船务管理系统研究与实现.doc

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1、学校代码： 10246学 号：063053161 硕 士 学 位 论 文（专 业 学 位）船务管理系统研究与实现院 系：软件学院专 业： 软件工程姓 名：林瑞标指 导 教 师： 支晓繁完 成 日 期： 2008年9月20日目 录摘 要1ABSTRACT2第一章 绪 论31.1 船舶和水运的发展现状和趋势31.2国内船舶管理存在的主要问题31.3 本文的主要工作内容41.4 本文的预期目标和成果51.5 论文的结构5第二章 船舶信息化现状分析62.1目前我国船舶信息化的现状62.2国外船舶管理信息化现状72.3船舶信息化的关键点72.4船舶信息化管理必要性82.5建设船务管理系统的意义102.5

2、.1提高工作效率112.5.2提高故障预报和诊断能力112.5.3提高船舶管理水平112.5.4 能够促进船岸一体化进程11第三章 船务管理信息系统设计123.1简述123.2局域网的设计要求123.3系统网络结构123.3.1 系统网络结构图123.4通信方式选择133.4.1基于海事卫星通信系统133.4.2基于GPRS通信143.4.3基于数字微波通信系统143.4.4海事卫星系统与数字微波通信相结合的方式143.5系统总体结构设计153.5.1 系统体系结构设计153.5.2 系统功能层次结构153.6 软件功能模块划分163.6.1系统的总体功能结构图163.7需求分析与系统功能设计

3、163.8性能需求353.8.1时间特性要求353.8.2灵活性要求353.9输入输出要求353.10数据管理能力要求353.11故障处理要求353.12 系统数据库的概念结构设计353.13系统的数据结构设计363.14 系统数据库的物理结构设计45第四章 船务管理系统实现464.1 开发环境464.1.1 系统编制过程中所使用到的环境和工具464.2.关键技术研究464.2.1 Struts464.2.2 Spring技术484.2.3 JDBC技术494.2.4 JAVA Native Interface技术504.2.5 ant技术514.2 系统功能实现524.3 系统技术特点664

4、.3.1 综合运行环境664.3.2 系统特性67第五章 湛江海事局船务管理系统建设情况685.1海事船只信息化建设的意义685.2工程概况685.3系统试用情况685.3.1试用后产生的效果69第六章 结束语706.1 全文总结706.2 系统特色706.3 今后工作展望71参 考 文 献72致 谢74摘 要2001年底，我国加入了世贸组织，给国内航运业带来了一个重要的发展机遇期，但同时，也面临着重大挑战。我国船舶管理模式落后，信息化程度较低。其中船舶维修保养的管理更是如此，各项技术飞速发展的今天，很多船舶的维修保养管理仍在沿袭着手工操作的历史，船岸之间的数据无法及时传输和共享。国际航运市场

5、的激烈竞争，使得维修保养己成为以低成本获得高效益的重要手段和方法，成为一种新的生产力，对于保障船舶安全、提高营运效率、降低营运成本，提高企业的竞争力至关重要。因此，研究符合船舶管理发展方向的基于网络的船务管理信息系统已经极为迫切。本论文总结了当前船舶信息化过程中普遍存在的问题，以建设符合现代船舶管理的需求为出发点，紧贴船舶设备的运行状态，以及设备的维护保养计划这个船务管理核心，抓住船岸通信，数据共享这个重点和难点，结合目前国内船舶的实际情况，采用基于海事卫星和数字微波通信方案的船务管理系统的设计，将数据直接存储于岸基，船舶端只需瘦客户端即可访问系统，方便地解决了传统C/S架构下系统复杂的数据交

6、换过程。实现船务管理体系的有效运作，提高科学性减少盲目性，提高工作效率。本论文最后通过对一个成功实施案例的分析对系统的设计进行了验证。关键词 船舶，维护保养，信息化，管理信息系统，船务管理ABSTRACTAt the end of 2001, China entered the WTO, which brought the domestic shipping industry a significant period of development, and at the same time, a series of great challenges. We find out that Chin

7、as ship management is old-styled, and lack of Information Technology. The ships repairing and maintenance work is especially backward the rapid development of technology today. Many of the ships maintenance management rely only on paper records and an efficient way of data sharing between ship and s

8、hore does not exist. Now the international shipping market is in fierce competition, and the ship maintenance work plays a more important role in cost-control, which even becomes a new productive force. Good ship maintenance can guarantee the safety of ships, improve operational efficiency, reduce o

9、perating costs and improve the competitiveness of enterprises. Therefore, the research on Web-based shipping management information system according to the modern management science has been extremely urgent.This thesis summarizes the prevailing issues in ship informationization, bases on the needs

10、of the modern ship management, close to the ships running equipment, as well as the equipment maintenance plan which is the core of shipping management. According to the difficult issue that the ship-shore communication and data sharing and actual situation of the domestic ship, our solution is base

11、d on the use of maritime satellite and digital microwave communication technology. The ship data is stored in the shore-end directly, and the ship-end can access the system from thin clients. This solution avoids the complex system of data exchange process in traditional C / S framework. And finally

12、 to achieve an effective and scientific operation system, reducing the blindness and enhancing the efficiency. By the case of a successful implementation of such a system, the design in this thesis is verified.Keywords Ship, Ship Maintenance Management, Informationization, Management Information Sys

13、tem, Ship Management第一章 绪 论1.1 船舶和水运的发展现状和趋势“十五”期间，我国造船业迅猛发展，产量连创历史新高，年均增长速度接近30%，世界第三造船大国的地位进一步巩固。“十一五”是我国造船业向第一造船大国目标迈进并实现由大到强发展的关键时期。船舶工业是现代大工业的缩影，是关系到国防安全及国民经济发展的战略性产业。船舶工业不但为水运交通、能源运输和海洋开发提供装备，而且又是海军舰船装备的主要提供者，也是国民经济和国防建设的战略性产业之一。就现在来看，船舶工业也将要成为我国的一个支柱产业。经过改革开放后二十多年的快速发展，船舶工业已成为我国为数不多的几个具备了较强国际

14、竞争能力的外向型产业之一，成为世界船舶工业的一支重要力量。 我国船舶工业造船产量已连续年位居世界第三位，在世界船舶工业中所占份额由年的提高到年的。到年我国的船舶产量将达万载重吨，达到“世界第一”。交通运输部部长李盛霖曾表示，加快水路航运发展是我国实现可持续发展的必然选择。就经济价值来说，水路航运价格低廉，只有铁路的1/2，公路的1/4。从环境角度来看，公路单位货运量二氧化碳和氮氧化物排放量分别为水路的2倍和3倍，铁路单位货运量造成的污染是水运的3.3倍。A.P.穆勒-马士基集团的首席执行官安仕年估计，水路航运的能源效率大约比空运高大约50至100倍，比公路运输高10倍，比铁路运输高3倍。如果中

15、国的水路航运占据更重要的地位，将会大大改善环境状况。同时，水路航运适应性十分广泛，在煤、矿、油等大宗货物、重大件货物运输方面具有不可替代的优势。水路航运的核心在于船舶，而规范严格的船舶管理可以在现有设施基础上最大的发挥航运的运营潜力、增加航行安全保障、节约燃料、降低故障率事故率，从而有力地支撑了交通建设的健康快速发展。瞄准安全与节能的船舶信息化管理系统正是在这个历史背景下应运而生的。1.2国内船舶管理存在的主要问题我国船舶管理中存在的一些问题：（1）船舶管理方式落后我国水域上船舶型号杂乱，一些船舶设备老旧，自动化程度很低，交通安全问题和能耗问题日益突出。而其管理也大部分是手工管理，效率低下，信

16、息共享、查询困难，船舶安全与养护完全依赖于人的经验和主观能动性，漏洞多，潜在风险大，难于把握和控制。主要表现在：信息采集手段落后，收集整理运营数据困难，给船舶监管带来大量漏洞，部分安全运营生产规范没有很好执行，造成大量安全隐患。业务流程欠规范，欠约束，重修轻养，重用轻管，流程执行不规范，往往流于形式，短期思想主导人的短期行为，造成安全隐患。船岸分离，检查监督不便，即使有各种报表也可能流于形式，甚至造假，管理效果差，难于量化。（2）船舶管理队伍建设不适应时代发展目前，船舶管理队伍普遍文化程度偏低，业务技能不高，尤其是信息化教育程度不高，没有很好地利用先进的数字化管理手段，造成管理效率低下。设备的

17、维护保养工作不稳定、规范，存在着“重修轻养，重用轻管”等短期思想和行为。一旦管理人员变动，工作交接不清，容易造成工作脱节，许多设备得不到及时的保养和检修，造成损坏甚至会酿成大的事故，造成严重的经济损失。1.3 本文的主要工作内容本文重点研究设计基于海事卫星和数字微波的船务管理系统的必要性、意义以及系统的设计和实现，并简单介绍了系统的主要内容。本论文先是分析了我国目前船舶管理的现状，在调研的基础上提出了船务管理存在的问题，继而提出建设系统的必要性和重要性。紧接着，根据船舶管理的具体需求，和船舶这个特定环境，对系统进行了设计，最终将系统实现。本论文详细论述了基于海事卫星通信技术和数字微波通信的船务

18、管理系统的设计思想、设计原则。功能、软硬件环境、数据库设计等等。系统主体应用于JZEE平台，基于上层SQL Server2005数据库，实现船务管理系统。以此为基础，利用通过海事卫星通信和数字微波通信结合的方式同步数据库，构造基于B/S架构的船务管理系统。系统的实现将有助于实现船舶的各控制系统和管理业务的信息集成，使船舶和船队管理工作逐渐科学化、规范化、管理一体化以及船岸一体化。1.4 本文的预期目标和成果本课题在广泛搜集资料和到多个海事局进行实地调研的基础上，主要完成以下任务：(1)对我国造船业和水运的优势进行论述，分析我国目前船舶管理存在的问题，和进行船务管理系统建设的必要性。(2)根据目

19、前我国船务管理工作的现状，详细分析船务管理系统的需求。(3)围绕船舶管理中的核心-船舶设备的运行状态，以及设备的维护保养计划，根据船舶这一特定环境，船岸通信的关键点，对船务管理系统进行设计。(4)最后选择开发环境与工具对系统的设计进行实现，并做了简单的演示。(5)系统客户端支持各种类型的操作系统，支持IE、FireFox等各版本的浏览器。应用服务器使用windows 2003 server 平台，DBMS使用SQL Server2005系列数据库服务器。系统使用J2EE框架进行开发，系统以Web的形式发布。1.5 论文的结构第一章介绍论文的相关背景，我国造船业的发展现状，水运行业相对于其他的运

20、输方式的优势。我国船舶管理的现状。第二章论述了我国船舶信息化的现状分析，分析了进行船务管理系统建设的意义。第三章详细介绍了系统的总体设计方案，对系统的局域网设计，系统网络结构设计，系统的需求紧系了分析。第四章对系统实现的环境，关键技术，系统的技术特点进行了介绍和描述，并对系统进行了演示。第五章对湛江海事局实施本系统的情况进行了简要介绍。第六章对本文的工作进行了总结，并展望了未来。第二章 船舶信息化现状分析2.1目前我国船舶信息化的现状80年代，计算机在我国逐渐普及，许多船舶管理公司或者部门都相继开发出各种各样的应用系统。特别是国际互联网应用的发展加速了我国船舶管理行业和世界船舶行业的融合，特别

21、是一些大的船舶管理公司和航运公司都建立了自己的网站，用于信息发布和反馈，以及业务的在线处理。初步具备了船舶管理信息系统运行的外部条件，但目前网络功能的开发与利用非常有限，主要原因是缺少与其相配套的各种管理应用软件，使大量硬件建设投入没有产生应有的效益。有的船舶管理公司(部门)也组织开发了一些管理软件，但限于各种条件限制与传统管理模式与管理理念的影响，开发管理软件时过多考虑了让计算机迁求于管理人员，缺乏先进性、科学性;有的船舶管理公司(部门)开发的管理软件也只考虑某个部门或科室的要求，缺乏系统性，无法做到数据共享与无纸化办公的要求。随着信息技术的普及与我国航运事业发展，各船舶管理公司(部门)也早

22、已认识到应用IT技术进行船舶管理的重要性，许多企业也都作过多种尝试，但最终能转化为实际应用技术，且能运用于船舶管理工作的更是少见，船舶管理仍旧停留在传统管理手段上，一切仍靠人工处理，包括计划、记录、报告、备件物料申请、审批、采购等，船岸间的沟通仍靠船舶管理人员登轮检查等，这己经严重制约了船舶管理水平的提高，直接影响了船舶安全、营运率、船舶寿命及船舶管理人员(包括船员)业务素质的提高。国外船舶管理软件的引进工作也正在探索中进行，但由于受到不同管理体制、管理理念与费用的影响，国外船舶管理软件还没有得到我国船舶管理部门的普遍认同，主要原因是国外管理软件是按国外船舶管理公司的管理体制与管理理念进行开发

23、的，与我国船舶管理部门现行的船舶管理体制，管理理念与运作流程等方面存在较大的差异，以及在软件今后的升级、完善与维护费用等方面也存在不同的看法。随着船舶的快速化、大型化、专业化、高自动化和智能化的发展，一些船舶管理部门特别是一些大的船舶公司，能够加强与校院或者一些科研部门的联系，对于如何更好地开发船舶管理信息系统进行了大量的研究工作。而如何利用现代的网络及通信技术，开发船岸一体化的船务管理信息系统，应该成为船舶管理部今后的研究重点与发展方向。2.2国外船舶管理信息化现状国际上被船舶管理公司广泛采用的船务管理信息化软件主要有两家开发商:ABS船级社的SAFENET船舶管理软件和SPECTEC公司的

24、AMOS船舶管理软件。但国际上知名的航运公司、船舶管理公司，如EVERGREEN, OOCL,WALLEM, BARBER, DENHOLM, COLUMBLA, P&O及SEA-LAND等航运企业大多都拥有自行开发的符合本公司管理模式的船舶管理软件，信息技术在船舶管理中的应用已十分普及，实现了船务管理信息完全浓缩在一台电脑和网络中.做到了船岸信息数据共享，使船舶管理过程处于船岸同步监控之下，使管理效率大为提高。而在许多信息系统技术起步较早的发达国家，其船务管理信息系统己经具有相当的经验并取得了很好的效果。(1)世界著名的航运组织波罗的海航运公会(BIMCO)开发的不定期船舶经营管理决策支持(

25、DS)软件已相当成熟，并且商品化。其软件包括大量港航信息，有强大的数据库支持操作，灵活方便，并附有港口图形和文字资料、航线资料以及标准合同范本等。 (2)月麦马士基轮船公司，美国海陆公司等其信息处理系统规模相当巨大，均有全球性的计算机网络支持，不但能动态跟踪船舶和货物，进行如运费舱单、提单和报表等数据的全球传输，而且有很好的统计分析和支持决策功能。许多航运企业还联合组建运输货物信息系统，这些系统已有银行、海关、保险公司等相关单位参加，通过国际互联网，可以迅速地交换信息。(3 )SHIPNETS是日本航运货物信息网络系统的简称。它是日本东京、横滨、大阪、神户、名古屋五大港口与航运界组建的一个联机

26、网络，通过通信线路在各港口和各航运公司之间交换航运货物信息。使用此网络的主要成员为海运代理公司、船舶公司及其代理、理货公司。使用此系统可加快信息交换速度，实现数据和程序标准化，减少运输单证，使无纸联营成为可能。2.3船舶信息化的关键点建设我国自主的船舶信息化系统已成为提高行业竞争力和行业长远发展的当务之急。要走好船舶信息化的道路，首先要先过以下几关：意识关：管理信息系统的应用是三分技术、七分管理、十二分数据。意识决定行为，也既信息化建设是“一把手工程”。我们必须在管理上做很多的工作，中国人常说“磨刀不费砍柴功”，企业高层在推进信息化管理方面必须要做到“坚定信心、把握方向、资源保障、关键决策”。

27、普及性：应将“信息化”这一精英文化概念转变为人们普遍接受的大众文化。船舶管理的信息化需要广大船员的密切配合和积极参与，只有这样数据的采集、统计、分析、反馈、决策才是一个完整的闭环体系，只有这样我们的推进工作方可见成效。避免“神秘化”、“复杂化”。避免“信息化”的空壳化：缺乏数据库的“系统”只是漂亮的空壳，不顺畅的流程依然还会出现“瓶颈”以及信息链断裂问题。信息化建设不仅是一套先进的信息系统平台，关键要建立数据库、建立与系统相配套的管理模式、流程、规章制度和工作标准，建立强有力的推进机构。信息化管理要与企业具体情况结合，要与我国的现有体制相结合：应有针对性的引进，避免生搬硬套，要在信息化的应用中

28、找到关键切入点，切实解决船舶管理部门的普遍问题。2.4船舶信息化管理必要性随着我国改革开发前进的步伐日益加快，水运交通建设的快速推进，安全、可靠、经济、高效的水路交通体系将日益完善，硬件设施已经逐步完善，而与之配套的软件管理措施需要加强建设。水路航运管理普遍缺乏一体化、集成化的信息系统，与运营和监管联系不够紧密。船舶安全设施和管理水平已经严重不适应地区经济、社会发展的一系列需要。交通部相关文件中交通运输服务方面已经明确提出交通运输管理要与信息化技术整合，重点研究运输安全监督管理技术、节能减排技术，推进水运交通一体化，治理交通运输、解决运输安全的问题。 大力发展船舶信息化管理系统是贯彻科学船务管

29、理“管用养修”的有力保证，是水上航行安全的重要支持，更能改进船舶设备的运行状态达到节能减排绿色航行的重要目标。更长远来看，船舶管理信息化是造船业、航运业、港口行业与信息产业有机融合的产物，是行业的新兴领域和经济增长点。对于调整我国船舶业结构、转变增长方式、增强国际竞争力的重要途径和战略方向。（1）提升水运交通运输监管能力的需要传统的观念、制度和手段已经无法满足当前水运交通运输监管的需要。只有实现交通运输管理的现代化、信息化，大力提升交通运输管理能力才能达到目前水运交通建设与管理的和谐统一。目前的水路航运部门缺乏统一、有效的信息化管理系统，即使引进了一些国外系统，由于管理模式、体制、习惯不同，文

30、化差异和语言障碍等原因，安装到岸基和船舶后推广应用十分困难，发生故障后支持服务不能及时跟上，基本都处于闲置状态，不但没有产生实际作用，反而成为船舶管理的难题和负担，岸基管理部门和船舶使用人员都有苦难言。船舶管理工作是一项精细复杂的系统工程，应强调整体与全局的把握同时又须渗透到日常事务工作的方方面面。我们研究的信息化管理系统正是针对目前管理方式过于粗放的缺点，“大处着眼，小处着手”，实现标准统一，功能全面又贴近船舶应用的管理系统。随着水运交通建设紧锣密鼓的进行，水路等交通硬件条件的具备，水路交通的运输能力将有质的转变，区域运输协调管理变得非常重要。要达到区域管理信息化的水平，就需要建立规范、广阔

31、的船舶管理信息平台，建立区域乃至全国范围内的共享数据库，使管理人员不在现场就能通过各种手段，从数据中心获取必要信息，管理船舶健康状况，保障船舶航行安全。船舶信息化管理系统瞄准这一远景目标，为水路交通行业管理提供新一代规范、统一的管理平台，为高效、正确地管理提供保障，最终推动交通运输监管能力的全面提升。（2）安全航运的需要我国水域广阔、水情复杂、气候条件复杂多变，航道等级较低；同时船型复杂，设备自动化程度不高，事故潜在可能性较大。船舶信息化管理系统中的智能导航子系统可以帮助本船接收实时有效的导航数据，在电子海图上实时显示本船的船位、航向、航速等，还可显示外接的气象仪、测深仪等辅助仪表，同时实现偏

32、航报警、转向点报警等报警功能，极大地减轻驾驶员负担。 通过卫星通讯或者无线网络设备，岸基船舶监管中心也可以实时对流域船舶进行监控，及时纠正驾驶错误，防患于未然，大大降低事故概率。遇到事故时，监管人员可以通过网络平台迅速获取有用信息，增加应急反应能力。同时利用系统的视频会议、语音调度等平台，联合各地方专家，对事故进行远程分析、诊断、处理，大大增加了事故处理效率。（3）节能减排的需要2007年年底，全国仅内河运输船舶就有18.02万艘，船舶功率1803.20万千瓦，很多船舶由于维护保养不善，处于不良工作状态，浪费大量燃、润料，同时增加了轮机及辅助设备的维修次数，很不经济。这是由于许多工作是依靠管理

33、人员的经验和工作态度进行的，随意性大。设备维护保养工作不够稳定、规范，存在着“重修轻养，重用轻管”等短期思想和行为。一旦管理人员变动，工作交接不清，容易造成工作脱节，许多设备得不到及时的保养和检修，造成损坏甚至会酿成大的事故，造成严重的经济损失通过本系统建立规范严格的船舶维护保养体系，维持船舶轮机及辅助设备良好运转，降低燃、润料消耗，增加日常保养减少大修次数，实现节能减排的经济效益。（4）人才培养储备的需要根据国外经验，庞大的信息化工程要依靠大量的技术人才，包括管理专家（需要熟悉各种航运业务流程，能分析诊断实施过程中的管理问题）、航运与船舶专家（掌握现代船舶设计、生产组织、物流管理技能，能分析

34、优化生产流程，处理相关数据）、计算机专家（具备系统总体设计能力、系统分析能力，能掌握软件分析，数据处理转换核心技术，系统集成技能）和大量业务熟练的船员等。而我国大部分航运企业和航运监管部门这方面的人才非常之缺乏。原因之一是船舶管理方面存在很多先天性难题，那就是船舶设备和备件数据量很大，使用、保养、维护项目繁多，而且有用数据分散于各种说明书和表格之中，数据本身不规范，或缺失、或重复，学习、掌握、记忆都存在很大难度。因此维护保养经验存在于个别经验丰富的船员或管理者头脑之中，难于共享，人员流动经常带来管理经验的空白。从另一个角度讲，船舶设备管理人员的维修、保养经验又是保证船舶设备正常运行和处理设备故

35、障的宝贵资料，需要不断积累和总结。传统的管理模式是有经验的轮机长（或其他管理人员）口授或手把手地教，如果该管理人员调离本船，很有可能以前积累的设备维修经验和注意事项全部丢失，这对岸基和船舶是一种很大的损失。船舶信息化管理系统充分重视“维修保养经验”的积累与完善，并作为历史数据长期保存，既可以指导维护保养工作，又可以作为新上任的设备管理人员熟悉所管理设备的培训资料。我们研究的船舶信息化管理系统，瞄准目前航船管理不严格、不规范、严重依赖人员自身素质的现状，采用先进的计算机、网络、数据库和现代通信等技术，欲实现船运企业对船舶的维护、保养和动态监控，实时监督船舶的健康状态，最大减小人为疏忽，增加船舶航

36、行的安全性。同时对规范的维修保养体系进行监控，增加航船的良性运行时间，进一步降低维修保养费用和船舶能耗。切实将船舶管理做到规范化，智能化，精细化，绿色化。2.5建设船务管理系统的意义现代船舶管理以安全、环保、经济、节能、减员为目标，同时船舶正在向快速化、大型化、专门化、高自动化和智能化方向发展，其发展趋势主要体现在:船岸管理一体化、船舶管理智能化、增强船舶管理单位对所属船舶的监控、管理、应对突发事件的能力，确保船舶航行更安全。面对船舶日益现代化、智能化与快节奏化的要求，必须善于改变当前船舶管理的传统管理模式，充分利用现有的计算机技术、网络技术、通信技术，加强和发挥信息技术在船舶管理中的应用，用

37、科学手段实现船舶安全控制、提升船舶管理水平，在监控技术和监管方式上不断加强对船舶的管理，提高船舶设备的完好率与船舶安全控制力度，实现船舶成本控制与优化运作。船务管理系统的建设具有以下的重要意义。2.5.1提高工作效率船务管理系统，将会提高船员和岸基船舶管理部门工作人员的管理效率、工作效率。信息化的最大影响在于提高行业的生产效率，减少了管理、流通成本，这种影响是深远的，如果船舶管理能够有意识地导入信息化，将会给船舶管理单位带来巨大的效益。对于船舶管理单位来说，信息化实际上是后来者加快前进脚步的驱动器。在表面看来，系统的实施提高了生产效率，加快了办公速度，减少了不必要的劳动和人员，节约了成本的支出

38、。信息化使管理模式更趋科学化、合理化，正是这些细节的改善克服了原有的弊端，减少了原先运营模式中隐藏的风险因素，同时也提高了生产效率和反应能力，并减少了相应的成本开支。而所有的这些改善可以树立起良好的形象，从而增强竞争能力。2.5.2提高故障预报和诊断能力船舶运行状态直接关系到船舶的运行安全，船舶运行参数的信息将为数据的进一步分析处理提供基础，船舶运行状态的监控水平将得以提高。一些设备的故障反应将不像信息集成前只有故障出现才报警，而是能够做到故障的智能化诊断、提前发现故障并及时诊断故障原因，这将使监测技术发生质的变化，有效避免航运事故的发生。2.5.3提高船舶管理水平系统建成后的船舶将对物料、燃

39、油、备品备件和人员的管理更加科学。船舶管理不仅会提高营运安全，而且能降低营运成本，提高营运经济性。2.5.4 能够促进船岸一体化进程实施了船务管理系统的船舶信息可通过海事卫星和微波传输，实现和岸上管理部门的信息传递，使岸上管理部门及时准确地掌握船舶动态，实现船队的动态管理。船舶的主管部门出于管理的需要，有可能强制性地要求动态提供某些船舶的各种报表信息。总之，船务管理系统的建设有十分重要的意义，是船舶管理发展的新目标之一。船务管理系统的实现数据集成不是目的，而更主要的是如何充分利用有用的数据做到信息共享。船务管理系统的功能和效益体现在信息共享技术上，这是船务管理系统的关键技术。系统实现后，利用信

40、息共享可以使船舶航运和管理发生非常大的改善。第三章 船务管理信息系统设计3.1简述船务管理系统中，系统采用JAVA开发，其中船舶运行参数监控子模块，通过JNI调用.dll库，与设备进行通信并采集运行参数值，这是由于与设备通信方面VC+相对于JAVA更有优势，编写程序比较方便，所以该子模块是通过JAVA使用JNI来实现的。整个系统基于B/S的体系结构。在客户端，用户使用各种浏览器，通过通信模块向岸基web服务器提交数据或请求数据，通过系统页面办理船务业务。部署于船舶上的数据采集探头通过各种协议从机组和机组控制系统采集数据，经通信模块向岸基端数据处理及通信平台传送数据，数据处理平台对数据处理后将数

41、据存进数据库，以供各子系统使用。3.2局域网的设计要求众所周知，船舶局域网的工作环境比较恶劣，由于船上设有通信导航设备，存在较强的电磁干扰，此外，船舶在航行中颠簸、振动、摇摆都很严重，这就要求船舶上的计算机局域网必须具有抗干扰性和抗振动性强、可靠性高的特点，以保证网络运行良好。因此船舶局域网的设计必须考虑以下几点:(1)构成网络的计算机部件、线缆等应具有高度的可靠性。首先是通信的可靠性。按照工业局域网的一般要求，数据误码率应小于1X108，残差率不大于3 X 10-5。其次，应该有较强的检错及纠错能力。关键的硬件及软件应有必要的冗余，局部发生故障不应该导致整个系统瘫痪。(2)适用于船舶环境，抗

42、振、防电磁干扰。船上湿度大，并且各种干扰较多，包括电源干扰、电磁干扰、地电位干扰、雷电干扰等。船上布线范围广，船内温度差异大，要求网络的传输介质能满足工作环境温度的要求。此外，还要求传输介质的机械特性能适应船舶环境。3.3系统网络结构3.3.1 系统网络结构图图3-1 系统网络结构图3.4通信方式选择船务管理系统的设计，关键的一点是船岸通信方式的选择，目前船岸通信的方式主要有下面几种，以下对这几种通信方式做一个简单的介绍和比较：3.4.1基于海事卫星通信系统1.一次性投入大，运行维护费用昂贵。要在一艘船上安装使用卫星通信系统，一次性投资约需7580万元用于购置卫星地面F站，投入较大。另外，卫星

43、通信系统运行过程中，需要租赁卫星数字通道，通信费用相当高昂，约5070元/分钟。 2.信号覆盖范围大，基本无辖区死角。地面卫星F站的通讯范围理论上可以涵盖水域上的每一个点。 3.适用于近岸30海里外水域视频传输。在发生重大海事、人命救助等关键时刻，使用成本退居次要地位时，可以启用海事卫星通信系统。3.4.2基于GPRS通信1.投资较少，见效快。一次性投入和日常维护费用相对较少。可以方便的实现专网和互联网的无线延伸。通过采用CDMA技术无线上网，船员可以通过笔记本电脑加装CDMA无线上网卡的方式，在陆地和港口等近海区域直接登录互联网，或者通过VPN虚拟链路直接登录岸基船舶管理部门的专网。 2.适

44、用于互联网信息查询和船舶管理部门专网中业务系统应用。CDMA无线上网卡包月费用中包含互联网上网费，可以通过CDMA无线上网卡上网，方便船员在互联网上查阅各种资料。可以运行目前船舶管理部门专网中的任何软件，包括船舶管理部门的OA系统等。3.带宽较窄，不方便大信息量系统使用。CDMA的带宽为200K/S。为普通拨号上网速度的23倍，速度相对船舶管理部门的专网的带宽而言较慢。限于带宽问题，通过无线上网不太适合包含图片和视频等大信息量业务软件的运行（这些软件通常可以运行，但是速度相当缓慢）。因此要充分发挥CDMA无线上网系统的特点需要船舶管理部门开发新的业务查询和处理系统。CDMA移动上网技术可以采用

45、将来的3G技术替代。3.4.3基于数字微波通信系统(1)带宽大，近海区域性能好。移动数字微波技术通过在船岸分别安装微波数字收发机，在近海30海里左右，可以实现220M的高带宽数字通道。通过这种数字通道，可以传送DVD品质的事故现场图像，并可以使用200K左右的双向数字通道。(2)一次性投入较大，运行维护费用低廉。要在一艘巡逻船上安装使用该系统，一次性投资约需50万元，投入较大。但是该系统运行过程中无需租用线路，后期维护费用仅限于设备易损件购置和故障维修费，运行费用低廉。(3)有效作用距离为3050公里，约30海里。移动数字微波技术的有效通讯距离跟下列因素有关: 船岸发射天线高度、发射功率、海岸

46、地貌和天气状况。通常情况下，在接收天线方圆30海里范围内传输较为稳定可靠。因此，数字微波技术可以较好地满足船舶在内河航行沿途视频的传输，并可以使船员在近海上船舶管理部门或其他专网上的数据，处理业务。3.4.4海事卫星系统与数字微波通信相结合的方式基于以上几种通信方式的比较，经过有关调查研究,综合国内外IT无线技术,结合我国船舶管理部门的人力、财力现状,对于海上巡查执法船舶和岸上海事专网的连接，在3050公里以内时，可通过移动宽频微波实现船岸数字多媒体数字通信，无需通过昂贵的海事卫星系统与岸基进行通信，节省系统的使用成本。超过50公里或者在发生重大海事、人命救助等关键时刻，使用成本退居次要地位时

47、，可以启用海事卫星通信系统。 3.5系统总体结构设计3.5.1 系统体系结构设计系统采用了B/S架构的设计，与传统C/S架构的系统相比，具有如下的优势：(1)传统C/S架构下的船务系统，一般都把船舶版和岸基版系统当作独立系统进行设计，船舶版在船上有独立的数据库，船舶版的数据库在做了数据变化以后，记录下变化的地方或者记录下更新数据库的sql语句，然后通过写文件的方法，将变化的数据交换到岸基版数据库，这样保持船舶与岸基部门数据库的一致。但是这样往往会带来问题，在系统长期运行的情况下，船舶与岸基的数据库很容易因为数据丢失等原因造成不一致，维护成本很高，也很麻烦，给维护人员带来很大苦恼。本船务管理系统采用了B/S架构以后，上述的第一个问题便不存在了。(2)岸基部门的多条船舶间的数据共享，只能通过岸基部门的数据库进行数据交换，共享不及时，还很容易造成数据重复。由于所有的船舶都将数据统一存储于岸基部门，这对数据共享创造了有利条件，只需通过系统的权限控制，便可以轻松解决船舶之间哪些数据需要共享，以及共享程度的问题。3.5.2 系统功能层次结构从不同功能角度的概念来设计系统，将船务管理系统划分成四个层次结构：数据获取层、数据管理层、分析处理层、应用层，其功能层次结构如下所述。(1)数据获取层数据获取层