隨著計算機技術的高度發展和船舶自動化水平的不斷提高，船舶自動化技術不斷向全船綜合自動化階段發展，各類導航、監控、管理系統都被運用于船舶中。

　　在船舶自動化中，機艙自動化尤為重要，其中的主機、發電機組、舵漿、離合器、空壓機等重要設備對船舶的正常航行有著非常重要的作用。目前，對船舶自動化的要求已不僅僅局限于局部的、單一的、獨立的監控和管理，而是對大范圍、多層次、集中式的監控系統提出了更高的要求，其中船舶機艙監控系統和電站管理系統，視頻監控系統以及船、岸通訊系統的融合，是船舶機艙自動化未來發展的趨勢。

　　如圖1所示，系統結構由兩部分組成：岸上部分和船上部分。由于船上物理環境惡劣，震動大、溫度高、濕度高，為保證網絡的可靠性，需采用有線網絡連接方式組成一個局域網，組網方式為以太網。岸上部分也組成一個網絡，并和互聯網相連，可供遠端客戶瀏覽查看。

　　系統處理結構是分布式的，通過基于子系統的平等接入方式進行系統集成。其核心思想是提供一個開放的平臺，在該平臺上可以運行各種應用系統。系統由上層的管理網和下層的現場控制網組成。下層現場控制網的各個設備子系統以平等的方式接入。上層管理網絡運行高性能的系統集成、數據庫和各種應用系統。各設備子系統的實時運行數據通過下層現場控制網傳輸到對應的網關，由該網關將數據處理/轉換后發送到上層的管理網絡，然后存儲在系統集成共享數據庫中。管理網絡通過裝有系統核心調度程序的多功能工作站對各子系統實現統一管理、監控及信息交換。應用子系統包括對船舶內各種設備機電設備的自動化監控，如火警、消防、液位、閥門狀態、動力、照明和航行等，同時提供網絡支持能力，實現對數據、語言、圖形、圖像等信息的接收和發送。

　　為保證整個監控系統的安全性和可靠性，系統網絡應采用實時交互方案。為保證整個系統的可維護性和可擴展性，系統采用如圖2所示的分布式結構。

　　系統結構設計包括網絡拓撲結構、通信協議、網關的軟硬件設計等各個方面。在進行系統設計時，應充分考慮各子系統的集成問題，從系統的可擴展性出發，用國際標準化的Ethernet和CAN總線組成雙層網絡，并在這兩種網絡中分別加入冗余設計，形成一種雙冗余的網絡信息平臺。在船舶上設置網絡時應首先考慮環境特點，由于船舶具有振動、搖擺等特點，在設計時要突出可靠性，環形拓撲結構在網絡出現故障時仍能自行重構，保證系統安全可靠。由于光纖傳輸的是光信號，兩端的電源相對隔離，有效地解決了光纖兩端電源和地線對設備可能造成的嚴重威脅，同時傳輸光纖具有對電磁和射頻干擾抑制能力，信號在傳輸過程中不受電磁和射頻噪聲的影響。

　　系統功能實現

　　系統要求實現：船舶機艙各設備的實時監控及故障報警功能。分布式數據庫查詢和存儲。利用數據融合技術實現智能故障診斷。有線網絡與無線網絡的結合。無線網絡實現監控數據以及視頻圖像和語音的大數據量信息傳輸。

　　根據系統功能要求，將功能實現分為如圖3所示的多個模塊。各模塊功能如下：

　　數據采集模塊：負責信號的采集、轉換以及信號的輸入/輸出，經由局域網與計算機通信，最后經過初次處理存入實時數據庫。

　　數據查詢模塊：主要根據查詢項目和查詢時間，動態提供各重要參數的歷史值查詢。

　　實時監控模塊：不停地從實時數據庫中取得實時數據，動態顯示各設備的運行參數，通過監控界面，實時了解各設備的運行狀況。

　　管理功能模塊：管理授權用戶的登錄，高級權限的用戶擁有一般用戶所沒有的權限，如進行報警參數的設定操作等，從而保證了系統的保密性和安全性。

　　趨勢圖查看模塊：根據所選日期和時間段，動態顯示任意時間內的趨勢曲線，使得操作人員對于機艙參數的變化情況一目了然。

　　故障診斷模塊：實時檢測機艙各部件發生的故障，并對故障原因、故障頻率和故障的危害程度進行分析、判斷，并給出必要的解決措施。

　　其它功能模塊：包括報表的生成和打印、對數據庫管理、幫助等信息。