[发明专利]一种船舶电力推进系统健康管理平台及管理方法

说明书

本发明公开了一种船舶电力推进系统健康管理平台及管理方法，管理平台包括现场设备层、数据管理层、船端应用层、数据传输层、岸端应用层。所述现场设备层包括传感器组、数据采集单元和通信模块，数据管理层包括数据库平台和船端应用数据库，船端应用层和岸端应用层利用解析后的船舶电力推进系统运行状态参数进行电力推进系统状态信息组态显示、设备状态报警，并基于D‑S证据多源信息融合算法实时计算当前运行工况下电力推进系统的健康状态评价指标，进行状态评估，给出预测性维修建议。本发明能够实时监测船舶电力推进系统运行状态，进行电力推进系统健康状态评估，完成一定工况下的健康状态预测，从而达到电力推进系统设备高效和远程运维的目的。

技术领域

本发明一种船舶电力推进系统健康管理平台及管理方法，尤其涉及一种基于多源信息融合算法的船舶电力推进健康管理平台及管理方法，属于船舶电力推进系统运行状态监测、健康状态管理与技术提升领域。

背景技术

随着现代大容量电力电子元件技术的快速发展，突破了综合电力推进技术推广应用的关键瓶颈，使得将船舶动力系统与辅机电站系统合二为一的综合性电力推进技术成为当前高技术船舶动力系统发展的必然趋势。考虑到低压电力系统的大电流、电缆布置安装、主汇流排温升以及断路器分断能力、电压降落、系统保护等因素限制，中高压电力系统在海洋工程船舶上得到了广泛的使用，针对大容量、多机组、复杂结构的环形供电系统，进行高效的保护和控制比较困难。另外，对于海洋工程船舶，有大量的变频驱动设备，综合利弊多采用区域直流配电系统。我国海洋工程综合电力推进系统关键技术的研究、设计还处于初步阶段，对综合电力系统的整体认识还不够成熟，对综合电力推进系统设计提出了更高的要求，由此需要电力推进健康管理平台基于实时运行数据分析系统状态，实现辅助运维。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于多源信息融合的船舶电力推进健康管理平台及方法，实时监测船舶电力推进系统的运行状态，对发电机组、配电板、变频器、变压器、电机、槽道推进器、舵桨推进器或全回转推进器等在各运行工况下的健康状态进行评估，从而达到预测性维护的目的。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是提供了一种船舶电力推进系统健康管理平台，其特征在于，包括现场设备层、数据管理层、数据传输层、船端应用层和岸端应用层；

所述现场设备层包括传感器组、数据采集单元和通信模块，所述传感器组用于采集船舶电力推进系统的运行状态参数；数据采集单元用于采集非常备离散型参数，获取非集成传感器组的参数；通讯模块用于将传感器组和数据采集单元采集的所有参数进行AD/DA转换、物理意义映射、上传至数据管理层并接收船端应用层和岸端应用层的状态反馈信息，获取电力推进健康管理系统执行所需的实时设备运行参数，根据实船应用需求决定是否将故障信息通过预留接口下发给执行机构；

所述数据管理层包括数据库平台和船端应用数据库，所述数据库平台用于接收现场设备层上传的数据并存储，并兼容船端/岸端数据中心及其他系统访问；所述船端应用数据库用于即时数据缓存、运行环境、数据库平台数据转存模块化；

所述数据传输层采用4G/VSAT冗余通讯，并采用TCP报文传输方式进行数据压缩；

所述船端应用层和岸端应用层分别采用C/S和B/S架构，以兼容远程通信信号无法全流程稳定高效的应用场景，利用解析后的船舶电力推进系统运行状态参数进行电力推进系统状态信息组态显示、设备状态报警，并基于D-S证据多源信息融合算法实时计算当前运行工况下电力推进系统的健康状态评价指标，进行状态评估，给出预测性维修建议。

优选地，所述传感器组与现场设备层之间的通讯方式包括OPCDA/UA通讯、CAN通讯、串口通讯以及高速以太网通讯；CAN通讯通过CAN口服务器获取数据采集单元采集的数据并通讯上传到现场设备控制总站；串口通讯直接进入现场设备控制总站采集分布式控制器运行参数；采集的所有参数映射至高速以太网，供数据管理层、数据传输层以及船端应用层和岸端应用层访问。