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1、天津海事局船舶能源消耗监测评估项目 北京奇迹无限软件有限公司天津海事局船舶能源消耗监测评估项目规格设计说明书北京奇迹无限软件有限公司2015年8月目录第1章项目概述41.1.项目背景41.2.功能目标5第2章项目需求描述62.1.业务需求调研62.2.信息化现状调研92.2.1.船舶自动化调研92.2.2.船岸通讯调研172.3.系统用户调研19第3章整体设计203.1.整体结构203.2.船岸数据交互设计21第4章功能设计234.1.船端系统功能菜单详细设计234.1.1.登陆界面244.1.2.主页254.1.3.船舶档案管理274.1.4.燃油数据展示314.1.5.预报警管理424.1
2、.6.数据填报454.1.7.数据分析584.1.8.通知公告与培训教育644.1.9.组织机构管理654.2.岸端系统功能设计714.2.1.登陆界面714.2.2.主页724.2.3.燃油数据展示734.2.4.预报警管理784.2.5.数据分析814.2.6.通知公告874.2.7.船舶档案管理914.2.8.系统设置914.3.非功能性需求934.3.1.系统易用性944.3.2.系统响应时间944.3.3.系统负载能力954.3.4.系统可靠性954.3.5.系统具有易用性和易维护性。95第1章 项目概述1.1. 项目背景随着全球经济的快速推进，航运业近年来迅猛发展，船舶载运量大幅提
3、升，船舶所造成的温室气体排放问题也随之加剧。国际海事组织（IMO）2009年完成的温室气体研究结果表明，2007年全球航运业二氧化碳排放量约为10.46亿吨，占全球二氧化碳排放总量的3.3%；其中国际航运二氧化碳排放量为8.7亿吨，占全球二氧化碳排放总量的2.7%；如果不加限制，到2050年，船运业年二氧化碳排放量将增加150%250%，占届时全球范围内允许二氧化碳排放量的12%18%。2011年7月15日，IMO海洋环境保护委员会（MEPC）第62次会议，通过了国际防止船舶造成污染公约附则修正案，制定了“船舶能效设计指数（EEDI）”和“船舶能效营运指数（EEOI）”，并将“船舶能效管理计划
4、（SEEMP）”纳入MARPOL 公约附则六强制实施。按照“新船能效设计指数”和“船舶能效管理计划”两项标准，2015年至2019年间新造船舶的能效性能提高10%，2020年至2024年间新造船舶提高20%，2024年2028年间新造船舶提高30%。我国内河船舶同样面临着巨大的节能减排压力。我国是一个内河航道资源比较丰富的国家，内河高等级航道、主要港口遍及20个省区市，连接了50万以上人口的城市56个。然而长久以来，内河船舶面临管理粗放、能耗过高的问题，IMO的能效管理要求虽然并未适用于长江等内河船舶，然而利用其研究方式与优化手段分析内河船舶的能效问题，对于提高内河船舶管理精细水平，实现船舶节
5、能减排、发展绿色水运的目标是有意义的。党的“十八大”报告首次把生态文明建设纳入社会主义现代化建设总体布局，系统提出今后五年大力推进生态文明建设的总体要求，着力推进绿色发展、循环经济、低碳发展，合理的利用能源。交通运输部公路水路交通运输节能减排“十二五”规划和“十二五”水运节能减排总体推进实施方案对水运节能减排工作提出了明确的目标和要求。交通部发布2014年节能减排工作要点提出：加强制度体系建设，强化能耗监测和评估；强化市场监管，提高节能减排服务能力；推进试点示范，发挥典型引领作用；深化专项行动，强化企业主体作用等八大要点。天津海事天津海事局为认真贯彻落实建设“生态文明”、“绿色交通”要求，积极
6、推荐海事系统“三化”建设，充分发挥水上交通运输主管机关的模范表率作用，引导水上交通运输企业走绿色发展道路。天津海事局率先开展国内公务船舶能效管理，组织编写了巡逻船、航标船和测量船的船舶能效管理计划并通过了中国船级社审核，取得了船舶能效证书。为进一步推动船舶能效管理计划的落实，在AIS系统、大数据等技术迅速发展的基础上，天津海事局将采用信息化技术对船舶能源消耗进行监测、评估，实现航行状态、油料消耗自动化监测，实现对船舶节能减排数据的信息挖掘。为科学分析船舶能源消耗状况、制定节能减排方案提供技术手段。1.2. 功能目标“船舶能源消耗监测评估项目”旨在通过建立一个船岸信息一体化的管理平台，实现船岸信
7、息的快速和全面的传递，通过对试点船舶的动态监控以及对其运营过程中的重要航运指标进行采集、统计、分析、共享，促进经营决策水平、节能减排能力的提高。 项目设计利用现代海上卫星通信和网络信息技术采集船舶各类运行数据，传递船岸管理信息，进行集中管理与综合应用。本系统实现的主要目标如下：（1）实现船舶运行工况和燃油消耗的自动化采集，监测船舶运行工况，实现对单船的性能与油耗的及时、精确掌握；（2）通过船岸通讯两端的系统建设，提高船岸两端管理部门之间数据传递的及时性、有效性与协同共享；（3）动态掌握船舶加油量与燃油库存，了解公司燃油消耗情况，能够更好监测船舶燃油的加油、消耗、库存管理； （4）在实现船舶自动
8、化监测的基础上，根据船舶运行工况和燃油消耗等的历史数据，指导海事船舶制定船舶航速优化，协助船舶实现节能降耗的目标。第2章 项目需求描述2.1. 业务需求调研经过2014年的项目可行性调研，确立了本项目船端管理系统以数据采集、监测和传输为主的功能目标、岸端管理系统以船舶监测数据的基础，进行数据展示、能效分析、预警管理为主的功能目标。其中以船舶航速优化为主要目标，建立基于船舶能源消耗监测评估的船岸两端管理系统，运用数据统计手段进行船舶相关的分析，以完成船舶节能降耗的目标。 北京奇迹无限公司针对以上的调研和SEEMP所包括的内容，在2015年进行了初步业务原型设计后，与船舶人员和岸端管理人员进行了2
9、次功能讨论，主要修改的内容有以下几类：船舶燃油消耗率的预警记录与统计、船舶燃油实时消耗/日报/月报的展示与统计、船舶能效报告填报/其他数据填报/加油填报等相关数据填报内容、船舶SEEMP报表以及为此需要的船舶基础设置等功能。经过讨论后的功能如下：船端管理系统功能模块功能菜单内容描述主页在主页综合展示提醒、燃油消耗率曲线、能效曲线、预警柱状图、燃油消耗量累计报表燃油数据展示燃油实时消耗趋势图展示燃油消耗率的实时趋势图和日均趋势图（以每天为单位展示燃油消耗率）预报警管理船舶预警记录对船舶的燃油消耗率超标进行预警展示，并可查看某段时间内的预警记录船舶预警统计对船舶预警记录进行统计，主要统计每种预警的
10、超标时常、超标次数、超标率。数据填报船舶能效报告每个作业单元完成后，船舶上需要填写船舶能效报告，需要填写能效报告和船舶作业实施表两部分（能够自动提取数据的需自动提起，不能提取的则手动填写）。该页面需要船长、轮机长、大副共同完成。注：由于三条船舶的能效指标不同，需要分别做能效报告的三个菜单。船舶加油记录当船舶完成加油之后，填写船舶的加油记录船舶月报填写需要在每月的月报中填写其他能耗信息填写和船舶燃油实测信息。燃油库存展示每日燃油库存报表报表展示船舶的加油量、每日消耗量和库存量燃油“进销存”报表展示船舶每月的加油量、消耗量、库存量及其他能耗信息的展示报表数据分析船舶能效报告展示综合展示船舶作业单元
11、的信息以及指标，同时可查看每个作业单元详细的能效报告和作业实施表。SEEMP报表以任务为基准单元，展示船舶的主机燃油消耗量、主机工作时间、行驶里程、燃油消耗总量、每海里油耗等信息。辅助功能通知公告船岸之间的通知公告的编辑、发布与查看培训教育船岸之间的培训教育的编辑、发布与查看船舶档案管理船舶基本信息设置船舶基本信息的设置船舶设备管理对船舶的主机、辅机、锅炉等进行基本的设置基础设置数据采集与预警设置从流量计以及船舶自动化系统中进行取数设置，并利用上下限进行预警的设置燃油与CO2的转换管理有岸端设置，同步到船端船舶燃油初始化船舶燃油有关的数据进行初始化设置，主要是锅炉平均消耗量、发电机平均消耗量等
12、组织机构设置组织机构设置能够自由添加组织机构，维护组织机构信息人员信息维护人员的登陆信息和基本信息角色设置设置该项目中使用到的角色人员角色设置设置该角色对应的人员权限设置设置角色对应的权限，能够细化到对菜单中的控件的控制岸端管理系统功能模块功能菜单内容描述主页在主页综合展示三艘船舶的更新数据、燃油消耗率曲线、能效曲线、预警柱状图、燃油消耗量累计报表燃油数据展示燃油实时消耗趋势图增加查询的下拉框，可查看每艘船舶的燃油消耗率的实时趋势图和日均趋势图（以每天为单位展示燃油消耗率）预报警管理船舶预警记录综合展示3艘船舶的燃油消耗率超标预警展示，并可查看某段时间内的预警记录船舶预警统计对3艘船舶预警记录
13、进行统计，主要统计每种预警的超标时常、超标次数、超标率。燃油库存展示每日燃油库存报表报表展示3艘船舶的加油量、每日消耗量和库存量燃油“进销存”报表展示3艘船舶每月的加油量、消耗量、库存量及其他能耗信息和综合统计数据分析船舶能效报告统计综合展示船舶作业单元的信息以及指标，同时可查看每个作业单元详细的能效报告和作业实施表。SEEMP报表以任务为基准单元，展示船舶的主机燃油消耗量、主机工作时间、行驶里程、燃油消耗总量、每海里油耗等信息。辅助功能通知公告船岸之间的通知公告的编辑、发布与查看培训教育船岸之间的培训教育的编辑、发布与查看船舶档案管理船舶基本信息设置只要具有查看界面，由船舶同步；可查看3艘船
14、舶数据船舶设备管理只要具有查看界面，由船舶同步，可查看3艘船舶数据基础设置数据采集与预警设置只要具有查看界面，由船舶同步；可查看3艘船舶数据燃油与CO2的转换管理对燃油与CO2的转换关系进行维护，并同步到岸端船舶燃油初始化只要具有查看界面，由船舶同步；可查看3艘船舶数据更新内容展示3艘船舶每次同步到岸端的功能模块、更新时间组织机构设置组织机构设置能够自由添加组织机构，维护组织机构信息人员信息维护人员的登陆信息和基本信息角色设置设置该项目中使用到的角色人员角色设置设置该角色对应的人员权限设置设置角色对应的权限，能够细化到对菜单中的控件的控制2.2. 信息化现状调研2.2.1. 船舶自动化调研2.
15、2.1.1. 153自动化建设u 自动化系统建设情况使用系统：南华机务报警系统系统目的：监测巡逻船设备运行情况，主要对各大主机、辅机以及其它重要设备的温度、压力等指标进行预警监测。现场情况：1. 各大监测设备处装有开关量传感器，传感器通过变送器传送电物理信号给现场信号总线；2. 各个传感器是在造船的时候由船厂统一安装布线，目前找不到布线说明书。3. 现场信号总线与现场PLC连接，由PLC CPU处理，实时传递给软件显示组态图。4. 传感器正常传输模拟量数据，PLC程序根据瞬时量数据与预警值进行匹配，达到预警值后，由上层组态软件获取当前报警设备编号并形成报警记录，报警记录存入数据库。5. 报警记
16、录存储字段主要是：设备名称、报警开始时间、报警结束时间等。6. 如果形成报警，服务器会通过以太网传递给机务室以及驾驶舱。系统环境：1. 服务器操作系统：win server 2000；2. 服务器数据库：sqlserver 2005；3. 组态软件：桌面应用程序。4. 通讯方式：PLC和组态软件通过RJ485方式或以太网方式（无法获取PLC型号），传感器与PLC通过RJ485串口通讯。建设分析：1. 对监测报警系统中的相关指标数据的采集需要通过PLC进行采集，需要专门针对原船厂PLC程序进行分析修改，提取数据。难点：自主开发构建组态；能够获取到原船厂传感器编号与设备的对应关系；2. 油管流量计
17、的数据采集，两种方式，第一种方式，通过485方式与原船厂PLC进行集成，对接到能耗系统中与监测报警数据同时存储到实时数据库。 难点：需要专业的PLC工程师。第二种方式：流量计输出数字信号，直接通过485协议对接到能耗系统中，跟监测报警系统独立输出数据。难点：能耗系统要对数据进行解析，需要测试验证。u 监测数据整理153船舶主界面编号监测数据单位范围1左主机转速Rpm0-12002左主机增压器进口温度0-1003左主机齿轮箱油底温度0-1004左主机艉管后轴承温度0-1005左主机中间轴承温度0-1006右主机转速Rpm0-12007右主机增压器进口温度0-1008右主机齿轮箱油底温度0-100
18、9右主机艉管后轴承温度0-10010右主机中间轴承温度0-100153船舶主机监测设备监测数据单位左主机缸套排烟温度1#缸套排烟温度2#缸套排烟温度3#缸套排烟温度4#缸套排烟温度5#缸套排烟温度6#缸套排烟温度7#缸套排烟温度8#缸套排烟温度9#缸套排烟温度10#右主机缸套排烟温度1#缸套排烟温度2#缸套排烟温度3#缸套排烟温度4#缸套排烟温度5#缸套排烟温度6#缸套排烟温度7#缸套排烟温度8#缸套排烟温度9#缸套排烟温度10#153船舶柴油发电机监测设备监测数据单位1#柴油发电机转速Rpm冷却水温机油温度机油压力Kpa电瓶电压V2#柴油发电机转速Rpm冷却水温机油温度机油压力Kpa电瓶电压
19、V3#柴油发电机转速Rpm冷却水温机油温度机油压力Kpa电瓶电压Vu 预警信息整理发电柴油机预警参数表参数名称范围单位滑油温度100-116滑油压力3.5-2.0kg/cm2冷却水温度74-91主机柴油机预警参数表参数名称范围单位缸套水进口温度70缸套水出口温度80-90缸套水压力2-4.5kg/cm2滑油进口温度50-70滑油压力2.5-4kg/cm2燃油压力24kg/cm2增压空气温度40-60控制空气1030kg/cm2起动空气1230kg/cm2主机排温380主机油耗200g/kw/h2.2.1.2. 0204自动化建设u 自动化系统建设情况使用系统：南华杰控自动报警系统系统目的：监测
20、巡逻船设备运行情况，主要对各大主机、辅机以及其它重要设备的温度、压力等指标进行预警监测。现场情况：1. 各大监测设备处装有开关量传感器，传感器通过变送器传送电物理信号给现场信号总线；2. 各个传感器是在造船的时候由船厂统一安装布线，目前找不到布线说明书。3. 现场信号总线与现场PLC连接，由PLC CPU处理，实时传递给软件显示组态图。4. 传感器正常传输模拟量数据，PLC程序根据瞬时量数据与预警值进行匹配，达到预警值后，由上层组态软件获取当前报警设备编号并形成报警记录，报警记录存入数据库。5. 报警记录存储字段主要是：设备名称、报警开始时间、报警结束时间，报警值。6. 如果形成报警，服务器会
21、通过以太网传递给机务室以及驾驶舱。系统环境：1. 服务器操作系统：win server 2000；2. 服务器数据库：sqlserver 2005；3. 组态软件：桌面应用程序。4. 通讯方式：PLC和组态软件通过RJ485方式或以太网方式（无法获取PLC型号），传感器与PLC通过RJ485串口通讯。建设分析：5. 对监测报警系统中的相关指标数据的采集需要通过PLC进行采集，需要专门针对原船厂PLC程序进行分析修改，提取数据。难点：自主开发构建组态；能够获取到原船厂传感器编号与设备的对应关系；6. 油管流量计的数据采集，两种方式，第一种方式，通过485方式与原船厂PLC进行集成，对接到能耗系统
22、中与监测报警数据同时存储到实时数据库。 难点：需要专业的PLC工程师。第二种方式：流量计输出数字信号，直接通过485协议对接到能耗系统中，跟监测报警系统独立输出数据。难点：能耗系统要对数据进行解析，需要测试验证。u 监测数据整理0204船辅机监测编号监测数据单位范围1号柴油发电机转速Rpm0-1800淡水温度淡水压力Kpa滑油压力Mpa2号柴油发电机转速Rpm0-1800淡水温度淡水压力Kpa滑油压力Mpa3号柴油发电机转速Rpm0-1800淡水温度淡水压力Kpa滑油压力Mpa0204船主机监测设备监测数据单位左主机发动机转速Rpm淡水温度滑油压力Mpa排气温度中冷器水温曲轴箱压力Kpa右主机
23、发动机转速Rpm淡水温度滑油压力Mpa排气温度中冷器水温曲轴箱压力Kpa2.2.1.3. 1504自动化建设u 自动化系统建设情况使用系统：南华机务报警系统系统目的：监测巡逻船设备运行情况，主要对各大主机、辅机以及其它重要设备的温度、压力等指标进行预警监测。现场情况：7. 各大监测设备处装有开关量传感器，传感器通过变送器传送电物理信号给现场信号总线；8. 各个传感器是在造船的时候由船厂统一安装布线，目前找不到布线说明书。9. 现场信号总线与现场PLC连接，由PLC CPU处理，实时传递给软件显示组态图。10. 传感器正常传输模拟量数据，PLC程序根据瞬时量数据与预警值进行匹配，达到预警值后，由
24、上层组态软件获取当前报警设备编号并形成报警记录，报警记录存入数据库。11. 报警记录存储字段主要是：设备名称、报警开始时间、报警结束时间等。12. 如果形成报警，服务器会通过以太网传递给机务室以及驾驶舱。系统环境：5. 服务器操作系统：win server 2000；6. 服务器数据库：sqlserver 2005；7. 组态软件：桌面应用程序。8. 通讯方式：PLC和组态软件通过RJ485方式或以太网方式（无法获取PLC型号），传感器与PLC通过RJ485串口通讯。建设分析：3. 对监测报警系统中的相关指标数据的采集需要通过PLC进行采集，需要专门针对原船厂PLC程序进行分析修改，提取数据。
25、难点：自主开发构建组态；能够获取到原船厂传感器编号与设备的对应关系；4. 油管流量计的数据采集，两种方式，第一种方式，通过485方式与原船厂PLC进行集成，对接到能耗系统中与监测报警数据同时存储到实时数据库。 难点：需要专业的PLC工程师。第二种方式：流量计输出数字信号，直接通过485协议对接到能耗系统中，跟监测报警系统独立输出数据。难点：能耗系统要对数据进行解析，需要测试验证。u 监测数据整理1504船监测数据编号监测数据单位左主机左左排烟温度左右排烟温度右左排烟温度右右排烟温度水温表转速表r/min油压表MPa左齿轮箱油压表MPa机油进机压力MPa燃油进机压力MPa淡水温度增压压力MPa进
26、气温度右主机左左排烟温度左右排烟温度右左排烟温度右右排烟温度水温表转速表r/min油压表MPa左齿轮箱油压表MPa机油进机压力MPa燃油进机压力MPa淡水温度增压压力MPa进气温度1号辅机转速Rpm机油压力MPa机油温度淡水温度2号辅机转速Rpm机油压力MPa机油温度淡水温度1号发电机功率Kw2号发电机功率Kw左齿轮箱工作油压MPa机油压力MPa机油温度右齿轮箱工作油压MPa机油压力MPa机油温度尾轴前温度后温度u 预警信息整理预警参数表参数名称范围单位左主机冷却水温高左主机滑油低压Kpa左发电机冷却水温高左发电机滑油低压Kpa左齿轮箱滑油低压Kpa左齿轮箱滑油高温右主机冷却水温高右主机滑油低
27、压右发电机冷却水温高右发电机滑油低压Kpa右齿轮箱滑油低压Kpa右齿轮箱滑油高温#1舵机电源失电#2舵机电源失电锅炉膨胀水箱液位低左燃油日用舱液位低右燃油日用舱液位低左前燃油舱液位高右前燃油舱液位低污油舱液位高#11机舱舱底水液位高#24机舱舱底水液位高隔离舱舱底水液位高生活污水液位高后增预警参数表参数名称范围单位1号柴发滑油低区1号柴发水高温1号柴发综合故障2号柴发滑油低区2号柴发水高温2号柴发综合故障左主机综合故障Kpa右主机综合故障机舱前左舷污水高Kpa机舱前右舷污水高Kpa机舱后左舷污水高机舱后右舷污水高尾轴冷却水失压2.2.2. 船岸通讯调研根据目前在天津海事局船岸通信的情况来看，主
28、要实现船岸通信的方式大致有4种：利用AIS窄带数据传输、超频微波传送、建设船端数传电台、海上3G4G网络。下面将对每种通讯方式的优缺点进行分析，如下：（一）船岸通讯现状u AIS数据传输利用其AIS自身规则发送140个英文字节，通过AIS基站的波频信号实现窄带传输。其显著优点是可实现数据免费传递。利用其窄带传输，需要通过船端系统的逻辑编辑，数据分类、分包、判断才可以实现船岸之间日常的数据通信，增加了系统建设难度的逻辑判断和BUG发生的可能性。且由于窄带的制约，也注定此数据传输无法做大量数据传输的工作。在数据传输的通讯过程中， AIS数据的发送势必会占用其他通道，在发生紧急状况或日常数据传输时会
29、直接影响船舶的安全行驶。所以考虑到此通讯方案对船舶安全方面影响较大，可行性不高。u 超频微波传送通过超频微波传送，可实现宽带数据如视频、语音、高清图像等内容传输，覆盖范围为中国近海40公里。但单艘船硬件建设成本费用较高，目前已经完成了2艘船的客户端传输的硬件设备建立，岸端总站在天津市交管中心，并分别在塘沽与东突堤建立了岸基基站。此通讯方式的突出优点是通讯质量很好，缺点是单艘船硬件成本费用较高，本项目无力承担此费用。u 建设船端数传电台通过岸基的波频信号与船端进行点对点实现数据的窄带/宽带传输（主要根据波频高低、传输距离选择电台），可以实现近海几十海里的数据传输（数据传输的覆盖面积与岸端信号塔建
30、设的高度有直接关系）。其特点是建设初期费用较高，前期可以考虑在各个航标处建立一处即可。数据传送宽带要比AIS情况稍微好一些。u 海上3G/4G网络目前沿海地区通常通讯业务较少，并且海风对信号塔的影响较大，所以运营商一般都把信号塔建设距离海边5到10公里处，其实际的覆盖范围大约是50公里左右。由于海风等气象因素，海洋折射与镜面效应因素等影响实际覆盖面积约距岸5海里左右。虽然通讯范围有限，但是本次项目要求的实时数据频率不是很高，且此通讯属于宽带通讯，可以满足未来业务的拓展，支撑业务数据的增加，具有成本低廉、业务灵活等优势。（二）结论建议针对于以上通讯条件的各优缺点，与现有业务特点、业务数据量的分析
31、结果，我们建议在项目建立的初期，使用3G/4G网络初步实现船与岸之间的业务数据交互。船舶日常产生的业务数据，系统将自动判断网络通信情况，若可发送，进行实时发送；若信号较弱或没有信号时，信息将存储至数据库中，待近海时，通过3G/4G网络回传船舶信息。通过AIS数据中心的数据的抽取，了解船舶动态信息。从而实现船舶所有数据的归集与统计分析需要。2.3. 系统用户调研海巡153：船上都已经布有局域网，船长室与轮机长室在2层，且电脑已连接局域网。海巡0204：船上都已经布有局域网，船长室与轮机长室在2层，且电脑已连接局域网。海巡1504：电脑有2台，船长具有一部手提电脑，在驾驶台安装有一台电脑。当前船舶
32、没有建立局域网，两台电脑使用流量包，每月200小时。第3章 整体设计3.1. 整体结构基础层主要实现：与外部系统接口：从计量仪表取数、船舶机舱自动化系统取数；计算机基础设施：服务器要求、数据存储空间、网络搭建等硬件设施；应用软件：操作系统、数据库等；开发平台：为本公司自主开发的平台，集合了EXCEL内嵌、报警与事件管理、数据逻辑服务、数据汇总与计算等内容，可以更加快捷的服务于企业业务的建立。企业业务：根据招标文件的功能要求、专家业务判断和技术组的综合讨论分析，本项目的功能如下：(1) 燃油消耗实时监测(2) 船舶预警管理(3) 数据填报(4) 燃油库存展示(5) 数据统计分析(6) 辅助功能(
33、7) 船舶档案管理(8) 基础设置船舶能源消耗监测评估管理系统的整体架构是一个开放性的架构，在数据层建立数据采集、传输与存储的机制，在服务层建立了业务应用服务的插件式增加机制。当天津海事局有新的业务应用需要增加时，可快速通过本架构搭建，即可以保证系统的稳定、安全，又可有效降低投资成本与风险。3.2. 船岸数据交互设计船舶能源消耗监测评估项目的数据存储从总体上分为岸端数据中心和船端数据库，数据传递非常频繁。因此需要对两端系统之间的数据交互进行统一设计，具体如下：（1）船岸两端交互内容，如下：（2)数据质量控制统一数据编码规范：岸端制定统一编码规范，然后分发到各个船端系统，保证两端系统的编码统一，
34、提高数据质量；数据完整判断：岸端和船端都会对需要交互数据的完整性进行验证，以保证数据质量。如业务数据和程序文件完整判断。(3)数据传输频率即时传输：针对船舶能效信息、数据填报（能耗指标、加油、月度填报）、相关报表等采用实时方式传输；定时传输：对于日常业务处理信息采用定时传输方式，以避开网络使用高峰期。(4)数据传输方式日常数据的回传过程中通过船端系统的自动判断，根据海域、3G/4G覆盖范围等情况，优先自动获取3G/4G网络。第4章 功能设计船端管理系统和岸端管理系统根据原型设计而来，用户可结合功能设计和原型设计共同了解本项目的功能。4.1. 船端系统功能菜单详细设计船端功能E-R图4.1.1.
35、 登陆界面u 功能说明功能编号F-001功能名称登陆页功能修改者功能描述用户从此界面登陆系统触发条件用户需要登陆系统时输入用户名、密码处理流程1：填写用户名、密码，点击“登陆”若信息正确则成功进入到主页，若信息填写错误，则弹出信息：用户的登陆用户名或密码错误！；2：填写用户名、密码，在“记住用户名”的复选框打，则下次登陆时自动填写用户名；如果在“记住密码”的复选框打，则下次登陆时系统自动填写密码。输出进入主页权限所有人用例u 数据字典序号字段名称存储类型备注1用户名文本文本字符数1002密码文本文本字符数1004.1.2. 主页u 功能说明功能编号F-002功能名称主页功能修改者功能描述主页可
36、查看本船舶人员的提醒内容、船舶当日的燃油消耗率、燃油消耗量、船舶能效报告、船舶预警数据（月度）触发条件用户查看船舶的综合信息输入无输入处理流程u 提醒（1） 在提醒内容部分，用户可点击红色字体内容并且由此直接进入到菜单中，当点击“船舶加油记录”时，用户进入到【船舶加油记录】菜单，可进行相关的操作；当（2） 当点击“船舶能效报告”时，用户进入到菜单【船舶能效报告填报】的明细界面，可直接填写报告内容；（3） 当点击“月度数据填报”时，用户进入到菜单【每月填报】，进行数据的填报。u 船舶燃油消耗率：默认展示当天的数据，取图来源为菜单：燃油消耗趋势图；点击图片可进入到菜单【燃油实时消耗趋势图】u 燃油
37、消耗量：当日消耗量（Kg）：从0点24点的总消耗量本月截至到当前消耗量（Kg）：从本月1日截止到昨天的消耗量，对于使用的第一个月，=本月燃油消耗量初始化（Kg）【船舶燃油初始化】+燃油实时消耗监测量，从第二个月开始则直接使用燃油实时监测量。1月到当前消耗量（Kg）：从1.1日截止到现在的消耗量，对于使用开始，=本年燃油消耗量初始化（Kg）【船舶燃油初始化】+燃油实时监测量+校正值【每月填写】。u 船舶能效报告：以提交后的【船舶能效报告】，其中横坐标取数为菜单【船舶能效报告填报】中的“任务编号”字段，纵坐标为【船舶能效报告】的能效计算结果。点击图片可进入到报表菜单【船舶能效报告】。注：由于三艘船
38、舶的能效指标不同，海巡153：BOEI、海巡0204：MOEI、海巡1504：SEEI等三个，其中153和1504的横坐标均以“任务编号”展示，0204以两个月为一个坐标展示MOEI，纵坐标保持不变。u 船舶预警管理以月度为单位展示船舶的超标次数、超标时常（分钟）：是否可滚动查看预警管理。输出权限所有人用例4.1.3. 船舶档案管理4.1.3.1. 船舶基本信息设置u 功能说明功能编号F3-001功能名称船舶基本信息设置功能修改者功能描述用户需要在此定义船舶的基本信息，尤其是船舶名称，是船舶其他数据的基础触发条件输入处理流程1. 关于船舶的基本信息设置，一艘船舶只有一条船舶记录，填写船舶基本信
39、息内容，点击保存，则船舶基本信息保存。2. 点击编辑按钮，对船舶基本信息进行编辑并保存。3. 点击“提交”按钮，则船舶基本信息同步更新到岸端。输出没条船舶的采集和预警信息记录权限系统管理员用例u 数据字典主页面序号字段名称取数规则存储类型备注1序号自动生成文本文本字符数1002船舶名称手动填写文本文本字符数1003船舶类型手动填写下拉框航标船、巡逻船、测量船4总吨位(t)手动填写数字（小数）保留2位小数5净吨位(t)手动填写数字（小数）保留2位小数6载总量(t)手动填写数字（小数）保留2位小数7总长度(m)手动填写数字（小数）保留2位小数8型宽(m)手动填写数字（小数）保留2位小数9型深(m)
40、手动填写数字（小数）保留2位小数10设计吃水(m)手动填写数字（小数）保留2位小数11设计排水量(t)手动填写数字（小数）保留2位小数12船龄(年)手动填写数字（小数）保留2位小数4.1.3.2. 船舶设备管理4.1.3.2.1. 主机u 功能说明功能编号F3-002功能名称船舶设备管理-主机功能修改者功能描述用户需要在此定义船舶的主机信息，尤其是主机的名称，在此进行基础设置 触发条件输入处理流程1.点击页签“主机”中新增按钮，新增一条船舶主机记录，填写主机记录中的内容，点击保存，则船舶主机信息保存。2.点击编辑按钮，对船舶基本信息进行编辑并保存。3.点击“提交”按钮，则船舶基本信息同步更新到
41、岸端。输出船舶的主机信息记录权限系统管理员用例u 数据字典主页面序号字段名称取数规则存储类型备注1序号自动生成文本文本字符数1002船舶名称手动填写”文本文本字符数1003设备类型手动填写文本文本字符数1004设备名称手动填写文本文本字符数1005型号手动填写文本文本字符数1006型式手动填写文本文本字符数1007缸径(mm)手动填写文本文本字符数1008额定功率（KW)手动填写整数9额定转速(r/min)手动填写整数10调速形式手动填写文本文本字符数10011燃油耗率(g/kwh)手动填写整数12机油耗率（g/kwh)手动填写整数13出厂日期手动填写日期2015-09-014.1.3.2.2. 辅机u 功能说明功能编号F3-003功能名称船舶设备管理-辅机功能修改者功能描述用户需要在此定义船舶的辅机信息，尤其是辅机的名称，在此进行基础设置 触发条件输入处理流程1.点击页签“辅机”中新增按钮，新增一条船舶辅机记录，填写辅机记录中的
