[发明专利]一种基于云计算的船舶远程技术保障系统

说明书

本发明公开了一种基于云计算的船舶远程技术保障系统，包括适配层、网关层、船舶本地云和远程保障云，适配层由多个支持即插即用的适配器组成，用于采集不同的设备传感器提供的采集信息，并把格式协议转换成IP数据包，传输至上位机管理；网关层由多个上位机组成，负责收集适配器发出的数据，并格式转换成统一格式的数据消息，转发至船舶本地云的数据记录节点；船舶本地云：通过预定义的调度算法收集信息，控制相应设备进行修复工作；或者发送帮助消息到监测台显示界面，指导船舶技术人员进行维修；如果船舶本地云无法处理，则通过远程无线通信连接远程保障云处理。本发明提供一种高吞吐率，低延迟和低开销的船舶数据监测分析和保障方案。

技术领域

本发明属于船舶远程保障领域，涉及云计算技术，具体是一种基于云计算的船舶远程技术保障系统，用于船舶数据采集、存储、计算和分析的技术保障。

背景技术

在船舶设备监测领域，当前存在的一个主要问题是：(1)监测设备或传感器的兼容性问题，不同的生产厂家采用的接口协议也有很大不同，他们都有自己的交互机制，数据格式等等，尽管采用软件中间件作为适配器可以解决此类问题，但缺乏可扩展性，也没有解决大数据存储和计算问题；(2)船舶上设备众多，状态监测产生的数据量也非常巨大，缺少有效的办法存储和处理。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决船舶监测数据的存储与计算问题，提出一种基于云计算的船舶远程技术保障系统。

为了解决上述技术问题，达到上述目的，本发明采用技术方案如下：

一种基于云计算的船舶远程技术保障系统，其特征在于，包括：

适配层：由多个支持即插即用的适配器组成，用于采集不同的设备传感器提供的采集信息，并把格式协议转换成IP数据包，传输至上位机管理；

网关层：由多个上位机组成，负责收集适配层中适配器发出的数据，并格式转换成统一格式的数据消息，通过船域网转发至船舶本地云的数据记录节点；

船舶本地云：通过预定义的调度算法收集信息，并转发至消息分析模块；消息分析模块再结合设备出厂数据文件生成当前船舶运行状态、诊断结果和工作指令，并根据诊断结果，回传控制指令至指定设备，控制相应设备进行修复工作；或者发送帮助消息到监测台显示界面，指导船舶技术人员进行维修；如果船舶本地云无法处理当前故障，则通过远程无线通信手段发送至远程保障云，由生产厂家、科研院所或修理部门联合诊断；

远程保障云：通过远程无线通信手段与船舶本地云相连，用于为船舶提供远程技术保障。

进一步地，所述适配器包括：

总线协议驱动模块，负责接收不同总线协议的数据包，或把上层传来的控制数据转成设备对应的总线格式并发送；

通信状态维护模块，为与上位机协同维护系统的拓扑结构，由其定义设备的连接、握手和传输状态，同时也负责数据传输过程中设备节点的加入，退出或出错命令的发送；

配置模块，负责设备与上位机之间配置信息和数据的交互，在连接状态时，配置模块发送配置信息至网关层的上位机，上位机根据该信息创建对应的设备信息访问对象；

领域信息访问模块，在系统中每一个设备将以一个或者多个对象的形式表示，每一个对象又包含一个或多个属性，属性表示设备的状态行为及工况；

网络协议模块，为船域网的协议驱动程序，负责与上位机交换消息。

进一步地，所述领域信息访问模块为抽象类，其包括：

监测设备类，表示某个特定的船舶设备；

监测指标类，为各种监测数据对象的基类；

数据单元类，包括一个或多个测量数据单元及对应的元数据；