基于物联网技术的船舶航运货物仓储智能化管理系统设计

水上航运物流自古以来就是重要的商品贸易方式,近年来,经济全球化趋势促进了我国与国际的贸易额增长,使大宗商品的远洋航运需求急剧上升,同时也给货物仓储环节带来了压力。为了保障远洋航运的高效性和运输商品的安全性,本研究建立了一种基于物联网技术的船舶航运货物仓储的智能化管理系统。物联网技术是基于互联网技术发展而来的,它将网络节点扩展到实际的物体上,实现了对物体的识别、定位和监测等功能,在世界范围内广受重视。本文将物联网的网络节点与大型运输船舶的集装箱相连接,从而可以对船舶货物仓储进行动态的监测和管理,提高了船舶航运货物仓储系统的智能化、效率和可靠性。     

船舶机舱危险行为智能视觉监控系统

为实现对船舶舱室的智能化管理,设计船舶机舱危险行为的智能视觉监控系统。在ZigBee监控框架中,按需连接智能复位电路和视觉服务器,完成监控系统的硬件运行环境搭建。根据Linux监控内核的移植标准,连接视觉服务器获取的监控数据,完成监控系统的软件运行环境搭建,结合所有硬件执行设备,实现船舶机舱危险行为智能视觉监控系统的顺利应用。对比实验结果表明,在特定指标环境下,应用智能视觉监控系统可在最短时间发现船舶机舱内的危险行为,并对其进行精准的定位监控,有效解决现有技术手段在船舶舱体智能化管理方面存在的问题。     

电力推进式船舶电力负荷预测系统研究

传统船舶电力负荷预测系统存在短期用电量不均、承载上限模糊等弊端。为有效解决上述问题,设计新型电力推进式船舶电力负荷预测系统。通过预测电路设计、推进负载接口设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行模块设计。通过电力负荷环境的搭建、数据库设计、负荷预测流程完善,完成新型系统的软件运行模块设计。模拟系统应用环境设计对比实验结果表明,与传统系统相比,新型电力推进式船舶电力负荷预测系统有效平均短期用电量、明确承载上限。     

云计算环境下船舶网络数据资源调度系统设计

在云计算环境下,目前船舶数据资源调度系统存在数据资源调度配准度较低的问题。针对这一问题设计云计算环境下船舶网络数据资源调度系统。首先设计系统的整体调度结构,其次设计船舶网络数据资源特征管理模块,通过资源管理器将数据分流分类,增添船舶网络数据资源干扰滤波处理模块设计,实现数据资源干扰滤波处理,保证数据资源调配准确,最后设计船舶网络数据资源调度模块,完成数据资源调度以此实现系统设计。通过仿真实验,对船舶网络数据资源调度系统与传统数据资源调度系统配准度进行对比,证明设计系统具有优越性。     

数据网格下船舶全寿命数据信息资源调度系统

传统船舶全寿命数据信息资源调度系统,存在不同寿命周期阶段下对应信息资源调度结构量与空间量不对称的问题,导致资源调度整体误差增大,影响信息资源调度效果。因此,提出数据网格下船舶全寿命数据信息资源调度系统。利用数据网格解决数据结构量与空间量的对称问题。首先,建立船舶全寿命数据信息网格数据的整合框架,通过硬件算力对船舶全寿命数据信息资源进行预处理;然后,对信息资源流进行常规网格信息资源调度模块与应急网格数据信息资源调度模块的设计;通过与传统资源调度系统的对比测试,证明提出设计系统具有提升资源调度响应速度,降低信息调度误差的作用。     

基于蚁群算法的海洋港口物流运输系统研究

传统海洋港口物流运输系统存在货物运输目标参量与船舶调度路径间的协同性异常问题,导致货物运输船舶调度的精准度误差增大。因此,提出蚁群算法的海洋港口物流运输系统研究。首先,在系统硬件中加入船舶货物ID采集硬件,通过货物相关数据,建立起协同数据模型;接着;根据协同模型对运输路径进行基础模型计算,最后;通过蚁群算法,对路径与协同数据进行匹配性最优计算,从而得到最佳的物流调度方案,实现货物与路径的最佳协同性效果。为了验证设计系统的运输调度效果,通过仿真实验来完成对设计系统性能的验证,证明提出设计系统具有提升港口物流运输货物与船舶路径规划协同性的作用。     

云计算环境下的船舶网络资源调度系统

船舶网络资源有限,提高船舶网络资源利用率具有重要的意义,针对当前船舶网络资源调度系统的负载严重不平衡,船舶网络资源利用率等难题,设计了云计算环境下的船舶网络资源调度系统。首先分析当前船舶网络资源调度系统的研究现状,指出每一种船舶网络资源调度系统的不足,然后在此基础利用云计算技术的优势,搭建云计算环境下的船舶网络资源调度系统,采用蛙跳算法对船舶网络资源调度问题进行求解,最后在CloudSim云计算平台上与传统船舶网络资源调度系统进行对比测试,本文船舶网络资源调度系统得到了较高的资源利用率,船舶网络资源调度方案更加合理,可以保证船舶网络资源负载平衡,加快了船舶网络数据处理的速度,具有广泛的应用前景。     

船舶压力值的在线检测系统设计与实现

传统船舶压力值在线检测系统检测过程中误差率很大,影响工作人员建立有效的调度方案。为了解决这一问题,设计了一种新的船舶压力值在线检测系统,系统硬件包括数据采集模块、数据处理模块、数据通信模块和在线检测模块,选用STM32控制器作为核心控制器,完成系统的信息交互。在IAR EW环境下,编写了软件程序,主要编写程序有船舶压力值数据采集程序、存储程序和传输程序。为验证设计系统实际效果,与传统检测系统进行实验对比,结果表明,设计的检测系统检测的压力值结果误差率远远小于传统系统检测的压力值结果。     

基于以太网的船舶监控系统终端智能开发

传统船舶监控系统存在程序响应速率过慢等现象,为解决上述问题,设计基于以太网的新型船舶系统智能监控终端。利用ZigBee以太协议框架,规划智能终端电源模块的供电形式,完成新型监控终端的硬件运行环境搭建。在此基础上,借助终端监控协议,对船舶服务器与监控客户端进行交互处理,并在满足数据处理要求的前提下,完成监控终端数据库结构,实现新型监控终端的软件运行环境搭建。软、硬件结构相结合,完成基于以太网的船舶监控系统终端智能开发。对比实验结果表明,与传统系统终端相比,应用基于以太网的新型船舶系统智能监控终端后,低频、高频状态下的程序响应速率均得到一定程度的提升。     

基于C/S架构的离岸船舶信息管理模型

为了提高离岸船舶的实时管理和信息监控能力,提出基于云计算信息融合调度的离岸船舶信息管理模型,在嵌入式的Linux内核环境下进行的离岸船舶信息管理系统的软件设计。离岸船舶信息管理系统的开发包括信息调度算法设计、软件开发、通信网络模块开发3个部分,系统的功能模块主要包括了船舶数据库模块、程序加载模块、信息调度处理模块、通信模块和客户端与服务端模块等。在云计算环境下实现离岸船舶信息的交叉编译和多模控制,系统网络结构设计为C/S架构,实现船舶离岸信息管理和安全控制,在APP中对信息管理系统的业务逻辑进行封装,实现软件集成开发和通信测试。仿真结果表明,该系统能实现离岸船舶信息的有效管理,信息调度过程中的查全性和召回性能较好。     

极端天气下船舶电力负荷自动调控系统设计

在极端天气条件下,正常航行的船舶,不能根据电荷负载情况,完成电力系统的自动调节控制。为解决此问题,设计极端天气下船舶电力负荷自动调控系统。通过监控电路设计、主控制器模块设计,完成系统硬件设计。通过程序架构设计、嵌入式TCP/IP协议栈设计、高速串行通信接口,完成系统软件设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,应用极端天气下船舶电力负荷自动调控系统后,可在最短时间内,完成电荷负载情况检测,实现电力系统的自动调节控制,达到节省总耗电量的目的。     

高港船闸智能化调度管理系统的设计与研制

为提高船只过闸效率、提升船民过闸体验,本文针对高港船闸改进设计并研制了一种智能运行调度管理系统。该系统采用B/S架构,包含了互联网+应用、常规收费调度业务、平台管理和数据库四个模块。系统集中部署于船闸调度管理中心机房,各管理人员通过浏览器或微信公众平台服务号进行调度管理、平台管理和数据管理等操作。用户端基于微信公众平台、浏览器等设备运行平台,集成了船舶位置获取、网银支付、电子发票、AIS及抓拍等功能,实现了船民不上岸即可报到缴费及获取过闸信息的功能。该管理系统大幅提高了船民满意度,为其它船闸智能化建设提供了一定参考。     

嵌入式技术的船舶实时监控系统

普通船舶实时监控系统,存在监控环境稳定性较差,实时联动船舶数据传输速率较慢等弊端。为有效解决上述问题,引入Linux原理,设计基于嵌入式技术的船舶实时监控系统。通过硬件框架设计、服务器接口设计,完成基于嵌入式技术船舶实时监控系统硬件设计。通过Linux内核设计、嵌入式监控环境设计、实时监控驱动程序设计,完成基于嵌入式技术船舶实时监控系统软件设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,新型系统与传统系统相比,有效解决监控环境稳定性差、实时联动船舶数据传输速率慢等问题。     

物联网下嵌入式船舶航向控制系统设计

随着航运业的发展,对船舶操纵性能的要求日益提高,需要对船舶航向控制问题进行进一步研究。提出基于物联网的嵌入式船舶航向控制系统的设计方法。所设计系统由两部分组成,分别为硬件部分和软件部分。硬件主要由芯片、无线通信模块、电源模块、显示模块、温度采集电路、信扫描电路、复位电路、声光报警电路和负载控制电路构成,重点阐述了对各个硬件部分的设计电路。根据控制信号判断的方法对软件部分进行设计,完成物联网下嵌入式船舶航向控制系统的设计。为了验证所提设计方法的有效性,进行仿真实验,根据实验结果可以得出该系统能够对船舶航向进行实时控制,抗干扰能力强,效果令人满意。     

船舶进出港管理信息服务系统设计

船舶在进出港口和航行过程中,陆地监控服务中心需要对船舶位置进行监控,对船舶航行路线进行指挥调度,监控中心和船舶之间需要保持无线通信的长连接状态。为解决这些问题,提出基于北斗系统的船舶进出港管理系统的方案和设计方法,实现系统硬件与软件设计。该系统在真实环境下进行测试,系统硬件能够实时采集、发送船舶的位置信息,系统软件能够实时接收、显示船舶位置信息,并将调度指令发送到监控船舶。测试结果验证了系统设计的可行性和有效性。     

基于物联网的船舶联合通信系统设计

普通船舶通信系统,存在传输信道分配不合理、冗余通信信息占比过重等弊端。为解决上述问题,设计基于物联网的新型船舶联合通信系统。通过物联网框架设计、联合通信接口设计,完成新型系统的硬件部分设计。通过信息接收模块设计、信道分配模块设计、显示模块主程序设计,完成新型系统的软件部分设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,应用基于物联网的新型船舶联合通信系统后,传输信道分配情况明显更加合理,冗余通信信息在所有船舶信息中占比,不会超过20%。     

大数据资源调度下船舶网络信息加密传输系统设计

传统传输加密系统的工作对象为单向数据交互环境下的传输数据流。因此,传统传输加密系统无法应对大数据资源实时调度计算环境下的信息加密传输计算。为了解决上述问题,提出大数据资源调度下船舶网络信息加密传输系统设计。设计共分为4部分,分别为支持硬件设计、大数据资源调度数据的DES算法初级加密计算、传输数据的AES二次加密计算与调度算法的执行。通过4部分的功能完成系统的整体设计,并达到设计的功能要求。设计的可行性由仿真实验来完成验证。     

基于云环境的船队资源实效管理轮换技术研究

随着互联网的广泛应用,在大数据背景下的传统航运产业面临着船舶调度轮换不合理、资源闲置、空载率高等问题。如何提高船队资源实效管理水平、提升船舶轮换效率、降低运营成本、增强核心竞争力是本文研究的重点。云计算技术具有强大的并行计算和分布式计算能力,能够为用户提供海量存储服务。本文研究船舶管理的数学模型,为利用云环境强大的分布式计算能力,设计分布式遗传算法,得到船队资源调度的最优解方案,实现对船队资源的高效管理。     

船舶动态信息采集与传输关键技术研究

现代化智能型的船舶运输控制系统包括船舶信息管理与控制、船舶动态信息采集与传输、船队运行综合调度等三大模块。船舶动态信息采集与传输是该系统的关键部分。首先介绍船舶动态管理系统选用的软件,系统的特点和功能,并解析系统的结构。着重详尽描述船舶动态信息传输的工作原理和过程。最后介绍船舶管理信息系统及其船舶动态调度的情况。本研究成果为实施船舶的有效调度管理,为实现船岸一体化控制管理奠定基础。     

冗余智能化船舶能量优化管理系统设计

智能化船舶是船舶自动化技术发展的必然趋势,船舶能量管理系统也在向着精细化、智能方向发展.本文介绍了一种热冗余智能化船舶能量优化管理系统的组成和功能,并对系统进行了硬件设计和软件设计,梳理了系统工作流程.为后续冗余智能化船舶能量优化管理系统的实现奠定基础.