[发明专利]一种船舶综合监测，控制及风险评估预测方法及系统

说明书

本发明提供了一种船舶综合风险评估方法，包括：根据船舶综合电力推进系统各功能单元组成，建立单元风险评估模型，获得各单元风险参数；在船舶综合电力推进系统满负载全速航行状态和半负载巡航状态下对功能单元进行风险分级，获得满负载全速航行状态和半负载巡航状态下单元风险等级；根据单元风险评估模型和单元风险等级，建立系统风险评估矩阵；根据风险评估矩阵，对船舶综合电力推进系统进行系统潮流分析，得到单元失效下的一次船舶综合电力推进系统风险评估；根据所有单元风险参数随机生成单元的风险序列，根据单元风险序列对船舶综合电力推进系统进行多风险评估，得到系统风险参数和风险发生概率。

技术领域

本发明涉及一种船载智能化控制技术，特别涉及船舶综合监测，控制及风险评估预测方法及系统。

背景技术

随着科学技术与船舶工业的迅猛发展，智能化船舶将成为主流趋势。船舶信息网络系统相关技术的研究越来越引起船舶工程界的重视。船舶信息网络集成化这使得全船数据信息的采集与应用成为可能，使得网络中心能对舰船实时状态进行更加充分的监测与控制，也将使得船舶信息网络系统具备了全船的递阶/协同控制能力。一个大型船舶可能存在上百(千) 个船载设备需要通过遍布全船的船舶信息网络系统网络进行数据传输。而对于一个船载系统，其每个执行器/传感器均会选择与之最近的分布式控制单元(RTU)进行连接，而不是将所有的设备集中在一个RTU上。这使得，一个船载设备将需要引入多个DCU来实现闭环控制；同时，对于某一RTU而言，其可能会隶属于多个闭环系统。

毫无疑问，这种“就近连接”的接入方式能极大程度的简化布线难度、降低布线成本，并提升了船载系统的可靠性。然而，由于船舶信息网络系统协同工作方式与分布式拓扑结构，在船载设备运行过程中，所需调用的RTU之间数据通信过程不得不占用大量的网络资源。此外，对于单一RTU而言，其将需要嵌入多个不同船载系统的控制策略来实现对不同执行器的控制。因而如何设计实现一款能准确、高效、实时进行执行器控制的远程终端成船舶信息网络系统亟待解决的问题之一。

同时，随着综合电力推进船舶研究的不断深入，船舶综合电力推进系统作为一种新兴的推进系统，比传统推进系统存在着更多的风险。这些风险中，有一部分是由于综合电力推进船舶内部因素，即各元件、单元、模块的自身随机性失效产生的，还有一部分则是由于船舶所处外界因素，即海况、温度等条件的变化引起系统内部各元件、单元、模块失效而产生的。但是，无论是哪种风险导致的失效，都很可能会造成船舶综合电力推进系统局部电力故障，甚至最终导致整个系统瘫痪，造成严重的后果。因此需要根据船舶综合电力推进系统的特性，对船舶综合电力推进系统风险评估技术进行研究，尽量减少风险发生概率和风险后果造成的损失。此外，当综合电力推进船舶在海面航行时，综合电力推进系统各单元发生失效的随机性、海洋环境的随机性以及船舶所处的运行状态的随机性等因素，很可能会导致综合电力推进船舶各单元的性能发生变化，从而影响船舶的基本性能以及其他性能。

而现有技术中的船舶综合电力推进系统风险评估大多借鉴电力系统风险评估，无法根据船舶综合电力推进系统的特性，对船舶综合电力推进系统进行风险发生概率和风险后果的评估，缺少对单元失效-环境影响-系统状态三者之间的关系以及对船舶综合电力推进系统的影响的考虑。

发明内容

本发明的目的是提供一种船舶综合监测，控制及风险评估预测方法及系统，能够实现船舶运用数据准确、高效、实时的采集，并根据船舶综合电力推进系统的特性，对船舶综合电力推进系统进行风险发生概率和风险后果的评估，同时考虑单元失效-环境影响-系统状态三者之间的关系以及对船舶综合电力推进系统的影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种船舶风险评估方法，其特征在于：

S1:搭建船舰控制终端设备，采集船舰运行数据；

S2:根据船舶综合电力推进系统各功能单元组成，建立单元风险评估模型，获得各单元风险参数；