[发明专利]一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构

说明书

一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，属于船舶电力推进系统领域。本发明包括船舶中压直流综合电力推进子系统和智能安全控制子系统，智能安全控制子系统包括状态监控模块、健康评估模块、故障诊断模块、智能决策模块、安全控制模块，状态监控模块的输出端分别与健康评估模块的输入端、故障诊断模块的输入端连接，健康评估模块的输出端分别与状态监控的输入端、故障诊断模块的输入端连接，故障诊断模块依次与智能决策模块、安全控制模块连接。本发明采用模块化设计方法，有良好的扩展性、完善性、通用性，安全可靠性高，易于工程实现，提高了可靠性和集成化，提高了智能决策能力和决策速度。

技术领域

本发明属船舶电力推进系统领域，具体涉及一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构。

背景技术

船舶综合电力推进系统能够为操纵推进系统、船上高能武器、日常用电负载等多种负载供电，将船舶操纵推进系统用电与其他用电负载一体化，具有降低动力装置重量和体积、提高系统操纵可靠性以及便于能量综合利用与统一管理等优势，已经成为下一代海军船舶的主要发展方向。与交流输、配电系统相比，下一代船舶中压直流综合电力推进系统能更好地发挥区域配电优势，满足全电力船舶操纵推进和高能武器的应用需求，并具有功率密度高、大幅降低振动噪声、提高船舶战斗力和生命力、降低全寿命周期使用及维护费用等显著优点，已成为未来海军船舶发展的必由之路和首选动力形式。

现代化大型全电力船舶通常配备安全控制装置，以实现对船舶综合电力推进系统的集中监控与安全保护，完成故障决策和安全控制等功能。多发电机组和智能变电设备的投入使用改变了船舶综合电力推进系统新型配电网络的拓扑结构和操作特性，也对船舶中压直流综合电力推进安全控制系统体系结构设计提出了严峻挑战。因此，需要综合考虑发电系统、配电系统、推进系统等的故障行为特性和安全控制体系结构，提供一种综合、智能、快速、自适应的安全控制技术来实现船舶中压直流综合电力推进系统的安全控制与健康管理。

在现有的文献和资料中，并没有公开的船舶中压直流综合电力推进安全控制系统体系结构设计方法，大都是针对系统概念框架进行状态监测、故障诊断以及网络重构等理论探索工作，缺乏综合智能安全控制技术设计和实现经验。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构。

为实现上述目的，一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，其结构包括船舶中压直流综合电力推进子系统和智能安全控制子系统，船舶中压直流综合电力推进子系统包括发电模块、操纵推进模块、电力变换模块、配电模块、储能模块、日常负载模块、高能武器脉冲负载模块，智能安全控制子系统包括状态监控模块、健康评估模块、故障诊断模块、智能决策模块、安全控制模块，所述船舶中压直流综合电力推进子系统的输出端与所述智能安全控制子系统的状态监控模块的输入端连接，状态监控模块的输出端分别与健康评估模块的输入端、故障诊断模块的输入端连接，健康评估模块的输出端分别与状态监控的输入端、故障诊断模块的输入端连接，故障诊断模块依次与智能决策模块、安全控制模块连接，安全控制模块的输出端与船舶中压直流综合电力推进子系统的输入端连接。

所述智能安全控制子系统的状态监控模块由信号检验、状态及扰动观测、安全状况监测三部分组成，所述船舶中压直流综合电力推进子系统的输出端与状态监控模块的信号检验的输入端连接，信号检验的输出端分别与状态及扰动观测的输入端、安全状况监测的输入端连接，状态及扰动观测的输出端与安全状况监测的输入端连接，所述智能安全控制子系统的健康评估模块的输出端与安全状况监测的输入端连接，安全状况监测的输出端与所述智能安全控制子系统的健康评估模块的输入端连接。

所述智能安全控制子系统的健康评估模块由人为因素、设备因素、环境因素、安全状况评估四个部分组成，所述状态监控模块的输出端分别与所述健康评估模块的人为因素的输入端、设备因素的输入端、环境因素的输入端连接，人为因素的输出端、设备因素的输出端、环境因素的输出端与安全状况评估的输入端连接，安全状况评估的输出端分别与所述状态监控模块的安全状况监测的输入端、所述故障诊断模块的输入端连接。