基于B/S的船舶机务管理系统公共数据服务平台设计

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(集美大学 轮机工程学院，福建 厦门 361021)

船舶机务管理，是对船上机器的操纵、维修、保养及对人员、物料等的安排、分配等方面事务的管理，它既覆盖岸端的内部业务管理，又覆盖船舶端的业务管理。传统的管理软件是局域网下的C/S架构，甚至是单机版的，对中小企业而言成本高、维护技术难度大，且难以实现跨平台使用。

基于上述情况提出云计算方法，建立公共数据服务平台，开发B/S架构的船舶机务管理系统。这样，公司客户端就能借助浏览器不分时间、地点通过公共数据服务平台查询船舶运行工况，根据时变信息及时给予技术交流和指导，并提前准备船舶所需备件和物料等，而船端用户根据各自权限观察船舶的运行情况，行使自身职责，合理安排船舶的需求，提前向公司提出申请。各业务之间数据共享，可避免工作人员重复输入，提高工作效率；通过数据同步功能达到与岸端业务的无缝连接；网络化的结构与完善的权限和合理的业务分配实现相结合，达到业务的畅通流转；采用信息技术管理便于利用现代通讯手段，使船舶的通讯成本降低60%以上。由于该软件不需要建立独立的服务器和网络系统，几乎是零成本维护、可随时随地访问和应用，尤其对中小船务公司有重大意义。

1 公共数据服务平台总架构

公共数据服务平台是按照开放性和资源共享性原则，为区域和行业提供信息查询、技术创新、质量检测、法规标准、管理咨询、人员培训、设备共享等服务[1]。随着公共数据服务物联网业务量的增加，对数据存储和计算越来越多地使用云计算方法。

云计算以虚拟化技术为基础，以互联网为载体，以提供基础架构、平台、软件等服务为形式，以整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行协同工作为计算模式，其数据、应用和服务存储在云端，而非本地计算机或远程服务器中，用户充分利用数据中心强大的计算能力，实现各自业务系统的自适应性[2]。它不是一个单独的服务，从底层向上依次包括三个层次的服务：基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。该系统中，使用者通过Internet从计算机端获得相应的各种应用服务，PaaS将软件研发平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户，而SaaS是通过Internet提供软件，无需购买软件，而是向提供商租用基于WEB的软件，通过宽带卫星进行岸端与船端的数据传输，实时监测海洋装备及资源信息等，通过E-mail以音频、视频等方式进行信息交流、技术指导、方案支持等。这使得企业能够在不建立独立服务器和复杂网络系统的情况下将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。系统的总架构见图1。

图1 海洋装备与环境云计算结构

2 船舶机务管理系统软件结构

2.1 功能描述

船舶机务管理系统包括岸端公司和运行船舶端的机务管理两部分。从安全管理、技术管理、设备维护保养与成本控制等的职能需要以及船舶公司的管理目标出发，将船舶机务管理系统分为维修管理、人员管理、证书管理等几个功能模块[3]，见图2。

图2 船舶机务管理系统

系统各个管理模块实现的功能，在客户端界面上表现为数据的导入、导出、查询、排序、统计等和记录的编辑、添加、删除等以及文件、报表的生成，在服务器端则表现为对数据库的各种操作。

为保证各项管理数据的完整性、安全性及减少员工工作量的重复，对整个系统添加权限管理模块。权限管理是系统管理员根据需要定义各种角色，为角色设置合适的访问权限，而用户根据其职责被赋予不同的角色，不同角色里的成员具有不同的操作权限，实现用户与访问权限的逻辑分离，提高了工作效率[4]。

2.2 开发环境

B/S，即Browser/Server(浏览器/服务器)结构，该架构的应用环境为标准的浏览器，只要有网络即可进行相应的操作，安装环境与应用环境分离，便于系统的管理与升级，且容易实现多用户同时监控，是一种全新的软件系统构造技术[5]。

ASP.NET是ASP与.NET相结合的产物，是一种多处理器的开发工具。它可以与HTML编辑器和其它编辑工具一起工作，还可根据需要自由组合WEB窗体或者XML Web services。ASP.NET可以根据需要使用面向对象的方法定义和添加新的控件，增加编程的灵活性和重用性，大大提高编程效率[6]。

该系统是基于B/S架构的，就要求系统前端开发工具是C#，在Visual Studio 2008中进行，后端开发工具是SQL Server 2008，系统服务器软件平台为ASP.NET，服务器端和客户器端都是Windows XP系统。它大大降低岸端公司购买软件的成本及不同电脑多次安装的麻烦。

2.3 软件功能实现

Web应用程序是基于B/S架构的方式进行交互的。该系统中，Web页面由C#编写的单机版窗体经过代码转换得到，转换成的C#程序语言脚本，构成可单独运行的WinForm窗体。窗体中的控件布局和操作逻辑与转换后生成的Web页面完全一致。

Web页面和背景图片等相关文件位于服务器端，采用站点的形式组织。服务器端安装SQL SERVER，用于网站动态数据的管理，服务器端采用Web发布工具将站点内的页面发布到Internet上，成为外部用户可以访问和浏览的对象。浏览器端由用户操作，需要访问页面时，用户打开浏览器，输入网址，浏览器向服务器发送请求。服务器端接受请求信息并将用户请求的页面编译成标准的HTML页面返回给浏览器端。标准的HTML页面文件返回到浏览器端，由浏览器解析并呈现给用户。

3 船舶机务管理系统软件

以设备与备件管理、权限管理等重要模块为例,说明该机务系统的开发流程和功能实现。

3.1 设备与备件管理模块

设备与备件管理包括设备与备件信息管理、参考手册管理、申请管理、入库管理、设出库管理、报废管理等。其工作流程是：系统根据船舶设备与备件的库存量和设置的最低保有量，自动生成设备与备件申请单，最终由船长审核后通过Internet发送给岸端，岸端接收信息后快速审批，及时将审批结果返回给船端，这样在船舶靠岸之前，岸端有充分的时间来准备所需设备与备件，船舶靠岸时，无需等待，立刻接收设备与备件，提高了船舶备件的管理效率。其中设备与备件申请流程见图3。

图3 备件申请流程

备件报废与申请流程相似，该系统能尽可能地避免资源冗余，节省船舶应用空间。

设备与备件的添加操作界面见图4。

当分管对应业务的船员收到备件低于最低保有量信息时，可直接将数据导出到Excel中供轮机长或船长来查看，并迅速审批，Excel中导出的数据见图5。

图4 设备与备件添加界面

图5 Excel导出的设备与备件信息

3.2 权限管理模块

权限管理的整个访问过程分为两部分，即访问权限与角色相关联，角色再与用户相关联，从而实现用户与访问权限的逻辑分离，极大地方便了权限管理。对于船端工作人员，分为轮机长、大管轮、二管轮、三管轮及船长、大副、二副等，而岸端公司，分为总经理、机务经理、部门经理、科员等，每个职位分工很明确，故工作人员只需在注册时设定相应管理业务的预警数据信息，即可在自己主页中查询自己的业务，并收到相应的业务提醒，无需重复查询，大大提高了工作的覆盖面和工作效率。

该系统中燃油信息添加见图6。

图6 燃油信息添加

当员工登陆进入自己主页时，即可收到工作提示和物料缺货提示。以燃油为例，当燃油数量低于300 t时，相应的提示信息见图7。

图7 燃油提示信息

其中，各种预警限值是由岸端公司按照国际海事组织及船级社等机构发布的标准制定的，各种预警信息会直接发送到对应职务权限的船员信息库中，由该船员选取后再将信息发送给船长进行审核，提前处理各种问题。

4 结束语

该机务管理系统采用B/S架构和云计算模式，相对于以前的机务管理系统，它更加便于维护、扩展和升级；进行模块化设计，设计过程简单明了；增加权限管理模块，避免工作的重复，提高了工作效率及船舶安全的控制力度。但由于航行船舶通过宽带卫星获得网络的高成本和海上卫星技术使用未普及等限制因素使该系统完全投入使用还有一定的问题，我们应根据各船舶管理公司的实际情况不断对它进行扩展和更新，使它更好地为我国的航运企业服务。

[1] 汝守华,孙虎男.以服务中小企业为宗旨构建资源共享服务平台[J].中国科技信息.2011(12):156.

[2] 张方风,李俊韬,刘丙午.云计算架构下的物流公共信息平台设计探讨[J].商业时代,2011(22):31-33.

[3] 于家凤.基于BS的船舶机务管理信息系统开发[D].大连:大连海事大学,2006.

[4] 隋永朋.基于角色管理的权限管理在教务管理系统中的应用[J].中国科教创新导刊,2007(23):225-227.

[5] 王 鑫.B/S模式实时监控的研究与实现[D].北京:铁道部科学研究院,2005.

[6] 孙大伟.Web组态环境开发及其在船舶辅动力设备模拟操作的应用[D].厦门:集美大学,2012.