基于web的船舶主机监测报警系统设计

机电技术 2012年12月

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基于web 的船舶主机监测报警系统设计

刘 凯 徐轶群

(集美大学轮机工程学院,福建 厦门 361021)

摘 要:船舶主机监测报警系统是现代化船舶自动化机舱的重要组成部分。文章采用Microsoft Visual Studio 可视化建模､数据库､网络等技术,设计和开发了船舶主机监测和报警系统。该系统具有网络化和模块化结构,监测､报警､操作和控制功能全部由软件实现,节约成本,方便维护。

关键词:船舶动力装置;机舱;监测系统;报警系统

中图分类号:U644.82+1 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-166-03

21世纪科技发展迅速,信息技术和网络技术的发展给世界带来了巨大的变化,引发了各个领域的革命性变革。现代航运对船舶的自动化程度和信息集成的程度要求越来越高,对于船员的自动化知识的要求也越来越高。为了满足船员的实际需要,主机监视报警系统应朝着集散结合､信息共享､通信快捷､不易干扰､操作简单､界面友好的方向发展。

目前我国所建造的各种远洋运输的船舶中,大部分监测报警系统都是由挪威的Kongsberg 公司所设计,国内自主开发的监测报警系统目前还不够完善,依然处于研究开发阶段,尚不具备全面投入使用的能力。本文根据现代船舶主机监测报警系统的要求,设计开发了船舶主机监测和报警系统。系统功能完善,显示直观,操作简单,覆盖了船舶主机全部运行重要参数。

1 系统的组成

本系统由软件和硬件两部分组成。其中硬件

部分由主服务器､监控显示计算机等组成。

系统的硬件组成见图1。监测和报警系统由两台计算机和一台服务器组成,一台计算机用来监测和显示报警信息,另一台对系统参数进行设置,数据库安装在服务器上,系统通过web 进行数据连接。

W eb

监测和报警系统(监控与报警显示)

监测和报警系统(数据处理与系统参数设定)

数据库服务器

图1 监测报警系统硬件组成

系统的软件部分主要由两部分组成,一是前台监控程序,主要用来显示参数数据和报警信息;二是后台数据库程序,用来存储､记录和查询参数数据信息。所有系统软件都是由Microsoft Visual Studio 开发而成。

2 系统软件的总体设计

系统的设计采用模块化设计方法,系统的核心由三部分组成:数据库,监测和报警模块,数据库管理模块组成,如图2所示。

图2 监测和报警系统设计框图

根据系统的功能和设计要求,数据库为关系数据库,数据库的结构见表1。

数据库充分考虑到实船和模拟器仿真的不同需要,本系统对包括主机､滑油､燃冷却水等主要主机系统共上百个监测点进行监测。其中对有如阀的开关状态等设为非报警监测点,只进行显示;而其它如滑油低压､冷却水高温等则作为报警监测点,一旦某监测点发生报警,都将自动切换到报警模式下。为了提高系统的运行速度,数据库管理采用内存管理。系统运行时,参数显示､查询､设 定､报警等所有的操作都是对数据库进行操作,结构简单。

作者简介:刘凯(1986-),男,硕士研究生,研究方向:船舶自动化及仿真｡

第6期刘凯等:基于web的船舶主机监测报警系统设计167

表1 数据库结构

名称类型说明

TagName 文本系统参数名称

Value 浮点系统参数当前值

Alarm 文本系统参数报警状态

LL Lim 浮点参数报警低低限

Low Lim 浮点参数报警低限

High Lim 浮点参数报警高限

HH Lim 浮点参数报警高高限

TagID 整型系统控件名称

MPSSId 整型系统分类索引号

PositionName 文本阀门开关当前状态

Description 文本控件行为记录

Unit 文本参数单位

MinValue 浮点仪表显示最小值

MaxValue 浮点仪表显示最大值

3 主要功能和工作方式

监视和报警系统的所有操作都是通过计算机进行的,所有界面下都有操作提示标志,操作方便简单。

3.1 系统软件构架

传统的监测报警系统大多数是基于C/S构架的,C/S 架构是一种典型的两层架构,其全称是Client/Server,即客户端服务器端架构。C/S构架适用面窄,通常只能用于局域网中,由于程序需要安装才可使用,所以适用性差,维护成本高,发生一次升级,则所有客户端的程序都需要改变。

本监测报警系统是基于B/S构架,B/S构架即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下,用户工作界面是通过WWW浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,主要事务逻辑在服务器端(Server)实现,简化了系统的开发､维护和使用。

系统登录界面如图3所示,输入帐号､密码后便可登录进入系统。

3.2 系统的监测和报警范围

系统的监测和报警涵盖了船舶主机及与主机运行密切相关的系统,主要有:主机空气系统､中央冷却水系统､主机燃油系统､主机滑油系统等,如图4所示。

图3 系统登录界面

图4 监测系统的监测范围

3.3 报警和显示

系统启动的主界面是总览工作模式,图5是总览显示模式界面。

图5 总览工作界面

在总览工作模式下,将船舶主机系统分成8个子系统,通过点击每个子系统按钮可以进入相应的子系统仿真图进行查看。在任意界面下按ESC 键便可返回总览界面。

图6是仿真显示界面,用来显示主要的动力装置的运行状态和重要参数,仿真图将主机主要系统用图形化模式显示出来,运行状态和参数可以在仿真图中查到,生动形象。本系统可以显示12组仿真图。

在8个子系统中系统参数通过虚拟仪表控件进行显示,仪表主要显示压力､温度､流量､电流等数据。子系统动态直观的显示出系统运行的状态,并且可以进行操作改变系统当前的运行状态,产生报警信息。