基于ASP.NET技术的远程机舱自动化系统的研究

1 引言

随着计算机技术和移动通信技术的发展，船舶机舱自动化技术也在不断发展。目前，国内外对船舶监控系统的研究也较多，而数据传输大多数是通过卫星传输，但资源有限，费用也很高；一些使用无线网络技术的系统则安全性比较低，并且传统的窄带无线通信速率往往比较低，不能满足实时传输的要求；对于基于RS 422或者RS 485的单机监控系统无法实现系统冗余。另外，对于系统的安全性和可靠性也没有处理，数据传输协议大多使用TCP／IP，此协议头以及传输控制比较复杂，传输效率也比较低，UDP协议适于小数据量的传输，这些原因使得数据丢包泄密的情况经常发生，系统也不稳定，漏报警也经常发生。

本文在船舶监控系统中采用了GPRS通信模块，将.NET三层架构模型运用其中，采用基于TCP的Socket协议解决以往监控系统的传输存在的问题。在数据传输过程中采用了SHA512加密算法，使数据泄密和丢包的可能性大大减小；对硬件采用冗余技术，软件采用合适的编码方案，提高系统的可靠性。同时使用全新的C#语言，并将组态软件运用其中，使界面操作更加直观。操作人员通过身份验证后可自由访问、查询船舶运行的各项参数，及时掌握船舶运行情况，降低了系统的成本，提高资源利用率。

2 系统总体结构设计

如图1所示，本系统主要由移动终端、GPRS无线通信模块、GPRS无线通信网络、局域网、监控中心等部分组成。

移动终端被装载在被控船舶上，连接数据采集模块。数据采集模块使用研华公司的ADAM-5000／TCP，将采集到的信息通过A／D转换器进行处理送至GPRS通信模块。

GPRS通信模块采用西门子公司的MC55模块，主要负责将船舶运行情况以无线的方式传送给监控中心，实现监控中心和船舶的信息交互。

GPRS无线通信网络是基于TCP协议的，用户不需要知道协议的具体内容，就可以通过此协议将信息传送给监控中心的服务器。

系统优点如下：

(1)被控船舶机舱只需要一台PC机与Internet相连就可以实现系统监控功能，系统建设成本低，简单可靠。

(2)使用GPRS无线传输方式，降低了系统传输成本；同时将移动通信网络与局域网相结合，使覆盖范围扩大。

(3)用户可以实时地与数据采集点进行通信。通过对监测信息的分析，可以及时地发现各个部件的报警信息并进行处理。

(4)对硬件采用冗余技术，软件采用合适的编码方案，提高系统的可靠性。

(5)提高了系统的安全性。在数据传输过程中将SHA512加密算法应用其中，在接收时解密，减小了数据被截获的概率。并且.NET和IIS一起使用，它的安全是一个双层处理过程，所有的请求先经过IIS处理，再传递给.NET，保证了系统的安全性。

3 监控中心软件设计

3.1 软件平台

根据系统功能与结构设计，采用如下软件平台：

(1)开发环境：Visual Studio 2005；

(2)服务器端操作系统：Windows XP；

(3)WEB服务器：IIS 6.0；

(4)数据库管理系统：SQL Server 2000；

(5)客户端浏览器：Internet Explore 6.0。

另外还采用组态软件，以图形化监控界面代替了数字化界面，并实现技术参数和管理数据，使界面操作更加直观方便。