异构网络在船舶控制舱室远程监测中的应用

船舶自动化水平的提高要求实现对船舶的实时监控,船舶控制舱室是船舶自动化系统的重要组成部分,对控制舱室进行监控可以准确了解船舶的运行状态,最大程度保障船舶运行安全。本文对异构网络进行了研究,提出了一种基于异构网络的船舶控制舱室远程监测系统,系统使用现场总线技术、以太网、因特网、4G网络等实现控制舱室监控数据的传输和共享,设计了系统的整体架构,系统使用B/S结构,最后对服务器的数据库进行了设计。系统可以实现控制舱室的远程监控,因而具有一定的实际意义。     

船舶远程监控数据的动态采集方法

为了提高对船舶的远程监控能力,提出一种基于多传感器组网及融合跟踪识别的船舶远程监控数据动态采集方法,构建船舶远程监控数据采集的无线传感器网络模型,进行传感器节点的自适应分布式优化定位设计,采用量化融合跟踪方法进行船舶远程监控数据挖掘和特征提取,构建反馈均衡滤波器进行数据采集后的抗干扰滤波处理,提高数据采集的干扰抑制能力,结合数据挖掘算法实现对船舶监控数据的动态采集。仿真结果表明,采用该方法进行船舶远程监控数据采集的准确性好,抗干扰能力较强,输出信噪比较高。     

无线网络下船舶运行状态远程监控系统

为了提高船舶运行的稳定和安全性,需要对船舶的运行状态进行实时监测,设计无线网络下船舶运行状态远程监控系统,系统包括船舶运行状态特征采集模块、AD转换模块、总线传输模块、无线网络通信模块、集成控制模块和人机交互模块等,采用远程卫星通信和无线传感器网络组网技术进行船舶通信网络构建,基于H.323协议和IETF的SIP会话初始化协议进行船舶无线网络通信的信令设计。采用多点多线程控制方法进行船舶运行状态的监控指令的集中执行,在集成GCC编译环境中进行监控系统的应用程序开发和交叉编译,采用异构、层次化的中间件技术进行监控系统的软件平台设计,实现船舶监控系统的网络接入服务和状态实时监控服务。系统测试结果表明,设计的船舶运行状态远程监控系统能实时监测船舶的运行状态特征,系统自适应性和可靠性较好。     

3G无线通信在船舶舱室火灾远程监控系统中的应用

我国是世界上船舶最多的国家之一,船舶火灾近年来给我国造成了巨大的经济损失和人员伤亡。现代船舶,特别是运输危险品的船舶一旦发生火灾所造成的后果一般都很严重。传统的船舶舱室火灾监控系统只能监控火灾状态,而无法及时和岸基监控中心取得联系,本文提出一种基于3G无线通信技术的船舶舱室远程监控系统,设计了系统结构,对3G无线通信模块的硬件和软件实现进行了研究。系统能够实现远程监控和报警,并在火灾发生后能够快速反应,并且系统成本低,可靠性高。     

基于Zigbee网络的船舶环境信息采集系统

为了提高船舶的实时监控能力,需要进行船舶环境信息采集,提出一种基于ZigBee网络的船舶环境信息采集系统设计方法,进行系统的总体构架,系统包括传感器基阵模块、信号放大检波模块、滤波器模块、总线传输模块和数据存储模块。采用ZigBee作为分布式传感器的组网结构模型,采用树形和星型网络拓扑结构相结合方式进行船舶环境信息采集的传感组网设计。在ARM Cortex-M3内核中进行船舶环境信息采集系统的嵌入式开发,进行模块化设计和集成电路设计。最后进行仿真测试,结果表明,该系统能有效实现船舶环境信息采集,采集信号输出的抗干扰性较强,检测率较高。     

船舶实时远程故障数据传输系统及其仿真

常规船舶故障数据传输系统,应用于船舶实时故障数据远程传输时,存在传输失真率较高的不足,为此提出船舶实时远程故障数据传输系统及其仿真。基于传输系统基础框架的搭建,构建故障数据传输平台,实现船舶实时远程故障数据传输系统的硬件设计;依托传输系统的通信设计与运行程序设计,完成软件设计,实现船舶实时远程故障数据传输系统设计。仿真实验数据表明,提出的故障数据传输系统较常规故障数据传输系统,传输失真率降低31.24%,适用于船舶实时远程故障数据传输系统及其仿真。     

基于Wifi的船舶状态数据采集系统设计

受采集结构和网络配线的局限,传统船舶状态数据采集系统的数据采集延迟性较高。为了解决这一问题,基于WiFi传输技术,设计船舶状态数据分布式采集系统。制备船舶状态数据采集器,作为采集系统终端二阶控制终端,利用内置传感器,实时采集当前船舶状态数据,通过3类不同传输端口,进行数据传导,利用无线网络相关技术,基于802.15无线标准传输协议,制备的一体化无线传输模块,连接采集器和局域网,作为传输通路,设计局域网入网协议,通过对无线数据信号的傅里叶变换,确定并保证数据信号伪随机码和当前局域网的载波同步,将无线网络传输的数据连入局域网,传输到控制区,实现数据采集。实验数据表明,应用设计系统后,船舶状态数据读取和输出延迟分别缩减了31%和27%,可以证明,该系统具有缩减船舶数据采集延迟的效果。     

基于无线传感网络的航道水下数据监测系统

航道水下数据采集和传输受到水下通信信道的多径干扰,导致数据监测的稳定性不好,提出一种基于无线传感器网络的航道水下数据监测系统设计方法。采用水下换能器基阵构建无线传感器网络,进行航道水下声纹数据、船舶辐射噪声数据以及海洋混响数据采集,采用局部总线技术进行监测数据的远程传输控制,采用TMS320C50 DSP芯片作为航道水下数据监测系统的核心处理芯片,进行航道水下数据的集成信息处理,监测系统的硬件设计分为无线传感器模块、数据滤波模块、中央控制模块以及总线模块,采用无线传感器网络进行数据监测系统的网络设计,实现水下航道数据流的多路复用、数据帧检测和上位机通信传输。测试结果表明,设计的数据监测系统能实现航道水下数据的准确采集和传输控制,数据稳定输出性能较好。     

基于电力线载波技术和嵌入式技术的船舶远程监控系统设计

作为船舶运行过程中的辅助管理系统,船舶远程监控系统能将船舶航行数据实时传输给地面管理系统,方便进行远程调度和管理,并对船体内外环境进行动态监控,对船舶的安全运行及海事信息化管理具有重大意义。根据舱内空间小、外界环境复杂多变、电磁干扰大、噪声干扰大等特点,提出了一种基于电力线载波技术和嵌入式技术的远程监控系统。     

基于web的船舶火灾各舱室关联监控和报警技术研究

船舶火灾的发生严重影响船舶航行安全,船舶火灾发生时难以及时得到救援支持,成为船舶航行过程中危险性最大的安全事故之一。因此,及时对船舶火灾安全隐患进行检测并及时进行火灾警报采取有效营救措施就显得十分重要。基于上述背景对船舶火灾的成因及当前火灾检测方法进行深入的分析,设计了基于web的船舶火灾各舱室关联监控和报警技术。首先通过监控系统对船舶舱室火灾安全隐患进行检测,并通过总线通讯模块实现相互通讯,一旦发现安全隐患则迅速进行警报,方便快速精准的对火灾情况进行了解,及时选取补救方案,最大程度上保障船上人员生命财产安全。为检测该方法的有效性进行仿真实验,实验结果证实,基于web的船舶火灾舱室关联监控报警技术可有效对船舶内部火灾隐患进行检测,并及时有效的进行报警机制和处理方案,从而提高船舶航行安全。     

一种基于卫星宽带网络的船舶疏浚数据远程传输系统

介绍了一种利用船舶卫星宽带网络将疏浚船舶数据传递到岸端并用于实时监控船舶挖泥状态的数据远程传输系统。开发了数据采集子系统,可将压缩过的原始数据通过网络发送至岸端,岸端数据接收程序能实时还原船舶监控系统的画面,从而改变了传统的管理模式。该系统可为行业施工船舶管理提供一定的参考。     

多径干扰下船舶无线通信传输功率控制研究

受到多经干扰源信号的影响,船舶无线通信传输网络的传输效果并不理想。通过分析发现,信号稳定与否在于多径干扰下网络自身传输功率控制的稳定性,因此提出多径干扰下船舶无线通信传输功率控制方法。对船舶无线网络的多径干扰源下的网络链路进行干扰模型建立,获得网络干扰下的功率数据;引入传输功率节点选取算法,对干扰下的网络节点进行最优选取;将获取控制量写入控制策略,完成对多径干扰下船舶无线通信传输功率的精准控制研究。通过对比实验对提出设计进行稳定性的数据验证,证明在多径干扰下船舶无线通信传输功率的控制满足设计要求。     

基于Web的船舶阻力教学网络信息远程监控系统设计

传统远程监控系统存在监控有效距离短的缺陷,为此提出基于Web的船舶阻力教学网络信息远程监控系统设计研究。船舶阻力教学网络信息远程监控系统硬件设计包括Web控制器单元、显示单元、报警装置电路设计,软件设计包括系统初始化程序、信息采集与处理程序、监控程序设计,通过系统硬件与软件的设计,实现了船舶阻力教学网络信息远程监控系统的运行。实验结果表明,设计的船舶阻力教学网络信息远程监控系统监控有效距离比传统系统多出2 000 m,说明设计的船舶阻力教学网络信息远程监控系统具备极高的有效性。     

基于BDS的船舶通信信号传输系统

目前提出的船舶通信信号传输系统传输稳定性差,导致传输耗时过长、效率差。基于BDS的船舶通信信号设计一种新的船舶通信信号传输系统,系统硬件由监控终端、数据基站、通信服务器、主控模板、数字信号处理模块和卫星通信模块组成,通过包括UHF卫通、IN-MARSAT-C海事卫星以及S卫通3个设备实现数据传输。由信号采集、文本输出、确定安全传输码、检测目标实现软件流程。结果表明,基于BDS的船舶通信信号传输系统能够有效提高传输稳定性,缩短传输耗时。     

船舶无线远程网络中高密度信息传输单向加密系统

为解决传统单向加密系统存在传输安全性较低的不足,提出一种船舶无线远程网络中高密度信息传输单向加密系统。基于加密模块结构设计,传输模块结构设计,完成了单向加密系统的硬件设计;依托加密程序设计,储存程序设计,实现了单向加密系统的软件设计,完成船舶无线远程网络中高密度信息传输单向加密系统设计。实验数据表明,提出的单向加密系统较传统单向加密系统,传输安全性提高13.17%,适合船舶无线远程网络中高密度信息传输。     

基于Web Server的船舶舱室火灾报警远程监测系统设计

在现代的船舶工业设计中,为了增强船舶运行的安全性,降低灾难性故障的发生,都需要建立起必要的火灾应急系统。但是在监测每个船舱设备的工作状态时,往往要同时处理海量的数据,因此本文采用一种基于Web Server的远程监测系统,能够主动监测舱室各个设备的状态,并根据所采集到的数据,对火灾隐患作出预测,极大的提高了船舶舱室的安全性能,本文设计的监测系统能及时处理多种火灾报警,适用于各种类型的船只。     

基于物联网云平台的海上船舶交通数据挖掘技术研究

随着各海域运行船舶密度的增加,海上安全监控系统需要实时分析各船舶实时数据,进行综合处理。同时,船舶各自的AIS系统在采集及传输数据过程中,受到海洋噪声及传输信道干扰等因素影响,安全监控系统接收数据会出现失真。本文分析了基于物联网的海上安全监控系统的AIS数据挖掘算法,针对采集数据的失真设计了聚类算法,最后进行仿真。     

嵌入式技术船舶实时监控系统

船舶实时监控系统可以对船舶航行路径、航行状态以及周围海洋信息的实时监测分析,提高船舶安全航行能力,为此提出嵌入式技术的船舶实时监控系统设计方法。首先构建船舶实时监控系统的总体结构模型,监控系统由信号采集模块、信号处理模块、核心控制模块和输出模块组成,然后采用低功耗的嵌入式用ARM Cortex-M0为处理内核,监控系统通过RS232进行Linux终端控制,实现船舶监控系统的自动增益控制和远程控制,各种控制信号由CPLD产生,在输出终端输出8路D/A转换信号,实现船舶实时监控信息输出,最后系统测试结果表明,该系统进可以实现舶实时监控,具有较好的信号采集和数据分析能力,监控系统输出稳定性较好,且能实现监控异常报警。     

BP神经网络在船舶远程监控中的应用研究

近年来,随着无线通信、传感器网络等技术的快速发展,船舶远程监控系统在保障航运安全、维护船载设备等方面发挥着越来越重要的作用。船舶远程监控系统实现船岸间数据信息共享和交互,对船载设备的运行状态进行实时监控,并根据采集的数据进行状态预测和故障诊断。本文在船舶远程监控系统基础上,利用BP神经网络的自组织学习特性,提出远程故障诊断模型,该模型能够根据设备运行参数对故障趋势进行准确判断并发出预警。     

基于无线传感器网络的船舶信息采集系统设计

传统船舶信息采集系统通过不定点定位以及有限数据网络进行船舶信息采集,但由于采集传输介质限制存在信息采集数据丢包率较高的问题,为此提出基于无线传感器网络的船舶信息采集系统设计。依托SHT11传感模块,对无线传感器网络节点进行设计,设计Node433TM协议栈体系结构完成信息数据采集;基于C/S模式以及Socket远程程序,将采集信息通过远程传递的方式提供到用户客户端平台上,实现提出的系统设计。试验数据表明,提出的船舶信息采集系统设计比传统信息采集系统丢包率降低4倍。