摘要：现代通信和信息技术的飞速发展和应用，为实现新一代船岸一体化的远洋运输监控系统提供了坚实的技术基础。本文以实船应用的船舶数据监控系统为基础，介绍了现代船岸一体化远洋船舶监控系统，实现船舶运营公司复视船上重要设备运行状况和船舶运行的重要参数，并进行远程指导，为船岸共同管理以及提高管理可靠性和船舶运行安全性提供了保证。
关键词：通讯；监测；船岸；数据
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
随着船舶动力装置的大型化、自动化、高速化和复杂化程度不断提高，故障诊断和维修难度日益加大。船舶在无限航区航行，难以获得厂商和故障诊断与维护中心的强有力的技术支持。许多复杂的实际问题，依靠船员自身的能力，往往难以解决，需要依靠外部技术支持。对于船舶运营公司，随着现代计算机技术的飞速发展，使大规模数据的存储、数据分析处理成为可能。加之现代通信技术的发展，海事宽带全球无缝链接的实现，通信费用的大幅下降，计算机网络的快速发展，为船舶的岸上监控提供了平台。现代船岸一体化远洋船舶监控系统已经越来越受到广大航运公司的青睐，它将更有效地保障航运生产安全，提升运营效率和企业核心竞争力，方便公司对运营船舶的监督管理。我国航运企业也不断引进国外先进设备和系统，并对其进行整合和应用，在一定程度上实现了船舶船位监视和船上部分机械设备运行状态监视的功能。例如我公司正在承建的某型船VLCC就在不同程度上部分实现了船岸一体化远洋船舶监控。现就以此船为契机，简单介绍这一系统的组成及其实现过程。
2系统的基本结构
系统可划分为两层网络，上层为以太网，下层为现场总线网，网络拓扑结构采用现场总线方式，保证系统的可靠性和实时性。两层网络之间用网关连接，实现人机互动的工作站挂接在上层以太网上，进行数据采集的基本模块挂接在下层网上。上层以太网挂接数据库服务器，进行数据的存储；下层网主要负责现场数据的采集、分析、处理。网关是数据传输系统的核心所在，主要负责将下层网采集的数据进行分析、处理、汇总，并按照一定格式形成数据流存储至数据库服务器并按照一定的格式输出。进过处理的数据，可以通过卫星通讯（一般为F或FBB站）传送至船舶运营公司的岸上系统，便于监控船舶运营状况和使用情况；此外，也可以通过全船网络系统将这些数据实时传送至每个网络客户端，便于船员在房间内对船舶重要监测点实现实时监测。系统的基本组成如图1所示。
图1系统基本组成
3 系统的工作原理
3.1 数据采集与处理
系统的数据采集分为两种，现场数据采集和通讯数据采集。现场数据采集通过信号采集箱采集现场数据，信号采集箱内置开关量信号采集模块和模拟量信号采集模块，可同时采集开关量信号和模拟量信号，例如温度、压力信号，各模块之间通过双绞线相连接，进行数据通讯。通讯数据通过通讯接口（RS422/RS485/RS232）接收来自机舱监测报警系统、货油系统、液位遥测系统、供油单元等的信号，并按照通讯协议对数据进行解析处理。
由于船舶的特殊性，如果船岸通讯采用传统的通讯方式，船舶营运公司又面临着另一重大问题——高昂的资费。所以，为节省开支，提供船舶运营的经济型和数据传输的安全可靠性，必须对数据进行处理。由于各个厂商的数据通讯协议不同，本模块将根据不同的通讯协议开发不同的解析软件，提取需要传送的数据，进行打包处理，以一定的格式形成数据流存储到数据库服务器，等待发送。
3.2 船岸数据传输
船岸数据传输主要通过国际海事卫星（inmarsat)。根据当前船舶的不同通信装备，以国际海事卫星的船载通信终端实现与岸基的通信联系，目前远洋船舶基本安装了lnmarsat-C和lnmarsat-F/ FBB。Inmarsat-C是一个存储转发式的双向通信系统，目前的船舶基本都安装（SOLAS规范的强制要求）；Inmarsat-F是一个对用户透明的基于TCP／IP的通信传输系统，实现移动船舶对互联网的接入，支持船岸数据的透明传输。lnmarsat-C作为规范强制要求安装的设备，对外通讯时免费的，但传输速度缓慢，所以为保证数据的安全有效性，大部分船舶选择使用lnmarsat-F/ FBB进行船岸通讯，将数据压缩后以E-mail方式发送到岸基，在岸基对收到的E-mail进行解压缩后分发到相应的应用系统储存到指定的数据库。考虑到通讯成本的问题，通过程序设定，船舶与岸基定时拨号联系，传输数据。
岸上接收到数据后，解读相关数据，并进行相应的处理，便于船舶运营公司了解船舶运营情况以及设备的运行状况。
4 系统对公司的实际效益
4.1 远程技术指导，排除故障
船舶在无限航区航行，如同海上的孤岛，难以获得厂商和故障诊断与维护中心的强有力的技术支持。许多复杂的实际问题，依靠船员自身的能力，往往难以解决。此系统能够在岸上完全或部分复视船舶机电设备的运转情况，绘制相关设备运行的特性曲线，提前预测设备故障，提前检修。对于已经发生而船员无法解决的故障，公司可与设备商更好的沟通，指导船员排除故障，提高船舶运行的安全性
4.2 促进控制能力，优化运作流程
企业信息流是进行业务流程优化的基础和手段。通过使用数据监测系统，可以将原来需要通过纸张、传真传输的数据转化为使用电子数据传送。如航行中的航速、气象状况、主机工作参数、船舶燃料库存情况、船舶在港的作业安排及其进度等以文字、图像等方式及时传递给公司，公司间也可以进行及时沟通。信息沟通能力的提高，对公司内部的业务流程运作的质量会产生积极的促进作用。同时，对这些信息的掌握，还有益于船舶运营公司对船舶运营流程进行评估，摈弃不增值的业务流程，优化增值流程。
4.3 减少库存，降低生产成本
在过去传统的通信条件限制下，公司难以及时掌握船舶备件、物料的准确存贮和消耗情况。采用此系统，船舶运营公司对船舶备件、物料的库存及其消耗情况及时了解，因此，在做供应决策时，准确性也大大提高，节约库存成本。
5 结论
本文简单介绍了一种现代船岸一体化远洋船舶监控系统，简单描述了系统的基本组成以及系统的工作原理，并分析了此系统对船舶运营公司的实际效益。该系统的应用有利于提高船岸共同管理的水平和质量。
参考文献
[1] 郑士君,褚建新,黄爱平.船舶管理信息化研究[J]. 上海海运学院学报,2002,(2).
[2]孟昭玉, 郑士君. 船岸备件管理及信息化[J]. 上海海事大学学报, 2005.1.