船舶作业管理系统设计及应用探讨
钟四红
摘要：航标船舶作业管理系统是航标业务综合管理平台的重要组成部分，是在航标作业船舶上开展航标作业的辅助工具。该系统实现船舶作业现场的信息化管理，将航标业务信息流从办公现场向船舶作业现场延伸，使得任务执行反馈信息的填报更及时、更精确。同时，该系统作为移动办公的示范，是云技术在航标业务信息化管理中的具体应用。本文从系统架构、系统构成、系统功能及延伸等方面进行论述，并对下一步的推广应用提出了建议。
关键词：云端数据 模糊检索 模块 反馈 查询
0 背景
目前，在各类业务信息系统中，全国航标基础数据库在海事内网中；航标遥测遥控数据库独立联网，置于公网之中；RBN/DGNSS系统状态监管是独立于内网中的子网；AIS系统是独立专网。同时，其他航标管理业务又有独立的海事内网，水文气象AIS播发系统横跨内外网。诸如此类，各项航标业务独立存在，在航标业务管理和对外服务中限制了航标业务服务质量和服务效率，对导、助航服务维护和业务管理都造成了一定的限制。因此，在北方海区推广应用航标业务管理平台是年度重点工作，要研究开发航标业务管理系统，并在此系统的基础之上，延伸开发船舶作业管理系统。
针对航标业务管理和对外服务需求，在异构网络平台中将各类航标业务互联互通，对部分同质信息进行信息融合，结合互联网“云”服务技术和“E-航海”技术架构，在互联网体系中，按照“单一窗口”模式，实现各项航标业务的管理和按需服务。异构网络下的航标船舶作业管理系统是十分先进的服务理念，对提升航标业务先进管理模式，提高航标可用性，保障船舶航行安全具有十分重要的现实意义。
1 系统设计
1.1 系统架构设计
航标船舶作业管理系统安装在用户的平板电脑上，是C/S架构的应用系统。应用支持层包括云端数据接口和航标业务综合信息管理平台；云端数据接口实现与航标船舶作业管理系统的数据交互；航标业务综合信息管理平台中的“航标船舶作业模块”实现航标船舶作业任务的制定、审核审批、任务执行反馈单查阅以及任务信息综合查询等功能，此外还包含业务数据的维护，比如机构、部门、人员、数据字典的维护。数据层包括航标船舶作业管理系统本机数据库、航标业务综合信息管理平台服务器端数据库、全国沿海航标基础数据系统海区版服务器端数据库；航标船舶作业管理系统本机数据库安装在用户平板电脑上，用于离线保存业务数据；航标业务综合信息管理平台服务器端数据库包含本项目系统所有的业务数据，位于服务器上；全国沿海航标基础数据系统海区版服务器端数据库是航标基础数据的来源，位于服务器上。
1.2网络结构设计
服务器A：全国沿海航标基础数据系统海区版部署于服务器上，连接海事网。
服务器B：航标业务综合信息管理平台部署于服务器上，连接海事网。
服务器C：云端数据接口部署于服务器上，连接海事网。
网桥：海事网的WIFI热点，位于码头附近，适用于船舶靠码头后，用户连接访问海事网。
GPS设备：位于船舶甲板上，具备WIFI热点。
平板电脑：航标船舶作业管理系统部署于平板电脑上，通过无线网卡连接网桥或GPS设备的WIFI热点。
2 系统功能设计
2.1 云端数据接口设计
组织机构部门人员信息下载接口定义为GetUserInfo.ashx，参数为string OrganFlag，组织机构标识为OrganFlag定义，CBV_USERINFO定义了返回值实体对象。
任务信息下载的接口定义为GetTask.ashx；参数：string SDEPARTMENBER_ID，部门成员ID；string SDEPART_ID，部门ID；string SORGAN_NAME，组织机构名称（XX航标处）；SORGAN_NAME的值是中文，需要URLENCODE；
返回值：json格式文本
返回值实体对象定义：DBV_TASK
2.2 船舶作业管理系统
用户初次使用系统时需要进行登录，系统自动记录登录者的信息，下次使用系统时就可以自动进入主界面。界面包括机构（默认选中当前的XX航标处）、部门下拉框（初次默认选中第一个，记录上一次登录用户的部门，下一次默认选中上一次的登录部门）、用户下拉框（与部门信息时级联的关系，初次默认选中第一位用户，记录上一次登录的用户，下一次默认选中上一次的用户）、密码文本框、登录按钮。用户登录验证根据本机数据库进行本机验证。
数据同步界面包括：机构部门人员信息下载、航标基础数据下载、任务信息下载、船舶作业执行反馈信息上传、电子海图更新。机构部门人员信息、航标基础数据、任务信息下载后直接更新本机数据库中的表。电子海图下载新图幅后直接调用ECDIS SDK的内置接口实现图幅更新（或新增）。船舶作业执行反馈信息上传成功后更新（或新增）服务器端数据库的记录，并且更新本机数据库中记录的状态。
任务视窗左侧列表显示本船的任务，点击左侧列表中的任务名称，右侧将显示本任务的所有任务航标，点击任务航标记录中的“定位”按钮可定位到该航标，点击任务航标记录中的“设置”按钮可将该航标设置为当前的作业航标，系统自动进入导航状态。点击左侧的“查看航标”按钮，右侧将显示所有航标。点击航标记录中的“定位”按钮，可定位到该航标；点击航标记录中的“设置”按钮，可将该航标设置为当前的作业航标，系统自动进入导航状态。点击“显/隐”按钮可显示或隐藏航标检索栏目，通过该栏目可检索需要的航标。
2.3 航标业务综合信息管理平台升级
由航标科下达任务给船舶管理中心，船舶管理中心依据此任务设置执行部门后提交审批，审批通过后，任务自动下达给执行部门。可查阅任务执行反馈信息，航标科科审核结束任务。可按任务制定部门、制定时间、任务状态模糊查询任务信息，并可继续查阅任务详情和执行反馈信息。
3 数据库技术
系统基于以下技术：基于Flex系列技术的数据交互架构、 服务器推送（Server Push）技术 、基于线程安全的HashMap缓存存储结构 、基于Socket通信方式的数据集中上报。Flex是涵盖了支持RIA（富互联网应用Rich Internet Applications）的开发和部署的一系列技术组合。可用于构建具有丰富表现力的 Web应用程序，运行时跨浏览器、桌面和操作系统实现一致的部署。Flex 具有多种组件，可实现Web Services，远程对象，drag and drop，列排序，图表等功能；FLEX内建动画效果和其他簡单互动界面等。相对于基于HTML的应用（如PHP、ASP、JSP、ColdFusion及CFMX等）在每个请求时都需要执行服务器端的模板，由于客户端只需要载入一次， FLEX应用程序的工作流被大大改善。作为新一代的富客户端互联网技术的佼佼者，flex界面表现能力一流。RIA富客户端应用，解决了异步调用，界面无刷新，浏览器兼容性等多项难题。
4 搭建系统运行环境
5 结束语
航标船舶作业管理系统基于GIS、ENC、GPS等技术，以平板电脑为载体，无线网络为通信方式，集成了DGPS设备，是一套集航标船舶作业管理、电子海图显示、船舶导航辅助为一体的应用系统。该系统实现了航标业务过程中的船端业务环节的信息化管理，使得航标船舶作业任务的执行反馈填报更及时、信息更精确，是北方海区航标业务综合信息管理平台的延伸。
参考文献：
[1]黄海广，胡乃军，仇志金等.基于多源定位数据的实时船舶监控系统设计[J].中国海洋大学学报自然科学版，2015（46）.
[2]王振瑯.航标船舶作业流程及设备配置设计研究[J].船舶，2012（23）.
[3]宋成果，初秀民.基于多功能航标的海事监管模式的研究[J].中国航海，2012（4）.
[5]IHO，S-124 Navigational Warning Product Specification，2015.
摘要：航标船舶作业管理系统是航标业务综合管理平台的重要组成部分，是在航标作业船舶上开展航标作业的辅助工具。该系统实现船舶作业现场的信息化管理，将航标业务信息流从办公现场向船舶作业现场延伸，使得任务执行反馈信息的填报更及时、更精确。同时，该系统作为移动办公的示范，是云技术在航标业务信息化管理中的具体应用。本文从系统架构、系统构成、系统功能及延伸等方面进行论述，并对下一步的推广应用提出了建议。
关键词：云端数据 模糊检索 模块 反馈 查询
0 背景
目前，在各类业务信息系统中，全国航标基础数据库在海事内网中；航标遥测遥控数据库独立联网，置于公网之中；RBN/DGNSS系统状态监管是独立于内网中的子网；AIS系统是独立专网。同时，其他航标管理业务又有独立的海事内网，水文气象AIS播发系统横跨内外网。诸如此类，各项航标业务独立存在，在航标业务管理和对外服务中限制了航标业务服务质量和服务效率，对导、助航服务维护和业务管理都造成了一定的限制。因此，在北方海区推广应用航标业务管理平台是年度重点工作，要研究开发航标业务管理系统，并在此系统的基础之上，延伸开发船舶作业管理系统。
针对航标业务管理和对外服务需求，在异构网络平台中将各类航标业务互联互通，对部分同质信息进行信息融合，结合互联网“云”服务技术和“E-航海”技术架构，在互联网体系中，按照“单一窗口”模式，实现各项航标业务的管理和按需服务。异构网络下的航标船舶作业管理系统是十分先进的服务理念，对提升航标业务先进管理模式，提高航标可用性，保障船舶航行安全具有十分重要的现实意义。
1 系统设计
1.1 系统架构设计
航标船舶作业管理系统安装在用户的平板电脑上，是C/S架构的应用系统。应用支持层包括云端数据接口和航标业务综合信息管理平台；云端数据接口实现与航标船舶作业管理系统的数据交互；航标业务综合信息管理平台中的“航标船舶作业模块”实现航标船舶作业任务的制定、审核审批、任务执行反馈单查阅以及任务信息综合查询等功能，此外还包含业务数据的维护，比如机构、部门、人员、数据字典的维护。数据层包括航标船舶作业管理系统本机数据库、航标业务综合信息管理平台服务器端数据库、全国沿海航标基础数据系统海区版服务器端数据库；航标船舶作业管理系统本机数据库安装在用户平板电脑上，用于离线保存业务数据；航标业务综合信息管理平台服务器端数据库包含本项目系统所有的业务数据，位于服务器上；全国沿海航标基础数据系统海区版服务器端数据库是航标基础数据的来源，位于服务器上。
1.2网络结构设计
服务器A：全国沿海航标基础数据系统海区版部署于服务器上，连接海事网。
服务器B：航标业务综合信息管理平台部署于服务器上，连接海事网。
服务器C：云端数据接口部署于服务器上，连接海事网。
网桥：海事网的WIFI热点，位于码头附近，适用于船舶靠码头后，用户连接访问海事网。
GPS设备：位于船舶甲板上，具备WIFI热点。
平板电脑：航标船舶作业管理系统部署于平板电脑上，通过无线网卡连接网桥或GPS设备的WIFI热点。
2 系统功能设计
2.1 云端数据接口设计
组织机构部门人员信息下载接口定义为GetUserInfo.ashx，参数为string OrganFlag，组织机构标识为OrganFlag定义，CBV_USERINFO定义了返回值实体对象。
任务信息下载的接口定义为GetTask.ashx；参数：string SDEPARTMENBER_ID，部门成员ID；string SDEPART_ID，部门ID；string SORGAN_NAME，组织机构名称（XX航标处）；SORGAN_NAME的值是中文，需要URLENCODE；
返回值：json格式文本
返回值实体对象定义：DBV_TASK
2.2 船舶作业管理系统
用户初次使用系统时需要进行登录，系统自动记录登录者的信息，下次使用系统时就可以自动进入主界面。界面包括机构（默认选中当前的XX航标处）、部门下拉框（初次默认选中第一个，记录上一次登录用户的部门，下一次默认选中上一次的登录部门）、用户下拉框（与部门信息时级联的关系，初次默认选中第一位用户，记录上一次登录的用户，下一次默认选中上一次的用户）、密码文本框、登录按钮。用户登录验证根据本机数据库进行本机验证。
数据同步界面包括：机构部门人员信息下载、航标基础数据下载、任务信息下载、船舶作业执行反馈信息上传、电子海图更新。机构部门人员信息、航标基础数据、任务信息下载后直接更新本机数据库中的表。电子海图下载新图幅后直接调用ECDIS SDK的内置接口实现图幅更新（或新增）。船舶作业执行反馈信息上传成功后更新（或新增）服务器端数据库的记录，并且更新本机数据库中记录的状态。
任务视窗左侧列表显示本船的任务，点击左侧列表中的任务名称，右侧将显示本任务的所有任务航标，点击任务航标记录中的“定位”按钮可定位到该航标，点击任务航标记录中的“设置”按钮可将该航标设置为当前的作业航标，系统自动进入导航状态。点击左侧的“查看航标”按钮，右侧将显示所有航标。点击航标记录中的“定位”按钮，可定位到该航标；点击航标记录中的“设置”按钮，可将该航标设置为当前的作业航标，系统自动进入导航状态。点击“显/隐”按钮可显示或隐藏航标检索栏目，通过该栏目可检索需要的航标。
2.3 航标业务综合信息管理平台升级
由航标科下达任务给船舶管理中心，船舶管理中心依据此任务设置执行部门后提交审批，审批通过后，任务自动下达给执行部门。可查阅任务执行反馈信息，航标科科审核结束任务。可按任务制定部门、制定时间、任务状态模糊查询任务信息，并可继续查阅任务详情和执行反馈信息。
3 数据库技术
系统基于以下技术：基于Flex系列技术的数据交互架构、 服务器推送（Server Push）技术 、基于线程安全的HashMap缓存存储结构 、基于Socket通信方式的数据集中上报。Flex是涵盖了支持RIA（富互联网应用Rich Internet Applications）的开发和部署的一系列技术组合。可用于构建具有丰富表现力的 Web应用程序，运行时跨浏览器、桌面和操作系统实现一致的部署。Flex 具有多种组件，可实现Web Services，远程对象，drag and drop，列排序，图表等功能；FLEX内建动画效果和其他簡单互动界面等。相对于基于HTML的应用（如PHP、ASP、JSP、ColdFusion及CFMX等）在每个请求时都需要执行服务器端的模板，由于客户端只需要载入一次， FLEX应用程序的工作流被大大改善。作为新一代的富客户端互联网技术的佼佼者，flex界面表现能力一流。RIA富客户端应用，解决了异步调用，界面无刷新，浏览器兼容性等多项难题。
4 搭建系统运行环境
5 结束语
航标船舶作业管理系统基于GIS、ENC、GPS等技术，以平板电脑为载体，无线网络为通信方式，集成了DGPS设备，是一套集航标船舶作业管理、电子海图显示、船舶导航辅助为一体的应用系统。该系统实现了航标业务过程中的船端业务环节的信息化管理，使得航标船舶作业任务的执行反馈填报更及时、信息更精确，是北方海区航标业务综合信息管理平台的延伸。
参考文献：
[1]黄海广，胡乃军，仇志金等.基于多源定位数据的实时船舶监控系统设计[J].中国海洋大学学报自然科学版，2015（46）.
[2]王振瑯.航标船舶作业流程及设备配置设计研究[J].船舶，2012（23）.
[3]宋成果，初秀民.基于多功能航标的海事监管模式的研究[J].中国航海，2012（4）.
[5]IHO，S-124 Navigational Warning Product Specification，2015.
