[发明专利]一种船舶状态的诊断系统及其诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶的数据处理技术，特别是一种船舶状态的诊断系统及其诊断方法。

背景技术

随着船舶信息化的发展和轮机自动化水平的提高，现代轮机管理面临着海量数据分析和多信息融合两个问题。由于船端受限因素较多，并且由于大量数据的分析和融合的算法复杂且运算量大，在船端难以实现。在机舱数据监测和故障诊断/预警领域内，有以下几个问题：

1.为提高机舱的数字化程度，需要大量增设传感器，并因此产生了海量数据。为了分析数据以获得诊断结果及趋势预测，需要复杂运算。船端由于受环境等多方面限制，不利于对海量的数据进行处理。因此有云端计算的需要。

2.多信息融合对船舶状态进行综合评判是一种更先进、更准确的方法。在多信息融合时有采集哪些数据，如何利用这些数据进行融合计算等问题。

3.3G网络适用于沿海船舶和内河船舶船岸通讯，但是由于3G网络自身技术特点，应用到海船上还具有一定的难度。随着船岸通讯费用降低，使用NAVTEX设备或海事卫星等通讯手段实现船岸大量数据传输成为可行方案。

4.在一些专利中设计的船舶监测系统要求采集油液信息、振动等特殊参数。这些特殊参数的采集需要额外增加特殊传感器。因此，带来了传感器的安装、使用、维护、成本等一系列的问题，现有船舶解决起来有大难度。

5.根据国际海事组织在2007年颁布的《船舶能效营运指数自愿实施导则》中将EEOI（船舶能效营运指数）定为评价船舶二氧化碳排放水平的标准。EEOI不但要求统计油耗数据，还要结合货物周转信息和航程信息等。

因此，从能效的角度对船舶经济型进行趋势预测及优化，要求船舶监测系统必须实现机-驾一体。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种既能够对海量数据进行多信息融合分析，又不需要对现有船舶系统进行过多改造，同时能够兼顾船舶安全性和经济性的船舶状态的诊断系统及其诊断方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种船舶状态的诊断系统，包括船端数据监测系统和岸端云诊断系统，所述的船端数据监测系统包括机舱数据采集基站、工控机、船端服务器和船端多信息融合分析模块，所述的岸端云诊断系统包括船舶数据服务器集群、数据算法服务器以及用户客户端，所述的用户客户端包括基于网页的B/S客户端和应用在手机或平板电脑上的C/S客户端；所述的工控机包括机舱数据工控机和驾驶台数据工控机；

所述的船端服务器分别与机舱数据工控机、驾驶台数据工控机、岸端数据服务器和船端多信息融合分析模块双向连接，所述的机舱数据工控机与机舱数据采集基站连接；所述的机舱数据采集基站是分布嵌入式数据采集基站或通用集中式数据采集基站；

所述的数据算法集成模块与用户客户端双向连接，数据算法集成模块的输入端与船舶数据服务器集群连接、输出端与各船舶连接；

所述的分布嵌入式数据采集基站由触摸屏、数据采集模块以及安装在各个采集点的传感器构成，触摸屏的端口和数据采集模块相连接，数据采集模块的每个通道分别与一个传感器；所述的集中式数据采集基站直接与船舶的监测系统连接；

所述的船舶数据监测系统包括船端客户端；

所述的用户客户端安装多种平台的应用软件，用户通过用户客户端实时了解船舶当前状态和状态预报。

所述的船端数据监测系统和岸端云诊断系统通过船岸通讯设备连接。

一种船舶状态的诊断系统的诊断方法，包括以下步骤：

A、数据采集与分类汇总

机舱数据采集基站采集船舶机舱数据，并分类汇总至机舱数据工控机；机舱数据采集基站的采集方法包括以下两种方法之一：

A1、分布嵌入式数据采集

分布嵌入式数据采集基站适合于新建船舶或者改建的内河船舶，该类型基站由触摸屏、数据采集模块以及安装在各个采集点的传感器构成，单个基站能实时显示所采集的数据，对异常数据进行超限报警，数据采集模块每个通道采集一个传感器发送的信号；

A2、通用集中式数据采集

集中式数据采集基站适用于已经安装有机舱监测系统的船舶，通过数据接口直接读取现有监测系统的数据，对读取数据进行解析/显示，并将数据转发至机舱数据工控机；

B、采集数据汇集和显示分析结果