全船监控信息网络系统研究

论文摘要

舰船的自动化水平是衡量舰船先进程度的一个重要标志。通过计算机网络实现驾驶、轮机、电站等内容的综合集成监控,将使舰船自动化水平达到一个新的高度,已成为当今世界上舰船自动化方而最前沿的研究课题,随着计算机技术的发展和网络技术在各种领域的成功应用,船舶自动化系统已由原来的常规仪表、集中监视,发展到目前流行的现场总线式全分布式系统。为船舶提供一个开放式、标准化、网络化、集成化的信息平台已是现代船舶自动化的发展方向。本文对船舶主要分系统对网络的需求进行了分析,基于全船统筹考虑角度对船舶监控信息网络进行设计,提出了一种适用于全船各个分系统间相互通信,满足安全性及可靠性要求的三层冗余网络构架,大大减少了船舶建造时布线工作量。同时,对全船各个分系统不同的通讯协议进行汇总转换,使全船各分系统可以按标准OPC协议从监控信息网络数据服务器获取所需数据,减少了数据接口开发人员开发工作量,降低出错概率及现场调试时间。船舶管理人员也可以从全船任一客户端方便的浏览全船各主要设备运行信息,减少船舶运行所需人员配置,提高了船舶运行的经济效益

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义及背景
• 1.2 国内外全船监控信息网络技术发展现状
• 1.2.1 国外现状
• 1.2.2 国内现状
• 1.3 研究内容及意义
• 第二章 监控网络需求分析
• 2.1 系统总体设计需求
• 2.1.1 设计指导思想
• 2.1.2 系统主要技术指标
• 2.1.3 系统五性要求
• 2.2 系统主要功能分析
• 2.3 系统主要特点
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统安全性、保障性、维修性设计
• 3.1 结构安全性设计
• 3.2 硬件安全性设计
• 3.2.1 主要考虑因素
• 3.2.2 设备选型
• 3.3 通信的安全性
• 3.3.1 冲突域的划分
• 3.3.2 防火墙
• 3.3.3 MAC地址绑定
• 3.3.4 访问控制
• 3.4 设备保障性设计
• 3.5 设备维修性设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 系统的软件设计
• 4.1 系统的构成
• 4.2 系统的用例
• 4.3 活动图
• 4.4 交互图
• 4.5 包图和类图
• 4.6 本章小结
• 第五章 系统的软件实现
• 5.1 全船监控信息网络系统与不同系统间通讯实现
• 5.1.1 导航系统通讯
• 5.1.2 电站系统间通讯
• 5.1.3 与液位系统MODBUS通讯
• 5.1.4 风机系统CAN通讯
• 5.1.5 其余系统OPC通讯
• 5.2 VB与WINCC通过OPC连接程序的具体实现
• 5.3 软件界面设计实现
• 第六章 系统验证及测试
• 6.1 系统的故障树分析
• 6.2 系统可靠性计算
• 6.3 可靠性测试
• 6.3.1 系统可靠性测试
• 6.3.2 硬件故障可靠性测试
• 6.3.3 监控准确性测试
• 6.4 压力测试
• 6.5 稳定性测试
• 6.5.1 服务端内存长时间消耗测试
• 6.5.2 服务端数据库负载状态测试
• 6.5.3 服务端无故障运行时间测试
• 6.6 本章小结
• 第七章 全文总结
• 7.1 主要结论
• 7.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文