船舶设计与建造之船舶设备信息管理

船舶设计与建造之船舶设备信息管理

郑启平

招商邮轮-设备管理部-管理室  226100 

摘要

本文探讨了船舶设计与建造中船舶设备信息管理的重要性。首先，介绍了船舶设备分类与编码系统的基础理论，以及信息管理在船舶设计与建造中的应用。随后，深入分析了物联网技术和大数据分析在船舶设备信息管理中的关键作用。在此基础上，详细阐述了船舶设备信息管理系统的设计与实现过程，包括系统需求分析、架构设计以及功能实现。通过本研究，旨在提高船舶设备信息管理的效率和准确性，为船舶设计与建造提供有力支持。

关键词：船舶设计；船舶建造；设备信息管理

1.信息管理在船舶设计与建造中的应用

信息管理在船舶设计与建造中的应用是全面而深入的，它贯穿于船舶从设计到建造的整个生命周期。在船舶设计阶段，信息管理通过计算机辅助设计（CAD）软件、数据库技术和标准化模板，实现了设备信息的快速录入、归档和共享，大大提高了设计效率和精度。在船舶建造过程中，信息管理则通过数控机床、自动化生产线以及计算机模拟与虚拟仿真技术，确保了船体零部件的精确加工和船舶性能的有效验证[1]。同时，船舶管理软件的应用使得船舶的运营和管理更加高效，通过信息共享和沟通，实现了企业内部各部门之间的紧密协作，进一步提升了船舶的整体性能和市场竞争力。总之，信息管理在船舶设计与建造中的应用是不可或缺的，它为船舶行业的快速发展提供了强大的技术支撑。

2.船舶设备信息管理系统的关键技术

2.1 物联网技术在船舶设备信息管理中的应用

通过物联网技术，船舶设备能够实现实时数据收集与监测，传感器实时获取设备的运行状态、环境参数等关键信息，确保管理人员对船舶设备的全面了解和掌控。这种实时性不仅使得管理人员能够及时发现潜在问题，还能为船舶的决策提供实时、准确的数据支持。

同时，物联网技术使得船舶设备的远程监控与控制成为可能。管理人员不再需要亲自到现场，就能通过远程终端或移动应用实时查看设备的运行状态，进行远程操控。这不仅提高了工作效率，也降低了人力成本，为船舶的安全运行提供了更多保障。

在故障预测与健康管理方面，物联网技术通过对收集到的数据进行分析，能够预测设备的潜在故障，提前进行维护，避免设备故障对船舶运行的影响。这种预测性维护不仅能够减少故障发生的可能性，还能延长设备的使用寿命，提高设备的可靠性。

最后，物联网技术还能够应用于船舶货物的追踪与管理。通过在货物上安装传感器或标签，管理人员可以实时监控货物的位置和状态，确保货物的安全运输。这种技术的应用不仅提高了货物的运输效率和透明度，还为货物的安全管理提供了更多手段。

2.2 大数据分析与船舶设备性能评估

在船舶设备信息管理中，大数据分析技术的应用对于船舶设备性能评估具有至关重要的作用。通过收集、整理和分析船舶设备的运行数据，大数据技术能够揭示出设备的性能特点、潜在问题以及改进方向，为船舶设备的性能评估提供有力的支持。

首先，大数据分析可以帮助识别船舶设备的性能趋势。通过对大量历史数据的分析，可以发现设备性能随时间变化的规律，从而预测设备未来的性能表现。这对于船舶设备的预防性维护和计划性更换具有重要意义，可以避免设备因性能下降而导致的故障和事故[2]。

其次，大数据分析可以揭示船舶设备的潜在问题。通过对设备运行数据的深入挖掘，可以发现设备在运行过程中存在的异常现象和潜在故障。这有助于及时发现并解决问题，防止故障进一步恶化，保障船舶的安全运行。

此外，大数据分析还可以为船舶设备的性能改进提供科学依据。通过对设备运行数据的分析，可以发现设备在性能上的不足和瓶颈，从而提出针对性的改进方案。这有助于提升船舶设备的整体性能，提高船舶的运行效率和安全性。

在船舶设备性能评估过程中，大数据分析的应用还可以与其他技术相结合，如物联网技术。通过物联网技术实时收集船舶设备的运行数据，大数据分析可以更加准确地评估设备的性能状态，为船舶的安全运行提供更加可靠的保障。

3.船舶设备信息管理系统的设计与实现

3.1 系统需求分析

在船舶设备信息管理系统的设计与实现过程中，系统需求分析是核心且至关重要的一个阶段。此阶段要求全面而深入地理解用户的具体需求，以确保系统能够精准地满足用户对船舶设备信息的各项管理要求。

系统需求分析主要包括对船舶设备信息的全面管理需求的识别，这涵盖了设备基本信息、运行状态、维修记录等数据的存储、查询和修改功能。同时，用户权限管理也是需求分析的关键部分，系统需要能够根据不同用户的角色和权限，提供差异化的数据访问和操作功能，以确保数据的安全性和系统的稳定性。

此外，系统性能、安全性和易用性也是需求分析中不可忽视的方面。系统需要满足一定的性能要求，特别是在处理大量数据时能够保持高效稳定的运行状态。安全性方面，系统需要采取适当的安全保障措施，如数据加密和访问控制，以防止数据被非法访问或篡改[3]。易用性方面，系统需要提供直观友好的用户界面和流畅的操作流程，以提高用户的使用体验。

3.2 系统架构设计

系统架构设计应采用模块化、分层化的设计思路，以确保系统的清晰性和可维护性。通过明确的功能划分和接口定义，系统被分解为多个相互独立又紧密联系的模块和层次。这种设计不仅提高了系统的开发效率，也使得后续的系统维护和扩展变得更为便捷。

在数据层，系统架构设计注重数据的存储、管理和安全保护。选用合适的数据库技术来存储船舶设备信息，并根据系统需求设计合理的数据库结构。同时，通过数据加密、访问控制等安全措施，确保系统数据的安全性。

业务逻辑层是系统架构设计的核心，它负责处理业务逻辑和数据验证。在这一层次中，设计多个功能模块，如设备管理、维修管理、报警管理等，每个模块都专注于处理特定的业务逻辑和数据操作，确保系统的功能完整性和准确性。

表示层则是系统架构设计中与用户直接交互的部分。通过采用先进的Web技术或桌面应用程序技术，构建直观、友好的用户界面，使用户能够方便地查询、管理和操作船舶设备信息。

3.3 系统功能实现

首先，基于设计文档和需求规格，开发团队开始编写系统的核心代码。代码编写过程中，遵循编码规范和最佳实践，确保代码的可读性、可维护性和可扩展性。同时，利用选定的技术栈和开发框架，构建系统的前端界面和后端逻辑，为用户提供直观、友好的操作体验。接下来，根据数据模型设计，实现数据库表结构的创建，并设置合适的索引和约束。确保数据库能够高效、准确地存储和检索数据，为系统的稳定运行提供坚实基础。同时，实现数据的增删改查操作，保证数据的完整性和一致性。

在业务逻辑实现方面，开发团队根据系统设计，确保系统能够正确、高效地处理各种业务操作。这包括设备信息的录入、查询、修改和删除等功能。在业务逻辑的实现过程中，引入必要的数据验证和权限控制机制，确保数据的合法性和安全性。

4.结论

本文通过对船舶设备信息管理系统的研究，提出了基于物联网技术和大数据分析的信息管理方案。该系统能够实现对船舶设备的全面、高效管理，提高船舶设计与建造的智能化水平。同时，本文也为未来船舶设备信息管理的发展提供了有价值的参考和启示。

参考文献

[1]林驰, 刘宗保. 船舶设计与建造中的设备信息管理[J]. 船舶物资与市场, 2021, 29 (11): 23-24.

[2]宋杰, 马宁, 李昱浩, 葛嘉垚. 船舶设备数据库软件系统开发[J]. 海洋工程装备与技术, 2018, 5 (05): 359-366.

[3]张子林. 船舶设计与建造之船舶设备信息管理[J]. 科技展望, 2015, 25 (25):4.