實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、處理難度大、數(shù)據(jù)真實(shí)性強(qiáng)和價(jià)值密度低等眾多特點(diǎn)。對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，挖掘大數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的價(jià)值，具有重要的市場(chǎng)應(yīng)用前景。通過(guò)搜集多艘船舶航行的相關(guān)數(shù)據(jù)后形成大數(shù)據(jù)，尋找出大數(shù)據(jù)中潛在的船舶航行性能方面的知識(shí)和信息，可以減少船舶航行過(guò)程中的能耗、為研制新型的船舶模型提供依據(jù)、降低船舶航行過(guò)程中維護(hù)成本;尋找出大數(shù)據(jù)中潛在的航海狀況信息，可以用于船舶營(yíng)運(yùn)航線和航速的優(yōu)化。
[0003]在我國(guó)船舶行業(yè)是傳統(tǒng)又古老的產(chǎn)業(yè)，它與互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合相對(duì)滯后，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是傳統(tǒng)船舶行業(yè)船舶數(shù)據(jù)采集采用測(cè)試人員自帶測(cè)試設(shè)備，這種設(shè)備采集時(shí)間和數(shù)據(jù)量有限;二是傳統(tǒng)船舶行業(yè)中采集的船舶航運(yùn)數(shù)據(jù)一般采用無(wú)線電話或衛(wèi)星進(jìn)行傳輸，這種通信方式只適合小數(shù)據(jù)量通信，對(duì)于大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸這種通信方式成本高；三是傳統(tǒng)船舶行業(yè)中船舶運(yùn)營(yíng)管理人員依靠的決策手段還是通過(guò)人工經(jīng)驗(yàn)，造成船舶運(yùn)營(yíng)管理者決策不準(zhǔn)確

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型所述的實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)，包括船舶航行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)、船舶運(yùn)行環(huán)境采集系統(tǒng)、船舶姿態(tài)協(xié)處理器、船舶能耗協(xié)處理器、主處理器、萬(wàn)兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、船舶大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和組合導(dǎo)航系統(tǒng)，所述組合導(dǎo)航系統(tǒng)包括捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)和北斗衛(wèi)星接收機(jī);所述船舶航行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和船舶運(yùn)行環(huán)境采集系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)分別與船舶姿態(tài)協(xié)處理器和船舶能耗協(xié)處理器相連，船舶航行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)有航速、航向、吃水深度，船舶運(yùn)行環(huán)境采集的數(shù)據(jù)有船舶工作參數(shù)，如轉(zhuǎn)速和扭矩、舵角;所述的船舶姿態(tài)協(xié)處理器、船舶能耗協(xié)處理器與主處理器相連接，船舶姿態(tài)協(xié)處理器、船舶能耗協(xié)處理器協(xié)助主處理器完成不同數(shù)據(jù)的處理;所述主處理器和船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)相連接，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)用于完成水域中不同船舶之間組網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)水域中不同船舶之間實(shí)時(shí)共享、接收岸端船舶管理員發(fā)送給船舶的控制命令;所述船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和組合導(dǎo)航系統(tǒng)相連接，組合導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)地位船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)提供船舶位置和時(shí)間信息;所述主處理器還和船舶大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)相連接，船舶大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)記錄船舶航行過(guò)程中的航行參數(shù)信息;所述主處理器還和萬(wàn)兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)相連接，當(dāng)船舶?？堪稌r(shí)，通過(guò)萬(wàn)兆以太網(wǎng)可以將船舶大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的船舶大數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)酱斑\(yùn)營(yíng)中心，船舶運(yùn)營(yíng)中心可以對(duì)船舶大數(shù)據(jù)進(jìn)行離線處理后找出船舶運(yùn)營(yíng)規(guī)律，從而指導(dǎo)船舶運(yùn)營(yíng)。
[0006]工作原理:實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)主要由船舶航行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)、船舶運(yùn)行環(huán)境采集系統(tǒng)、船舶姿態(tài)協(xié)處理器、船舶能耗協(xié)處理器、主處理器、萬(wàn)兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、船舶大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和組合導(dǎo)航系統(tǒng)所組成。通過(guò)船舶航行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和船舶運(yùn)行環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)可以收集船舶營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)信息以及營(yíng)運(yùn)船舶性能監(jiān)測(cè)信息比如航速、航向、吃水深度、轉(zhuǎn)速和扭矩、舵角，這些信息通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行卡爾曼濾波處理消除數(shù)據(jù)中的干擾后傳輸給船舶姿態(tài)協(xié)處理器、船舶能耗協(xié)處理器，船舶姿態(tài)協(xié)處理器、船舶能耗協(xié)處理器提取中船舶大數(shù)據(jù)的特征信息后發(fā)送給主處理器。主處理器將處理后的船舶大數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)到船舶大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，當(dāng)船舶靠岸時(shí)，主處理器通過(guò)萬(wàn)兆以太網(wǎng)將船舶大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的船舶大數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)酱斑\(yùn)營(yíng)中心，船舶運(yùn)營(yíng)中心可以對(duì)船舶大數(shù)據(jù)進(jìn)行離線處理后找出船舶運(yùn)營(yíng)規(guī)律，從而指導(dǎo)船舶運(yùn)營(yíng)。主處理器可以通過(guò)船舶自動(dòng)識(shí)別系將船舶數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的參數(shù)實(shí)時(shí)地傳輸給船舶運(yùn)營(yíng)中心，還可以通過(guò)船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)接收岸端船舶管理員發(fā)送給船舶的控制命令，防止水域中不同船只相撞并管理不同船只的運(yùn)營(yíng)。水域中的不同船舶可以通過(guò)船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)局部組網(wǎng)以及船舶之間數(shù)據(jù)共享，從而提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和全面性。船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)組合導(dǎo)航系統(tǒng)提供的位置信息和大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的船舶油耗信息完成船舶航跡的自動(dòng)規(guī)劃。
[0007]本實(shí)用新型所述的實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)，結(jié)合數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)，解決了船舶大數(shù)據(jù)參數(shù)收集不及時(shí)不全面、船舶大數(shù)據(jù)處理不準(zhǔn)確、船舶管理智能化程度不高以及船舶運(yùn)營(yíng)管理者決策不準(zhǔn)確等問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，其中:I為船舶航行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、2為FPGA、3為船舶運(yùn)行環(huán)境采集系統(tǒng)、4為DSP6678處理器1、5為DSP6678處理器2、6為工控機(jī)、7為SFP+光收發(fā)器、8為電腦硬盤、9為船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、10為組合導(dǎo)航系統(tǒng)。其中101為捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，102為北斗接收機(jī)。
[0009]圖2實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，其中:11為船舶主機(jī)參數(shù)采集系統(tǒng)、12為數(shù)據(jù)濾波器、13為船舶海況環(huán)境采集系統(tǒng)、14為高性能數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)
1、15為高性能數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)2、16為控制中心計(jì)算機(jī)、17為S7500E萬(wàn)兆以太網(wǎng)模塊、18為磁盤陣列、19為船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、110為組合導(dǎo)航系統(tǒng)。其中1101為捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，1102為北斗接收機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)做進(jìn)一步說(shuō)明，但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0011]實(shí)施例1
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)，包括船舶航行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、FPGA、船舶運(yùn)行環(huán)境采集系統(tǒng)、DSP6678處理器1、DSP6678處理器2、工控機(jī)、SFP+光收發(fā)器、電腦硬盤、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和組合導(dǎo)航系統(tǒng)，所述組合導(dǎo)航系統(tǒng)包括捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)和北斗衛(wèi)星接收機(jī)。
[0013]工作原理:實(shí)現(xiàn)船舶大數(shù)據(jù)快速獲得和提高可重用性的系統(tǒng)主要由船舶航行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、FPGA、船舶運(yùn)行環(huán)境采集系統(tǒng)、D