[发明专利]适用于船海装备的数值模型预测系统及预测方法

说明书

本发明公开了一种适用于船海装备的数值模型预测系统及预测方法，该数值模型预测系统包括接收模块、特征存储模块、模拟函数模块、显示模块和输出模块；接收模块用于接收船海装备的运行参数，特征存储模块用于存储船海装备的物理特征，模拟函数模块存有船海装备的模拟函数，所述模拟函数模块用于调用所述物理特征，结合所述运行参数，使用所述模拟函数对所述物理特征进行更新，显示模块用于显示更新后的物理特征；输出模块用于输出更新后的物理特征。

技术领域

本发明涉及船海大数据与数值建模领域，具体涉及一种适用于船海装备的数值模型预测系统及预测方法。

背景技术

船舶与海工平台远离海岸运行，其装备运维费用在生产成本中占有极大比重。为了提高经济效率，增强市场竞争力，船海装备的维护从事后维护、计划维护阶段，逐渐进入预测维护阶段，通过船海装备的历史运行、检修及连续工作监测数据，对船海装备的健康状态进行评估和预测。

目前可用于评估和预测的模型可分为船海装备仿真模型和船海装备健康管理模型。

船海装备仿真模型通过研究装备内部运行机理，可以较为精确的模拟设备运行过程，获取某时刻的装备状态。船海装备仿真模型存在以下不足：

一、船海装备仿真模型为高耦合的同步计算模型。船海装备模型利用已有的专业工具软件开发而成，其数据获取、仿真计算、计算结果展示为依次顺序执行。在计算过程中，由于船海装备模型的计算仿真软件的接口并不开放，功能有限，船海装备模型无法进行数据的更新，同时无法利用仿真软件以外的资源进行装备运行状态和仿真结果进行多种形式的直观展示。尤其对于比较复杂的船海装备，其数据量庞大，模型进行仿真计算的时间比较长，在此时间内将无法实时直观的查看装备的运行状况及状态仿真分析结果，对于运维保障十分不便利。

二、船海装备模型的仿真计算方法一旦固化，在计算过程中难以进行模型优化和修改。这是因为船海装备仿真模型为高度耦合的模型，数据获取、计算方法、计算结果展示等均被固化。如果要进行模型修改，需要停止装备模型的运行，对模型进行复杂的修改后，再重新运行。

三、船海装备仿真模型的运行依赖于标记好的样本数据，不能直接获取和使用船海装备运维过程生成的实时数据，以对数学模型进行修正、优化，仿真分析结果与船海装备运行情况偏差较大，通常只具有参考意义，无法直接指导船海装备运维保障。

船海装备健康管理模型主要通过船海装备的历史运行、检修及连续工作监测数据，采用统计、拟合等手段，对装备运行趋势进行预测，但是忽略了船海装备内部的运行机理的分析，同时样本数据仅主要针对关键点且比较有限，导致其模型功能单一、精准度较低、预测结果不可靠等问题。同时，其并未解决船舶装备仿真模型的高耦合、只能同步计算的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种适用于船海装备的数值模型预测系统及预测方法，可以降低评估预测结果的偏差，提高评估预测结果的可靠性和精准性。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种适用于船海装备的数值模型预测系统，其包括：

接收模块，其用于接收船海装备的运行参数；

特征存储模块，其用于存储船海装备的物理特征；

模拟函数模块，其存有船海装备的模拟函数，所述模拟函数模块用于调用所述物理特征，结合所述运行参数，使用所述模拟函数对所述物理特征进行更新；

显示模块，其用于显示更新后的物理特征；

输出模块，其用于输出更新后的物理特征。

进一步地，所述物理特征包括功能特征和性能特征；