CN111988390A - 一种智能船舶数据管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种智能船舶数据管理系统及方法，包括岸端数据中心以及至少一个船端数据中心，所述船端数据中心设置于船舶上，用于采集船舶通导设备、甲板机械监控设备、机舱、货舱监控设备和船体监测设备的数据，实现船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理和船体应力监测；所述岸端数据中心设置于岸基，用于根据船端数据中心发送的数据，实现单船数据管理和船队数据的综合管理。本发明可以解决现有技术中船岸之间只有少量数据交换，航运企业对船舶的综合管理手段和能力有限的问题。
Description
技术领域
本申请属于无线通信技术领域，尤其是涉及一种智能船舶数据管理系统及方法。
背景技术
船舶是体现工业和科技水平的综合性高端装备产品，其制造主尺度大，产业链与制造周期长，涉及资源种类繁多。当前我国船舶行业发展迅速，量大面广，但仍然存在人工成本大、协同效率低、融资交付困难等痛点问题，急需通过工业互联网的应用改变传统生产制造模式与组织方式，带动形成新应用和新能力。
当前，我们迎来了世界新一轮科技革命和产业变革同我国转变发展方式的历史交汇期，发展智能船舶既面临着千载难逢的历史机遇，又面临着众多不确定因素和巨大挑战。在产业层面，我国船舶行业需要通过数字化转型和智能化升级，提升产业整体发展水平，构建全球市场竞争优势。
但目前信息系统建设缺乏系统性，普遍存在信息孤岛，数据共享欠缺，船岸对接落后。尤其是船舶信息系统基本相互独立，缺乏统一的数据资源架构，资源的集成度不高，数据交互复杂，缺少集成及深化应用，信息资源的可用性及整合应用亟待加强。船岸之间只有少量数据交换，航运企业对船舶的综合管理手段和能力有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中船岸之间只有少量数据交换，航运企业对船舶的综合管理手段和能力有限的问题，从而提供一种智能船舶数据管理系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明第一方面提供一种智能船舶数据管理系统，包括岸端数据中心以及至少一个船端数据中心，所述岸端数据中心与所述船端数据中心通信连接；
所述船端数据中心设置于船舶上，用于采集船舶通导设备、甲板机械监控设备、机舱、货舱监控设备和船体监测设备的数据，实现船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理和船体应力监测；
所述岸端数据中心设置于岸基，用于根据船端数据中心发送的数据，实现单船数据管理和船队数据的综合管理。
进一步地，根据本发明所述的智能船舶数据管理系统，所述船队数据的综合管理包括基于船队船舶运行状态数据、运营数据和相关基线数据，进行船队之间关键运行指标的比较分析，并根据分析结果提出船队优化合理化建议，供船队管理者决策。
进一步地，根据本发明所述的智能船舶数据管理系统，所述单船数据管理包括基于岸基的船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理、船体应力监测，并基于历史数据，开展数据趋势分析。
进一步地，根据本发明所述的智能船舶数据管理系统，所述船端数据中心和岸端数据中心的数据传输为加密传输，所述数据加密传输通过岸端数据中心提供的数据接口，定时传输加密数据包。
进一步地，根据本发明所述的智能船舶数据管理系统，所述船端数据中心包括数据采集单元，所述数据采集单元包括开关量输入输出接口、模拟量输入输出接口、RS232/485接口、以太网接口。
进一步地，根据本发明所述的智能船舶数据管理系统，所述船端数据中心包括关系型数据库和分布式文件系统，所述关系型数据库用于结构化数据的轻量化存储，所述分布式文件系统用于非结构化数据的轻量化存储。
进一步地，根据本发明所述的智能船舶数据管理系统，所述关系型数据库采用MySQL数据库。
进一步地，根据本发明所述的智能船舶数据管理系统，所述分布式文件系统采用FastDFS分布式文件系统。
进一步地，根据本发明所述的智能船舶数据管理系统，所述岸端数据中心包括私有云、混合云或自建服务器。
本发明第二方面提供一种智能船舶数据管理方法，包括：
设置岸端数据中心以及至少一个船端数据中心；
所述船端数据中心采集船舶通导设备、甲板机械监控设备、机舱、货舱监控设备和船体监测设备的数据，监测船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理和船体应力；
所述岸端数据中心与所述船端数据中心通信，接收所述船端数据中心发送的数据，实现单船数据管理和船队数据的综合管理。
本发明的有益效果是：本发明通过构建智能船舶数据管理系统，促进船岸协同，推动岸基共享云服务平台建设，实现船船、船岸、船港的信息互联互通；推动船舶航行、靠离泊、营运管理、货物装卸等方面的智能应用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的智能船舶数据管理系统的架构图；
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种智能船舶数据管理系统，包括岸端数据中心以及至少一个船端数据中心，所述岸端数据中心与所述船端数据中心通信连接；
所述船端数据中心设置于船舶上，用于采集船舶通导设备、甲板机械监控设备、机舱、货舱监控设备和船体监测设备的数据，实现船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理和船体应力监测；
所述岸端数据中心设置于岸基，用于根据船端数据中心发送的数据，实现单船数据管理和船队数据的综合管理。
本实施例中，船端数据中心由硬件部分和软件部分组成。船端数据中心硬件部分包含数据采集单元，船端数据中心通过数据采集单元采集船舶通导设备，甲板机械监控设备，机舱、货舱监控设备，船体监测设备的数据，并对采集到的数据进行滤波，同时按照要求进行数据的整合。
船端数据中心硬件部分包含数据采集单元(DAU)、工作站、磁盘阵列、交换机、防火墙、KVM和UPS(不间断电源)。
船端数据中心软件部分包含数据通讯和数据智能应用，所述数据通讯是船端数据中心软件通过TCP/IP和数据采集单元进行数据交换，支持多种类型的通讯协议包含ModbusTCP协议、MQTT协议。所述数据智能应用包括船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理、船体应力监测。
本实施例所述岸端数据中心由硬件部分和软件部分组成。所述岸端数据中心软件部分包含对单船数据管理和船队数据的综合管理。
进一步可选的是，本实施例所述船队数据的综合管理包括基于船队船舶运行状态数据、运营数据和相关基线数据，进行船队之间关键运行指标的比较分析，并根据分析结果提出船队优化合理化建议，供船队管理者决策。
所述单船数据管理包括基于岸基的船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理、船体应力监测，并基于历史数据，开展数据趋势分析。
进一步可选的是，所述船端数据中心和岸端数据中心的数据传输为数据加密传输，所述数据加密传输通过岸端数据中心提供的数据接口，定时传输加密数据包。
本实施例中，船端数据中心的软件部分还包括数据加密传输，船端数据中心向岸端数据中心传送数据是通过数据加密传输的，该数据加密传输是通过岸端数据中心提供的数据接口，定时传输加密数据包，实现船端数据中心与岸端数据中心的通讯。
进一步可选的是，所述船端数据中心包括数据采集单元，所述数据采集单元包括开关量输入输出接口、模拟量输入输出接口、RS232/485接口、以太网接口。
本实施例所述数据采集单元设有协议处理器、并可根据外部设备输出适应其通讯协议。所述协议处理器，用于支持不同的通讯协议的转换处理。
本实施例所述数据采集单元(DAU)支持开关量输入输出、模拟量输入输出、RS232/485、TCP/IP多种数据接口，并可根据外部设备输出适应其通讯协议。
所述数据采集单元通过RS232/485接口采集船舶通导设备状态信息。
所述数据采集单元通过开关量输入输出接口采集船舶甲板机械监控设备，机舱、货舱监控设备，船体监测设备的开关量和报警量状态信息。
所述数据采集单元通过模拟量输入输出接口采集船舶甲板机械监控设备，机舱、货舱监控设备，船体监测设备的模拟量状态信息。
进一步可选的是，所述船端数据中心包括关系型数据库和分布式文件系统，所述关系型数据库用于结构化数据的轻量化存储，所述分布式文件系统用于非结构化数据的轻量化存储。
本实施例船端数据中心的软件部分还包括数据轻量化存储，数据轻量化存储包含对结构化数据和非结构化数据的轻量化存储。结构化数据存储采用关系型数据库的存储方式，非结构化数据的存储采用分布式文件存储方式。
进一步可选的是，所述关系型数据库采用MySQL数据库。
进一步可选的是，所述分布式文件系统采用FastDFS分布式文件系统。
进一步可选的是，所述岸端数据中心包括私有云、混合云或自建服务器。
所述岸端数据中心由硬件部分和软件部分组成。所述岸端数据中心硬件可以是混合云、私有云或自建服务器。岸端数据中心软件部署包含混合云部署、私有云部署和自建服务器部署。
所述混合云部署，企业在用私有云进行关键核心数据存储管理的同时，也使用公有云海量IT资源支撑，进行更为高效的业务处理，从而能够有效降低综合部署成本。
所述私有云，企业借助虚拟化、资源池化等技术支持，提供可灵活调度、弹性伸缩的存储和计算资源，支撑工业数据的管理和使用，确保所有核心数据停留在企业内部，避免敏感信息的泄露。
所述自建服务器部署，对于功能要求聚焦、资源容量不大的应用需求，可以将企业平台像普通应用软件一样安装部署在特定服务器之中进行操作访问，能够降低企业部署成本。但是由于服务器资源有限，未来平台能力拓展会受到一定限制。
实施例2：
本实施例提供一种智能船舶数据管理方法，包括：
设置岸端数据中心以及至少一个船端数据中心；
所述船端数据中心采集船舶通导设备、甲板机械监控设备、机舱、货舱监控设备和船体监测设备的数据，监测船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理和船体应力；
所述岸端数据中心与所述船端数据中心通信，接收所述船端数据中心发送的数据，实现单船数据管理和船队数据的综合管理。
本实施例的具体实现请参阅实施例1。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
Claims (10)
1.一种智能船舶数据管理系统，其特征在于，包括岸端数据中心以及至少一个船端数据中心，所述岸端数据中心与所述船端数据中心通信连接；
所述船端数据中心设置于船舶上，用于采集船舶通导设备、甲板机械监控设备、机舱、货舱监控设备和船体监测设备的数据，实现船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理和船体应力监测；
所述岸端数据中心设置于岸基，用于根据船端数据中心发送的数据，实现单船数据管理和船队数据的综合管理。
2.根据权利要求1所述的智能船舶数据管理系统，其特征在于，所述船队数据的综合管理包括基于船队船舶运行状态数据、运营数据和相关基线数据，进行船队之间关键运行指标的比较分析，并根据分析结果提出船队优化合理化建议，供船队管理者决策。
3.根据权利要求1所述的智能船舶数据管理系统，其特征在于，所述单船数据管理包括基于岸基的船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理、船体应力监测，并基于历史数据，开展数据趋势分析。
4.根据权利要求1所述的智能船舶数据管理系统，其特征在于，所述船端数据中心和岸端数据中心的数据传输为加密传输，所述数据加密传输通过岸端数据中心提供的数据接口，定时传输加密数据包。
5.根据权利要求1所述的智能船舶数据管理系统，其特征在于，所述船端数据中心包括数据采集单元，所述数据采集单元包括开关量输入输出接口、模拟量输入输出接口、RS232/485接口、以太网接口。
6.根据权利要求1所述的智能船舶数据管理系统，其特征在于，所述船端数据中心包括关系型数据库和分布式文件系统，所述关系型数据库用于结构化数据的轻量化存储，所述分布式文件系统用于非结构化数据的轻量化存储。
7.根据权利要求6所述的智能船舶数据管理系统，其特征在于，所述关系型数据库采用MySQL数据库。
8.根据权利要求6所述的智能船舶数据管理系统，其特征在于，所述分布式文件系统采用FastDFS分布式文件系统。
9.根据权利要求1所述的智能船舶数据管理系统，其特征在于，所述岸端数据中心包括私有云、混合云或自建服务器。
10.一种智能船舶数据管理方法，其特征在于，包括：
设置岸端数据中心以及至少一个船端数据中心；
所述船端数据中心采集船舶通导设备、甲板机械监控设备、机舱、货舱监控设备和船体监测设备的数据，监测船舶性能监测、船舶机电设备健康管理、船舶综合能效管理和船体应力；
所述岸端数据中心与所述船端数据中心通信，接收所述船端数据中心发送的数据，实现单船数据管理和船队数据的综合管理。
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