Phân tích nhu cầu sử dụng và giảng dậy hải đồ điện tử trong ngành hàng hải, khai thác tàu an toàn. Khóa luận đưa ra ngôn ngữ lập trình để xây dựng mô phỏng hải đồ điện tử phục vụ nhu cầu giải dậy và học tập.
MỞ ĐẦU Trong vài năm gần khái niệm dễ nhận thấy tạo diện mạo ngành vận tải biển là: Hệ thống hiển thị thông tin hải đồ điện tử Hải đồ dẫn đường điện tử hiểu rộng tất loại hải đồ hành hải trang bị máy tính người cung ứng trang thiết bị, người biển hay không biển gọi ECDIS Tuy nhiên, có số tiêu chuẩn đặc điểm kỹ thuật nhà chuyên môn vận tải biển đưa định nghĩa cách xác cho danh mục trang thiết bị để thiết bị gọi ECDIS Như hệ thống hiển thị thông tin hải đồ điện tử hải đồ dẫn đường điện tử Hải đồ dẫn đường thực tế điện tử hóa, ngun tắc tất loại đồ như: đồ hàng không, đồ đường bộ, đồ đường sắt đưa vào hiển thị máy tính sử dụng với phương pháp Hệ thống ECDIS đánh dấu phát triển ngành vận tải biển việc hiển thị hải đồ điện tử mặt hệ thống ECDIS ECDIS hệ thống thông tin ngành hàng hải Đề tài “Mô hải đồ điện tử phục vụ công tác giảng dạy học tập” nhằm xây dựng cách tổng qt mơ hình cách thức hoạt động hệ thống hải đồ điện tử, từ đề xuất ứng dụng mô hải đồ điện tử cách hiệu vào công tác giảng dạy học tập Do thân sinh viên trường, kinh nghiệm ngành nghề hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận góp ý q thầy giáo bạn đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Tình hình nghiên cứu tính cấp thiết đề tài Khoa học cơng nghệ không ngừng phát triển phát triển với tốc độ nhanh chóng Để nâng cao khả dẫn tàu an toàn giảm thiểu thời gian xác định vị trí tàu thao tác tránh va biển, thao tác tác nghiệp, nhà khoa học kết hợp với công ty vận tải biển ngày trang bị nhiều thiết bị đại phục vụ công tác Một thiết bị đại nước có hàng hải tiên tiến ứng dụng hải đồ điện tử Hải đồ điện tử cài đặt vào máy tính, kết nối với hệ thống định vị tồn cầu GPS Trên tàu đại trang bị hải đồ điện tử mang lại hiệu khơng thể phủ nhận, giúp cho cơng tác hàng hải an toàn hiệu nhiều, đồng nghĩa với điều lợi ích kinh tế mà đem lại khơng nhỏ Tổ chức hàng hải quốc tế IMO có khuyến cáo đội tàu biển quốc gia nên sớm đưa hải đồ điện tử vào sử dụng lợi ích kinh tế an toàn hàng hải toàn cầu Và thực tế, đến 70% loại tàu biển giới trang bị máy móc cho tàu sử dụng hải đồ điện tử hành hải Trong VN hải đồ điện tử xa lạ 1, 2, 3, 8, 9 Cho đến Việt Nam số lượng công ty vận tải biển trang bị hải đồ điện tử tàu biển hạn chế Đó thiệt thòi lớn cho đội ngũ thuyền viên Việt Nam, có khơng có tài liệu hướng dẫn cách khai thác sử dụng hải đồ điện tử Trước thực tế nhu cầu bắt buộc hội nhập kinh tế nói chung ngành hàng hải nói riêng đặt vấn đề cần phải trang bị kiến thức hải đồ điện tử cho đội ngũ sỹ quan thuyền viên Việt Nam Việt Nam có 100 cảng lớn nhỏ Tổng chiều dài tuyến mép bến gần 36km 100 bến phao Một năm bình quân hệ thống cảng Việt Nam tiếp nhận khoảng 62.000 lượt tàu thuyền vào (khoảng 170 lượt tàu/ngày) Mỗi năm lượng hàng qua cảng có mức tăng trưởng vào khoảng 10% số lượng tàu vào cảng không ngừng tăng lên 9 Nếu ứng dụng hải đồ điện tử vào luồng cảng, tàu quốc tế vào cảng Việt Nam phát huy hết tính thiết bị đại Cách thao tác xưa trái đất với hải đồ giấy thước la bàn vừa phức tạp, vừa dễ nhầm lẫn, lại cập nhật thường xuyên thay vài thao tác đơn giản máy tính Hải đồ điện tử bước nâng tầm để hội nhập với giới, đồng thời sản phẩm đem lại nguồn thu lớn, tính tiện ích hẳn cho tàu quốc tế vào cảng Hải đồ điện tử giúp đơn vị làm công tác bảo đảm hàng hải nước cảng vụ, công ty hoa tiêu, công ty bảo đảm an toàn hàng hải nâng cao lực hoạt động, đáp ứng yêu cầu Tổ chức Hàng hải quốc tế (IMO) Đây điểm thuận lợi thu hút tàu nước cập cảng biển Việt Nam thời hội nhập 8, 9 Bên cạnh đó, cơng tác đào tạo thường xun chun sâu lĩnh vực giao thơng vận tải nói chung ngành hàng hải nói riêng ln xác định công tác quan trọng Thực nhiệm vụ đào tạo thực địa, phương tiện sử dụng thực tế, điều kiện lý tưởng cho đào tạo chuyên sâu Nhưng thực tế khó đáp ứng điều kiện lý tưởng nhiều lý Vậy để có trang thiết bị lý tưởng nhất, gần thực tế sống để phục vụ đào tạo tránh việc học “chay” nay? Mơ hình hóa mơ giải pháp phục vụ đào tạo thường xuyên chuyên sâu hiệu Vì đề tài “Mơ hải đồ điện tử phục vụ công tác giảng dạy học tập” ứng dụng triệt để phát triển công nghệ thông tin, cơng nghệ nghe nhìn, đồ họa đa phương tiện vào cơng tác giảng dạy học tập, có ý nghĩa quan trọng mang tính cấp thiết Mục đích nghiên cứu Mục đích đề tài mô để giới thiệu, hướng dẫn khai thác hải đồ điện tử phục vụ công tác giảng dạy học tập cho giáo viên, sinh viên trường Hàng hải nói chung khoa Điều khiển tàu biển nói riêng khoa Điều khiển tàu biển Ngồi ra, đề tài trang bị thêm kiến thức, hiểu biết cho sinh viên, sĩ quan, thuyền viên Đặc biệt giúp cho sĩ quan hàng hải có nhiều cơng cụ, đồng thời so sánh ưu, nhược điểm cơng cụ để đưa giải pháp tốt nhằm đảm bảo hàng hải an toàn Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu chủ đạo nghiên cứu cách khoa học hải đồ, kết hợp với thực tế sử dụng hải đồ điện tử trình nghiên cứu tin học 4, 5, 6, 7 Đề tài nghiên cứu dựa tìm hiểu, nghiên cứu sâu hải đồ phục vụ công tác hàng hải, hải đồ giấy đặc biệt cách khai thác sử dụng hải đồ điện tử Đồng thời tác giả sưu tầm tài liệu liên quan đến hải đồ điện tử cách khai thác chúng thực tế tiến hành mang lại hiệu cao cho công tác hàng hải dẫn tàu 1, 2, 3, 8, 9, 10 Nội dung nghiên cứu Đề tài tập trung vào nghiên cứu nội dung sau: - Nghiên cứu tổng quan hệ thống hiển thị thông tin hải đồ điện tử (ECDIS) - Nghiên cứu tổng quát ngơn ngữ lập trình sử dụng phổ biến để từ lựa chọn ngơn ngữ lập trình phù hợp với nội dung phạm vi nghiên cứu đề tài - Phân tích thiết kế chương trình mơ hệ thống hiển thị thơng tin hải đồ điện tử (ECDIS) Ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài có ý nghĩa to lớn mặt khoa học khẳng định mạnh khoa học công nghệ, đồng thời khẳng định vai trò quan trọng khơng thể thiếu kiến thức nghiệp vụ dẫn tàu Khơng ý nghĩa thực tiễn đề tài góp phần hướng dẫn, cập nhật công nghệ mới, tiên tiến giới ứng dụng có hiệu hàng hải đặc biệt công tác dẫn tàu an toàn NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Chương GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG HIỂN THỊ THÔNG TIN HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ (Electronic Chart Display and Information System) 1.1 ECDIS hệ thống dùng làm gì? 1, 3 1.2 Cấu thành hệ thống ECDIS Hệ thống ECDIS bao gồm khoản trang thiết bị phần cứng, phần mềm liệu: - Phần cứng (Hard ware) - Phần mềm (Soft ware) - Dữ liệu: (Data) 1.3 Các tiêu chuẩn bắt buộc hệ thống ECDIS 2, 3 Một hệ thống ECDIS phải có đặc tính sau: - Đọc liệu ENC (S57) chuyển sang SENC - Biểu diễn vật thể đặc tính theo thư viện hiển thị (S52) - Chức tránh mắc cạn - Cảnh báo trở ngại tàu bè - Cập nhật - Các loại thao tác hải đồ như: + Hàng hải nhập bờ (nhập điểm) + Lập tuyến đường; + Nhập cảnh báo hàng hải giám sát; + Đo sâu, đo khoảng cách 1.4 Những tiện tích hệ thống ECDIS 2, 3, 10 Một hệ thống ECDIS ưng ý yêu cầu đề cập không thay thích hợp cho hải đồ giấy mà hệ thống chứa tất thông tin hành hải quan trọng đưa lúc Ngày nay, hệ thông tin cung ứng nhiều nhà xuất bản, việc tìm tài liệu cách thủ cơng gặp nhiều khó khăn nhiều thời gian Hệ thống ECDIS đề cập tới khả tự động báo đèn tránh mắc cạn mà thiết bị hỗ trợ khác Một điều tiện ích hệ thống ECDIS so sánh với tất trợ giúp hành hải khác theo hình ảnh riêng hải đồ theo yêu cầu kỹ lưỡng Điều hình ảnh hải đồ đưa trình vận hành Thư viện hiển thị điều khiển thông qua hiệu chỉnh đường nước an toàn Việc tự động cập nhật nhanh chóng, dễ dàng mắc lỗi cách chỉnh lý hải đồ cách thủ cơng gặp nhiều khó khăn nhiều thời gian 1.4 Đối tượng sử dụng ECDIS 1, 2, 3, 8, 9 Hệ thống ECDIS có phạm vị áp dụng rộng rãi phát triển ngành đóng tàu tăng tầm quan trọng thiếu ECDIS Các tàu nhanh có xu hướng gia tăng tốc độ Càng tăng thêm tầm quan trọng thiết bị trợ giúp hành hải đáng tin cậy Nghĩa hẹp tàu nhanh tầm quan trọng ECDIS lớn Hệ thống ECDIS sử dụng vùng sau: Vì hệ thống hải đồ dẫn đường điện tử ECDIS sử dụng chủ yếu nghề hành hải thuộc lĩnh vực vận tải biển, tàu trọng độ nguy hiểm vùng nước Các quốc gia có tàu biển đặt ngành vận tải đường thủy ven biển sử dụng hệ thống ECDIS cho trạm bờ họ Hệ thống ECDIS quốc gia ven biển thuê để bảo vệ môi trường chống tràn dầu, dịch vụ cứu nạn giám sát đường không, đường biển Các hệ thống mô sử dụng cho sở đào tạo trước hoa tiêu, thuyền viên trang bị hệ thống ECDIS Các chủ tàu đòi hỏi trang thiết bị đại tốt muốn hành trình hệ thống ECDIS Chương LỰA CHỌN NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH 2.1 Một số ngơn ngữ lập trình môi trường Windows 3, 4, 6, 7 Thế giới ngôn ngữ lập trình cấp cao biết đến kể đến: C/C++ (Visual C++), Delphi, Visual Basic (VB) Java., v.v Hầu hết chúng tương thích với hệ điều hành thơng dụng Microsoft, nhiên phân chúng thành nhóm - Các ngơn ngữ lập trình có nguồn gốc từ Microsoft: Visual Basic (VB) - Các ngôn ngữ lập trình có nguồn gốc từ Borlan: C/C++, Delphi, - Các ngơn ngữ lập trình có nguồn gốc từ SUN: Java 2.1.1 Các ngơn ngữ lập trình nguồn gốc từ Borland - Ngôn ngữ PASCAL - Ngôn ngữ C/C++ - Ngơn ngữ Delphi 2.1.2 Ngơn ngữ lập trình có nguồn gốc từ SUN MicroSystem 2.2 Một số ngôn ngữ lập trình khác 6, 7 2.2.1 Ngơn ngữ Prolog 2.2.2 Ngơn ngữ Smaltalk 2.2.3 Ngôn ngữ Ada 2.3 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình nguồn gốc từ Microsoft: Visual Basic 3, 4, 5 Visual Basic (VB) xem công cụ phát triển phần mềm phổ dụng Có thể nói VB mơi trường tốt cho người sử dụng Với toán kỹ thuật khả áp dụng VB tốt, nhanh trực quan Một ưu điểm khác dùng VB tiết kiệm thời gian công sức so với ngôn ngữ lập trình khác xây dựng ứng dụng VB gắn liền với khái niệm lập trình trực quan ( Visual), nghĩa thiết kế chương trình, ta nhìn thấy kết qua thao tác giao diện chương trình thực Tuy nhiên VB khơng phải ngơn ngữ lập trình chun nghiệp, VB trình thơng dịch, khả biên dịch chương trình thực thi (.EXE) độc lập khơng có Chương PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH 3.1 Phân tích chương trình Chương trình xây dựng ngơn ngữ lập trình Visual Basic Như mục đích chương trình để phục vụ cơng tác giảng dạy học tập nên chương trình, hải đồ hiển thị theo số hải đồ Đồng thời, chương trình thể với thực tế trình khai thác sử dụng hải đồ điện tử 3.2 Một vài hình ảnh chương trình Sau vài hình ảnh chương trình mơ hải đồ điện tử để phục vụ công tác giảng dạy học tập cho sinh viên khoa Điều khiển tàu biển, lớp cập nhật cho thuyền viên Hình Giao diện chương trình Hình Lựa chọn hải đồ theo cầu liệu KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT Kết luận 1.1 Tính thực tiễn khả áp dụng Vì mục tiêu đề tài góp phần nâng cao chất lượng đào tạo sinh viên đội ngũ sĩ quan, thuyền viên ngành Điều khiển tàu biển, mà cụ thể giảng nên đề tài áp dụng vào lĩnh vực giảng dạy chuyên môn ngành Điều khiển tàu biển nghiệp vụ dẫn tàu an toàn hữu ích chắn có hiệu cao Trên thực tế nay, máy tính khơng xa lạ với tất người việc ứng dụng tin học sản phẩm tin học vào giảng, giảng chuyên ngành phương tiện, thiết bị hỗ trợ trở thành bắt buộc, nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, góp phần vào nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa Chính thế, nhóm tác giả thiết nghĩ, ứng dụng đề tài vào giảng dạy khoa Điều khiển tàu biển đơn giản có hiệu cao Đông thời đề tài mở nhiều hướng phát triển ứng dụng mơ q trình giảng dạy học tập, giúp cho người dạy người học dễ hiểu hơn, có nhìn trực quan nhiều vấn đề trở nên đơn giản có minh họa phần mềm mơ 1.2 Lợi ích kinh tế - xã hội Lợi ích rõ ràng dễ nhận thấy với tàu, người điều khiển vận hành sĩ quan, thuyền viên Nếu sĩ quan, thuyền viên nắm vững kiến thức họ điều chỉnh kịp thời làm cho tàu sát với tuyến đường vạch ra, tiết kiệm tiền bạc, uy tín, tất nhiên kéo theo vấn đề khác mà không lường trước Do vậy, đề tài sản phẩm nhằm phục vụ trình đào tạo kiến thức, tay nghề cho sinh viên, sĩ quan ngành Hàng hải, chương trình đề tài bé nhỏ có lợi ích mặt kinh tế xã hội to lớn 1.3 Hướng phát triển đề tài Hải đồ đồ cho ta biết tình hình bố cục mặt biển đáy biển (độ sâu chướng ngại vật nguy hiểm cho Hàng hải) Ngoài hải đồ cho ta biết bố trí thiết bị phụ trợ Hàng hải, vị trí, đặc điểm chúng Nếu có đủ điều kiện kinh tế cơng trình nghiên cứu đưa phương trình xác yếu tố ngoại cảnh thơng số tàu đề tài khơng phần mềm mơ phỏng, 10 mà phần mềm giúp ngưới sĩ quan hàng hải lập sẵn tuyến đường an toàn tuyến loại tàu khác Đề tài phát triển thành phần mềm với khơng gian chiều Kiến nghị Đây lần tác giả tìm hiểu sâu phần nhỏ chuyên ngành Điều khiển tàu biển vấn đề mẻ đội ngũ sĩ quan thuyền viên Việt Nam, sinh viên ngành Điều khiển tàu biển Tuy thiết bị phụ trợ cho công tác dẫn tàu an toàn tương lai gần bắt buộc sĩ quan hàng hải Việt Nam phải nắm vững cách sử dụng khai thác Tuy nhiên, chương trình mơ hải đồ điện tử khơng phải chương trình phầm mềm nên q trình sử dụng nhiều hạn chế so với chương trình gốc nhà sản xuất, để có chương trình gốc cần phải có đầu tư lớn kinh tế Do vậy, nhóm đề tài mong có quan tâm giúp đỡ cấp Bộ, Ngành để nhanh chóng hồn thiện cơng trình nghiên cứu chuyền giao công nghệ nhằm ngày nâng cao chất lượng giảng dạy học tập khoa Điều khiển tàu biển nâng cao chất lượng thuyền viên phhục vụ q trình cơng nghiệp hố, đại hóa đất nước TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://www.sevencs.com [2] http://www.pcmaritime.co.uk [3] ECDIS today issue 10 11 [4] Bài giảng tin học chuyên ngành cho sinh viên, ThS Đào Quang Dân - Đại học Hàng hải Việt Nam [5] Kỹ lập trình Visual Basic 6.0, PTS Nguyễn Tiến Dũng, Trần Thế San, Vũ Hữu Tường, PTS Nguyễn Ngọc Phương [6] Lập trình hệ thống, ThS Đặng Bá Lư [7] Lập trình hệ thống, KS Phạm Huỳnh Kim Anh - Đại học Bách Khoa TP.HCM [8] http://www.vinamaso.net [9] http://www.laodong.com.vn [10] Sổ tay hàng hải - tập 1, TTr Tiếu Văn Kinh, NXB Giao thông vận tải, 2006 12 ... tế sống để phục vụ đào tạo tránh việc học “chay” nay? Mơ hình hóa mơ giải pháp phục vụ đào tạo thường xuyên chuyên sâu hiệu Vì đề tài “Mơ hải đồ điện tử phục vụ công tác giảng dạy học tập ứng... chương trình để phục vụ cơng tác giảng dạy học tập nên chương trình, hải đồ hiển thị theo số hải đồ Đồng thời, chương trình thể với thực tế trình khai thác sử dụng hải đồ điện tử 3.2 Một vài hình ảnh... nhà khoa học kết hợp với công ty vận tải biển ngày trang bị nhiều thiết bị đại phục vụ công tác Một thiết bị đại nước có hàng hải tiên tiến ứng dụng hải đồ điện tử Hải đồ điện tử cài đặt vào máy