舰船损管系统容灾性及安全机制设计.pdf

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1、第42卷第4期2叭3年08月船海工程SHIP＆OCEANENGINEERINGV01．42N()．4Aug．2013DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2013．04．035舰船损管系统容灾性及安全机制设计陆煊(中国舰船研究设计中心，武汉430064)摘要：探讨损管系统的容灾能力和安全机制，分析网络结构和权限机制，得出冗余度高、可靠性较好的网络结构和更适合舰船损管系统的开发维护的权限机制。以In％uch为平台对损管系统进行实现和测试，证明相应的网络结构和权限机制达到了预期的效果。关键词：损管；InTouch

2、；容灾性；安全机制中图分类号：U698文献标志码：A文章编号：167l一7953(2013)04-0127J04损害管制(damagecontml，DC)是指利用一切手段，尽可能准确地监视、报告舰船平台的安全状态，减轻甚至消除损害所带来的影响，并快速组织各种力量修复或采取应急措施，将舰船维持在正常或接近正常的状态下¨j。损管系统是保障舰船生命力的重要系统旧。。现代损管系统具有信息处理量大、反应速度快、辅助决策能力强等优点，正日益受到各国海军的重视’3o。随着计算机技术和舰船自动化水平的不断发展和提高，对保证舰艇生命力的损管系统也

3、有了更多的要求。对于损管系统本身，需要具有较强的容灾能力14j，即为了保障损管系统在一些重大灾难面前的有效性。也就是说部分损管中心及其子系统的故障或者失效不会影响到指挥员损管决策和整个损管措施实施的连续性。同时对于损管系统的权限，也就是安全机制要进行一定的控制，不同岗位设置不同控制权限。不但可以防止无关人员的非法操作误操作，还可以有效避免在灾害发生时，操作人员由于心理紧张等原因进行的越权操作。本文对损管系统的容灾能力和安全机制分别进行了讨论。比较分析现有工业组态软件的特点，采用成熟的工业控制组态软件InTouch为开发平台进行实

4、验研究，取得了预期的效果。1损管系统的容灾性要提高损管系统的容灾能力，就需要研制搭收稿日期：2013—03—28修回日期：2013—06—29第一作者简介：陆煊(1985一)，男，硕士，助理工程师研究方向：损管系统E-man：5081484@qq．com建冗余度高、可靠性好的局部网络，最大限度地利用各种资源，在灾害发生时也尽可能地使信息贯通流畅p1。InTouch几乎支持所有主流的网络架构，包括了单机、基于客户端的架构、基于服务器的架构和NAD。单机架构中应用程序通常由一个充当主操作员界面的非联网计算机组成，直接连接到网络上，这

5、种无冗余结构在舰船上显然是不适合的，下面对其它3种网络架构的形式进行讨论。1．1基于客户端的架构在基于客户端的架构中运行InTouch程序的每台计算机节点或网络服务器都存在InTouch应用程序的一份惟一的副本，并且对相应网络数据源都有相同的访问权限。基于客户端的架构见图1。基于客户端的架构可以理解为独立结构，网络中每个InTouch节点是相同的，它们相互独立，互不影响。这也就意味着，任何一个损管控制台的故障或者损坏，不会影响到其它损管控制台的功能，依然可以对相应的设备进行控制。随塞图l基于客户端的网络架构第4期船海工程第42卷

6、基于客户端的架构由于网络节点具有内在的冗余特性，导致了每个节点都需要与共享的服务器维持一个单独的对话，增加了网络负载。同时，由于相互独立，增加了维护升级的难度。1．2基于服务器的架构与基于客户端的架构不同，基于服务器的架构中每个网络节点并不是平级的，而是有一个被称为开发节点的特殊节点。开发节点把InTouch应用程序分发到其它网络节点上。多个损管控制台均访问相同的InTouch应用程序。在舰船上，开发节点可以作为专用的服务器，见图2。也可以同时当做损管监控台使用，见图3。图2基于服务器的网路架构l●●●●-乒吐坠图3基于服务器的

7、网路架构2这种架构最大的好处是维护简单，维护时只需要在开发节点上操作就可以达到全舰更新的目的。同时也具有一定的冗余能力，由于其它损管控制台均访问开发节点，它们的故障不会造成其它损管控制台功能的丧失。但是如果开发节点崩溃，没有冗余备份可以使用，会导致全舰损管控制系统的瘫痪。而且由于只有一个应用程序备份，128所以所有节点都必须使用相同的屏幕分辨率，对人机界面造成一定的影响。1．3NAD架构NAD(networkapplicationdevelopment)架构是InT0uch特有的架构，它结合了以上两种网络结构的优点。NAD架构中

8、也有一个叫开发节点的特殊节点，这个节点负责维护应用程序的主副本。每个网络节点都会将应用程序复制到用户定义的位置并从那里运行它。一旦主副本客户端应用程序有更改，开发节点便可通知其它网络节点，并自动更新。图4中，两个网络节点都从开发节点注册了主应用程序，但实际上还是