一种船舶电子轮机日志系统及数据保护方法

技术领域

本发明为一种船舶电子轮机日志系统及其应用方法，用于提取、填写、传输和保护船舶轮机日志数据。

背景技术

轮机日志是反映船舶机电设备运行和管理工作的原始记录，是船舶的法定文件之一，是海事决策与监管的主要凭借依据，必须妥善保管。轮机日志应依时间顺序逐页连续记录，不得间断、遗漏、撕毁和增补，应使用不退色的蓝色和黑色笔记录填写，数字和文字要准确，字体清楚端正，计量单位采用国家法定计量单位。目前船舶上的轮机日志主要是通过人工填写的方式完成录，轮机长全面负责审查监督轮机日志的记载及保管，船舶航行状态信息的记录由船员负责填写，受船员主观意识影响较大。在船舶发生险情时，状态信息的记录会面临时间和情形限制，会导致船舶状态信息记录不完整、不正确的风险。同时，纸质化手工书写船舶状态数据的记录方式不便于计算机识别、提取、处理，记录的数据也不便于高效地查询和分析。

发明内容

为了使船舶轮机日志的纪录更加完整和安全，有必要提供一种数字化的电子轮机日志系统，其可以定时定点连续性地自动提取轮机日志的各项状态和数据，并且自动保存并上传，该系统以区块链技术为核心，依托分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”，为区块链创造信任奠定基础。而区块链丰富的应用场景，基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题，实现多个主体之间的协作信任与一致行动。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块。狭义来讲，区块链技术是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。区块链本质上来讲就是一个去中心化的，分布式存储和计算的数据库。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种船舶电子轮机日志系统，其包括若干艘船舶，其中的每一艘船舶均包括：数据采集模块，所述数据采集模块包括数据自动采集端以及数据人工填写端；数据加工模块，所述数据加工模块用于将所述数据采集模块的数据自动采集端和数据人工填写端采集得到的本船的各项数据分别依次识别、提取、筛选、填写后形成本船电子轮机日志；数据存储模块和数据传输模块，所述数据存储模块用于储存本船电子轮机日志以及他船电子轮机日志；以每一艘船舶的数据存储模块作为云节点，将数据存储模块中储存的本船电子轮机日志作为他船电子轮机日志通过数据传输模块上传至云端服务器中进行云存储，并利用区块链技术，通过数据传输模块使各个船舶的云节点同时下载和备份除了本地云节点以外所有其他船舶的云节点所上传的他船电子轮机日志，每一艘船舶的数据存储模块及云端服务器所存储的所有船舶的本船电子轮机日志和他船电子轮机日志均进行加密处理；数据访问模块，其用于通过数据传输模块访问云端服务器的数据库中的电子轮机日志。

所述数据自动采集端采集的数据具有：主机启动、主机停止的时间，主机正常运行时的转速；船舶靠离码头、进出港区、航行于危险航区及进行编解队作业的时间、地点和车钟令；柴油发电机组、辅助锅炉及机电设备的启用时间和停止时间；驳油量、驳水量，燃油舱转换量及轻重燃油转换的时间；机电设备发生故障及恢复正常的时间；燃油、润滑油消耗量、库存量。

所述数据人工填写端采集的数据具有：船长、轮机长的命令，值班驾驶员的通知；船舶的重要活动；检修工作记录；燃油、润滑油加装、调驳的时间、地点、品种及数量；船舶防污染设备的使用情况，污油水的排放时间、地点；机电设备发生故障的原因及其处理经过；船舶应急设备的检查、试验情况；船舶固定消防系统的检查、试验情况；船舶重要设备的检修及进行明火作业的部位、审批情况；船舶重要设备的更换情况及主要技术数据；船舶交通事故、机损事故发生的时间、地点、主要经过及其处理情况；轮机部人员的重大人事变动。

所述数据传输模块采用无线网络进行数据传输。

所述数据访问模块还包括：数据请求单元，所述数据请求单元用于向云端服务器发出请求访问电子轮机日志的数据访问请求，所述数据访问请求中包括船舶账户信息；数据访问单元，所述数据访问单元用于接收所述请求访问电子轮机日志的数据访问请求；访问内容确权单元，所述访问内容确权单元用于基于所述电子轮机日志的数据访问请求中的船舶账户信息获得所述电子轮机日志的数据访问请求对应的预设权限，从区块链预定的访问规则中获取所述预先设定的访问权限所对应的可访问数据库；所述预定的访问规则中约定所述电子轮机日志的数据访问请求至少包括一种预设权限及其可访问的云端服务器的数据库；电子轮机日志获取单元，用于基于所述电子轮机日志的访问请求从所述可访问的云端服务器的数据库中获取对应的电子轮机日志。

还包括一种船舶电子轮机日志系统的数据保护方法，包括以下步骤：

S1.通过数据采集模块采集与船舶电子轮机日志内容相关的数据；

S2.通过数据加工模块用于将所述数据采集模块采集到的数据分别依次识别、提取、筛选、填写后形成本船电子轮机日志；

S3.数据存储模块储存本船电子轮机日志；并将本船电子轮机日志作为他船电子轮机日志通过数据传输模块上传至云端服务器中进行云存储；

S4.通过数据传输模块使各个船舶的云节点同时下载和备份除了本地云节点以外所有其他船舶的云节点所上传的他船电子轮机日志。

S5.数据传输模块对本船电子轮机日志和他船电子轮机日志均进行加密处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：使船舶轮机日志电子化和自动化，通过数据采集模块提高了数据采集的效率，利用区块链使电子轮机日志的及时性、有效性和安全性。依托分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。极大地保证了数据的真实性，最大限度地保证了船舶电子轮机日志的“诚实”与“透明”，还方便船舶运营和管理，提高船舶航行历史记录的真实性。

附图说明

图1 为本发明的船舶电子轮机日志系统的示意图；

其中包括：数据采集模块1、数据自动采集端11、数据人工填写端12、数据加工模块2、数据存储模块4、数据传输模块5、云端服务器6、数据访问模块7、数据请求单元71、数据访问单元72、访问内容确权单元73、电子轮机日志获取单元74。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明提供了一种船舶电子轮机日志系统，其包括若干艘船舶，其中的每一艘船舶均包括：数据采集模块1，所述数据采集模块包括数据自动采集端11以及数据人工填写端12；数据加工模块2，所述数据加工模块用于将所述数据采集模块的数据自动采集端11和数据人工填写端12采集得到的本船的各项数据分别依次识别、提取、筛选、填写后形成本船电子轮机日志；数据存储模块4和数据传输模块5，所述数据存储模块4用于储存本船电子轮机日志以及他船电子轮机日志；以每一艘船舶的数据存储模块作为云节点，将数据存储模块4中储存的本船电子轮机日志作为他船电子轮机日志通过数据传输模块5上传至云端服务器6中进行云存储，并利用区块链技术，通过数据传输模块5使各个船舶的云节点同时下载和备份除了本地云节点以外所有其他船舶的云节点所上传的他船电子轮机日志，每一艘船舶的数据存储模块4及云端服务器所存储的所有船舶的本船电子轮机日志和他船电子轮机日志均进行加密处理；数据访问模块7，其用于通过数据传输模块4访问云端服务器6的数据库中的电子轮机日志。

所述数据自动采集端11采集的数据具有：主机启动、主机停止的时间，主机正常运行时的转速；船舶靠离码头、进出港区、航行于危险航区及进行编解队作业的时间、地点和车钟令；柴油发电机组、辅助锅炉及机电设备的启用时间和停止时间；驳油量、驳水量，燃油舱转换量及轻重燃油转换的时间；机电设备发生故障及恢复正常的时间；燃油、润滑油消耗量、库存量。

所述数据人工填写端12采集的数据具有：船长、轮机长的命令，值班驾驶员的通知；船舶的重要活动；检修工作记录；燃油、润滑油加装、调驳的时间、地点、品种及数量；船舶防污染设备的使用情况，污油水的排放时间、地点；机电设备发生故障的原因及其处理经过；船舶应急设备的检查、试验情况；船舶固定消防系统的检查、试验情况；船舶重要设备的检修及进行明火作业的部位、审批情况；船舶重要设备的更换情况及主要技术数据；船舶交通事故、机损事故发生的时间、地点、主要经过及其处理情况；轮机部人员的重大人事变动。

所述数据传输模块5采用无线网络进行数据传输。

所述数据访问模块7还包括：数据请求单元71，所述数据请求单元用于向云端服务器发出请求访问电子轮机日志的数据访问请求，所述数据访问请求中包括船舶账户信息；数据访问单元72，所述数据访问单元用于接收所述请求访问电子轮机日志的数据访问请求；访问内容确权单元73，所述访问内容确权单元用于基于所述电子轮机日志的数据访问请求中的船舶账户信息获得所述电子轮机日志的数据访问请求对应的预设权限，从区块链预定的访问规则中获取所述预先设定的访问权限所对应的可访问数据库；所述预定的访问规则中约定所述电子轮机日志的数据访问请求至少包括一种预设权限及其可访问的云端服务器的数据库；电子轮机日志获取单元74，用于基于所述电子轮机日志的访问请求从所述可访问的云端服务器的数据库中获取对应的电子轮机日志。

还包括一种船舶电子轮机日志系统的数据保护方法，包括以下步骤：

S1.通过数据采集模块采集与船舶电子轮机日志内容相关的数据；

S2.通过数据加工模块用于将所述数据采集模块采集到的数据分别依次识别、提取、筛选、填写后形成本船电子轮机日志；

S3.数据存储模块储存本船电子轮机日志；并将本船电子轮机日志作为他船电子轮机日志通过数据传输模块上传至云端服务器中进行云存储；

S4.通过数据传输模块使各个船舶的云节点同时下载和备份除了本地云节点以外所有其他船舶的云节点所上传的他船电子轮机日志。

S5.数据传输模块对本船电子轮机日志和他船电子轮机日志均进行加密处理。

S6.通过数据访问模块访问云端服务器中的电子轮机日志。

其中，S2步骤中还包括所述数据加工模块用于将所述数据采集模块的数据自动采集端11和数据人工填写端12采集得到的本船的各项数据分别依次识别、提取、筛选、填写后形成本船电子轮机日志；

其中，数据自动采集端11采集的数据具有：主机启动、主机停止的时间，主机正常运行时的转速；船舶靠离码头、进出港区、航行于危险航区及进行编解队作业的时间、地点和车钟令；柴油发电机组、辅助锅炉及机电设备的启用时间和停止时间；驳油量、驳水量，燃油舱转换量及轻重燃油转换的时间；机电设备发生故障及恢复正常的时间；燃油、润滑油消耗量、库存量。

数据人工填写端12采集的数据具有：船长、轮机长的命令，值班驾驶员的通知；船舶的重要活动；检修工作记录；燃油、润滑油加装、调驳的时间、地点、品种及数量；船舶防污染设备的使用情况，污油水的排放时间、地点；机电设备发生故障的原因及其处理经过；船舶应急设备的检查、试验情况；船舶固定消防系统的检查、试验情况；船舶重要设备的检修及进行明火作业的部位、审批情况；船舶重要设备的更换情况及主要技术数据；船舶交通事故、机损事故发生的时间、地点、主要经过及其处理情况；轮机部人员的重大人事变动。

其中，步骤S6中还包括：通过数据请求单元用于向云端服务器发出请求访问电子轮机日志的数据访问请求，所述数据访问请求中包括船舶账户信息；通过数据访问单元用于接收所述请求访问电子轮机日志的数据访问请求；利用访问内容确权单元用于基于所述电子轮机日志的数据访问请求中的船舶账户信息获得所述电子轮机日志的数据访问请求对应的预设权限，从区块链预定的访问规则中获取所述预先设定的访问权限所对应的可访问数据库；通过电子轮机日志获取单元并基于所述电子轮机日志的访问请求从所述可访问的云端服务器的数据库中获取对应的电子轮机日志。

实际使用时，本发明可以起到如下技术效果：使船舶轮机日志电子化和自动化，通过数据采集模块提高了数据采集的效率，利用区块链使电子轮机日志的及时性、有效性和安全性。依托分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。极大地保证了数据的真实性，最大限度地保证了船舶电子轮机日志的“诚实”与“透明”，还方便船舶运营和管理，提高船舶航行历史记录的真实性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。