基于ASP.NET技术的远程机舱自动化系统的研究

3.2 三层结构模型

本系统将整个系统按逻辑层次分为：表示层、业务逻辑层和数据服务层。在本系统中表现为数据库服务器，Web服务器和客户端浏览器，如图2所示。表示层为用户提供可视化的显示和操作的界面，在图中主要对应客户端浏览器，包括aspx页面、用户界面、数据显示以及某些与安全相关的类和对象。

业务逻辑层即Web服务器，用于访问数据层，并将结果返回给表现层，主要用动态网页对数据和一些相关事务进行处理。

数据服务层由数据库和数据访问组件组成。在图2中对应的是数据库服务器，包括实时数据库和历史数据库。

3.3 系统的主要功能

系统的主要功能如下：

管理功能 管理授权用户的登录。用户经过注册信息登录后，可修改个人信息、密码等；管理员可以拥有一般用户所没有的权限，除了对用户进行管理外，还可以进行报警参数的设定操作等，保证了系统的保密性和安全性。

数据查询功能 主要根据查询项目和查询时间，动态提供各重要参数的实时查询和历史值查询。可以选择需要查询的日期，再选择你要查看的参数选项，就可以获知当天的运行情况。比如选择2008.3.5，#1主机转速，#2主机转速，#1主机滑油压力，#2主机滑油压力，查询情况入即在页面中显示；另外还可以选择当日的时间进行查询，如图3所示。

监控功能不停地从实时数据库中取得实时数据，动态显示各设备的运行参数，通过监控界面，实时了解各设备的运行状况。如图4所示动态显示#2主机各项参数的监控界面，数据将显示在框内。如有数据越界，数据显示红色，绿灯变红，同时报警信息显示在下面的文本框内。

趋势图功能 根据所选日期和时间段，动态显示任意时间内的趋势曲线，从而给人直观的印象，使得操作人员对于机舱参数的变化情况可以一目了然。

3.4 系统的数据库设计及工作流程

实时数据库表 存储当日数据采集模块采集来的船舶机舱的各项参数信息，当系统启动时，每隔一定时间将采集到的数据写入表中。该参数表可以通过系统查询进行修改等维护操作。

报警数据表 存放机舱各项参数报警信息，该信息可供维修人员查看报警信息、查找出错部位，当报警发生时，报警信息由软件自动写入，通过故障系统查询界面进行修改等操作。

历史数据库表 存放正常航行时机舱各项数据，通过该表可对机舱各项参数的历史状态进行各种分析，及时发现可能的故障点。

主机信息表 记录航行过程中主机状态、主机转速等参数，通过对主机历史信息数据的分析，可监视主机运行状态和主机其他信息，该表由数据软件定期存放，并可通过指定界面对其维护。

报警系统表 对每个报警进行统计，并同时截取与此故障相关的参数。

另外还有用户注册以及登录信息表等。

系统的工作流程分为两部分，客户端和服务器端。

客户端：操作人员登录局域网，通过验证后连接到服务器进入该系统读取或查询需要的服务，对机舱的各项参数的运行情况进行查看，一旦发现报警情况及时处理。

服务器端：服务器收到操作人员发出的请求信息后，进行判断回发给客户端，对由GPRS网络传输过来的数据进行解密处理后存储到数据库，在.NET平台上编写相应的程序实现对船舶的运行情况进行监控，必要时通过对船舶发出调整船舶运行参数的指示。

3.5 基于TCP／IP的Socket数据通信

本系统用GPRS进行数据传输时，采用的是基于TCP／IP的Socket协议。Socket数据通信是建立在TCP／IP协议基础之上，专门为满足测试与自动化的需求而设计。相比以前传输系统中使用的UDP、TCP协议，其可靠性明显加强。用户数据报协议UDP提供的是无连接的不可靠的数据传送方式，是一种尽力而为的数据交付服务。TCP虽然提供可靠的传输方式，但是协议头以及传输控制比较复杂，传输效率低。基于TCP的Socket协议则可以避免以上不足，可靠性大大增强，丢包率减小。