需要通過紙張、傳真傳輸的數據轉化為使用電子數據傳送。如航行中的航速、氣象狀況、主機工作參數、船舶燃料庫存情況、船舶在港的作業安排及其進度等以文字、圖像等方式及時傳遞給公司，公司間也可以進行及時溝通。信息溝通能力的提高，對公司內部的業務流程運作的質量會產生積極的促進作用。同時，對這些信息的掌握，還有益于船舶運營公司對船舶運營流程進行評估，擯棄不增值的業務流程，優化增值流程。

4.3 減少庫存，降低生產成本

在過去傳統的通信條件限制下，公司難以及時掌握船舶備件、物料的準確存貯和消耗情況。采用此系統，船舶運營公司對船舶備件、物料的庫存及其消耗情況及時了解，因此，在做供應決策時，準確性也大大提高，節約庫存成本。

5 結論

本文簡單介紹了一種現代船岸一體化遠洋船舶監控系統，簡單描述了系統的基本組成以及系統的工作原理，并分析了此系統對船舶運營公司的實際效益。該系統的應用有利于提高船岸共同管理的水平和質量。

參考文獻

[1] 鄭士君，褚建新，黃愛平.船舶管理信息化研究[J]. 上海海運學院學報，2002，(2).

[2]孟昭玉， 鄭士君. 船岸備件管理及信息化[J]. 上海海事大學學報， 2005.1.