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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張乃加
研究生(外文):Nai-Chia chang
論文名稱:船舶網路式安全監控之研究
論文名稱(外文):The Study on The Networked Safety Monitoring and Control System for Ships
指導教授:趙儒民趙儒民引用關係
指導教授(外文):Ru-Min Chao
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:造船及船舶機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:101
中文關鍵詞:即時監控遠端修復動態資料網頁網路監控系統疲勞分析LabVIEW
外文關鍵詞:LabVIEWDebug RemotelyReal-Time MonitoringLive Information PageFatigue AnalysisNetwork Monitoring and Controlling System
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摘要
本研究的主要目的是建立一套自動化船舶安全監控整合性系統,所監測的項目包含結構應力、機艙各類設備的油水溫度及船體運動有關的物理量,並將所量測加速度、應力、溫度等資料,以即時且動態的圖表和數字在網頁上顯示。整合圖控語言LabVIEW和Visual Basic軟體,搭配個人電腦作PC Base的監控,並利用工業網路與分散式資料擷取模組監控量測物,將資料回傳後,在自行設計的人機界面和網頁以圖表、數字的方式顯示,讓近端和遠端的管理人員更容易監視。
本研究所發展的監控系統,除了可在網頁上瀏覽動態資料外,其與現有既存的網路監控系統最大的差異在於:可在任何一台經過授權的電腦修改伺服電腦的程式,其中包括:遠端測試軟硬體、遠端故障排除、遙控啟動程式;也就是說,當大部分情況發生時,人員不需要到達現場,即可將問題排除,且在不變更資料擷取模組等相關硬體的前提下,可在遠端依現場的需要,任意的增加或刪除伺服電腦的功能和程式,進而達到最佳的工作效率。利用分散式資料擷取模組所擷取的資料,除了在網頁上作動態資料顯示外,同時也作相關的分析,如:長期的記錄船舯應力歷程,並利用雨流法(Rainflow Method)作疲勞分析,以瞭解船舶航行時所受的外力對其結構強度的影響,進而以相關資料評估船舶疲勞的使用年限。
Abstract
The purpose of this research is to develop an integrant monitoring system, which can provide the extra safety of ship and monitoring items include: stress of structure of ship, inlet/outlet temperature of all kinds of devices in the engine room and acceleration during the ship navigating. This system can show its physical measured live information, i.e.: acceleration, stress and temperature, either graphs or numbers on the websites immediately. This system is PC based, which is developed with tools containing LabVIEW and Visual Basic software. It utilizes the industry network transmitted data back to the Server PC and show in both pages and Human-Machine Interface either by graphs or numbers, let managers in remote and local monitoring more easily.
Besides, the most important function of the network monitoring system develop by this research is different with other ones, which have been used: he/she can use other PC, which have authorized by Server PC, to modify the Server PC applications, there are many functions include: test software and hardware remotely, debug remotely and execute application remotely, etc.. Anyway, when problems happen in Server PC, in most case we can fix problems by other PC. Users can arbitrary add/subtract functions and applications in order to improve efficiency of system, without modifying Distributed Data Acquest Module. Physical measured information can be both live data show in page and other related analyze: through keeping a record of long-term fatigue stress, then analyzing the structure strength of ships according to Rainflow Method, and estimating its fixed number of years.
目 錄
摘要………………………………………………………………. I
Abstract…………………………………………………………… III
誌謝………………………………………………………………. IV
目錄………………………………………………………………. V
圖目錄……………………………………………………………. VIII
表目錄……………………………………………………………. XI
第一章 緒論……………………………………………………... 1
1.1研究計劃之背景及目的……………………………… 1
1.2文獻回顧……………………………………………… 2
1.2.1應用於船舶監控系統上之相關文獻................... 2
1.2.2建構網路監控系統之相關文獻………………... 3
1.3 應用範圍……………………………………………… 4
1.3.1工業上的應用…………………………………… 4
1.3.2教學上的應用…………………………………… 5
1.4研究方法………………………………………………. 6
1.5論文架構………………………………………………. 6
第二章 船舶監控系統網路化的管理概念……………………… 8
2.1階層式系統整體概觀…………………………………. 9
2.1.1管理架構的資料傳輸概念……………………… 11
2.1.2三層式管理架構………………………………… 11
2.1.3資料傳輸的網路型式…………………………… 13
2.2 通訊協定介紹………………………………………… 16
2.2.1 IP通訊協定……………………………………… 17
2.2.2 TCP及UDP簡介……………………………….. 19
第三章 網路監控系統功能與設計……………………………… 22
3.1 遠端監控系統的架構……………………………….. . 23
3.1.1遠端監控系統的硬體與架構…………………… 24
3.1.2遠端監控系統的軟體與架構…………………… 31
3.2實驗架構及步驟……………………………………… 37
3.2.1實驗架構………………………………………… 37
3.2.2實驗步驟………………………………………… 39
3.3優先執行排程………………………………………… 40
3.4近端監測……………………………………………… 42
3.5遠端監控系統………………………………………… 45
3.6遙控執行程式功能…………………………………… 48
3.7系統整合方式………………………………………… 53
3.8 船舶航行資訊回傳…………………………………... 56
第四章 實驗分析與結果討論…………………………………… 60
4.1應力歷程之計算……………………………………… 60
4.2計算各種波型之結果討論…………………………… 63
4.3監控系統長期監測之結果與討論…………………… 66
4.4網路遙控連線測試…………………………………… 67
4.4.1網路遙控連線測試之實驗方法………………… 67
4.4.2網路遙控連線測試之結果討論………………… 69
第五章 結論與未來展望………………………………………… 71
5.1結論…………………………………………………… 71
5.2未來展望……………………………………………… 73
參考文獻………………………………………………………….. 75
附錄 A……………………………………………………………. 77
附錄 B……………………………………………………………. 82
附錄 C……………………………………………………………. 92
參考文獻
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