摘 要

船用碟式分离机是一种在船舶航行中起到关键作用的机械设备。它的运行状态对于船舶的正常航行有着巨大意义，所以，设计一套先进的系统用于通过一些传感器来监测分油机运行过程中的各种具体参数，让机器对数据进行分析从而详细的监测分油机的运行状况，能够大大减少需要人工的工作量，也极大的提升了各种工作的效率。除在船舶端监测分油机的运行状态之外，管理职能部门、研发厂商也需要在岸上实时获取船载端碟式分离机的运行状态，因此，本设计以碟式分离机的信息化和智能化为研究目标，开展船岸一体化的相关研究，完成了在各种情况下都能确保数据安全传输的远程无线网络通讯方案设计、分离机无线网络通讯协议与传输流程的设计、分离机的岸载监测报警系统的人机界面和数据库设计、分离机的岸载数据预警功能、监测报警功能的设计。

关键词：船岸一体化；碟式分离机；无线网络传输；软件设计

Abstract

Marine disc separator is a kind of mechanical equipment which plays a key role in ship navigation. Its running state is of great significance to the normal navigation of ships. Therefore, an advanced system is designed to monitor various specific parameters of the oil separator through some sensors, so that the machine can analyze the data and monitor the running state of the oil separator in detail, which can greatly reduce the workload of manual work and greatly improve the efficiency of all kinds of work. In addition to monitoring the operation status of the oil separator at the ship, management departments and Ramp;D manufacturers also need to acquire the operation status of the ship-borne dish separator on shore in real time. Therefore, the article aims at the informatization and intellectualization of the dish separator, carries out the research on the integration of ship and shore, and completes the design of the remote wireless network communication scheme, the wireless network communication protocol and transmission process of the separator, the man-machine interface and database design of the shore monitoring and alarming system of the separator, the shore data warning function of the separator, and the monitoring and alarming function design.

Key Words：Ship-shore integration; Disc separator; Wireless network transmission; Software design

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 研究内容及路线 1

第2章 系统设计基础 3

2.1 采集对象介绍 3

2.2 数据库关联关系 5

2.3 数据库详细设计 7

第3章 无线传输模块设计 10

3.1 传输介质介绍 10

3.1.1 移动通信网络 10

3.1.2 北斗短报文 12

3.1.3 天通一号 12

3.1.4 全球定位系统 13

3.1.5 船舶自动识别系统 14

3.1.6 海事卫星 14

3.2 传输方案设计 15

3.3 通讯协议介绍 18

3.3.1 传输控制协议 18

3.3.2 文件传输协议 19

3.3.3 用户数据报协议 19

3.4 通讯协议设计 20

3.5 数据优化设计 23

第4章 监测报警系统设计 25

4.1 报警分析模块 25

4.1.1 报警程序设计 25

4.1.2 报警分析示例 29

4.2 辅助决策模块 31

4.2.1 技术说明 31

4.2.2 方案设计 33

4.3 交互软件设计 36

4.3.1 主界面程序 36

4.3.2 运行参数程序 38

4.3.3 报警限制程序 39

4.3.4 状态记录程序 41

第5章 结语 44

5.1 总结 44

5.2 展望 45

参考文献 46

致 谢 49

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

船用碟式分离机是一种在船舶航行中起到关键作用的机械设备。其主要作用为清除船上所需要使用的各种液体中的杂质成分，例如燃油、润滑油中的沉淀物，这样可以降低船舶上相关的设施的磨损程度以提高其运行寿命和稳定性，没有了分离机，各种需要液体输入的设备都将无法平稳运行，因此，分离机在船舶上是必不可少的重要设备。

以往，分油机的运行状态都是靠船上的有关人员依据经验对其进行观察，判断其运行是否出现故障，然而在智能化的今天，依赖人工操作来对船上自动化程度更高的分油机的运行状况进行判断变得愈来愈难也愈来愈没有必要。如今，我们应当设计一套先进的系统来通过一些传感器来监测分油机运行过程中的各种具体参数，用数据说话，让机器对数据进行分析从而详细的监测分油机的运行状况，这样，可以大大减少需要人工才能完成的工作量，也极大的提升了各种工作的效率，对船舶的自动化和智能化有着重要的意义。并且，对于这类监测报警系统，国内外都有着一定的进展^[1]。

除了在船舶端监测分油机的运行状态之外，管理职能部门、研发厂商也需要在岸上实时获取船载端碟式分离机的运行状态，因此，以碟式分离机的信息化和智能化为研究目标，开展船岸一体化的相关研究，如远程无线通信方案、船岸一体化网络实时传输、岸载端的分离机运行状态的智能监测与分析，建立一套国产的实时的碟式分离机船岸一体化系统，从而实现碟式分离机的远程监测和智能化管理，具有相当高的价值。为此，本设计以工业和信息化部高技术船舶科研项目《新一代碟式分离机质量品牌提升》为依托，开展碟式分离机在船上运行过程中的监测、传输和数据管理研究，以完成一套岸载端的分油机监测报警系统。