[发明专利]一种基于数智融合的船舶赛博机舱

权利要求书

1.一种基于数智融合的船舶赛博机舱，其特征在于，船舶赛博机舱的顶层框架体系包括由下至上依次设置的：设备层、感知层、网络层、中枢层、服务层、应用层；其中：

设备层，为船舶的硬件设备，包括主涡轮、燃气轮机、动力辅机、机舱损管系统、主汽轮机、油水汽气系统、反应堆、柴油机、主减速器、浆轴系统；

感知层，包括：机舱物联网、机舱智能体、数字主线；用于自动感知机舱设备、舱室环境、海况的信息数据；

网络层，包括：机舱互联网、机舱资源中心、机舱云平台、机舱区块链安全网络；通过机舱区块链安全网络实现全系统数据的安全交互共享；

中枢层，包括：机舱数字孪生体、机舱智能控制系统；基于海量数据和机舱数字孪生体混合驱动机舱智能控制系统，构建赛博机舱的中枢层；

服务层，包括：智能运维管理、智能指控管理、智能信道管理、智能资源管理、智能健康管理、智能培训管理；具备实船机舱的本地和远程自动控制，实现智能运维功能；

应用层，包括：智能伴航、值更、备航、巡守、维护、培训；保障实船船员对值更、备航、巡守、维护和培训的任务能智能化运行和管控，通过数字化赛博机舱实现实船的智能伴航；

所述船舶赛博机舱的感知层中：

通过微波、激光、光谱、射频的智能传感设备，构建机舱系统和设备的物联网，结合机舱环境、位置、资源的机舱智能体感知系统，机电舱中设备与设备、人与人、人与设备、机舱与海洋环境之间实时泛在感知，实现信息交互、实时反馈及自动控制能力，再利用数字主线建立标准化通信协议、接口及结构，支持智能传感设备与系统的即插即用和信息自主报送能力；

所述船舶赛博机舱的中枢层中：

基于机器学习、数据挖掘、数字孪生的技术，深度融合多源数据，以实测海量数据为驱动，构建机舱数字孪生模型体，融合机舱智能控制系统，对机舱系统和设备进行分析、评估、决策及执行，本地实现机舱系统“自适应、自学习、自寻优、自修复”的智能控制，同时也具备远程数据存储、远程试验、远程运维及远程诊断的远程控制能力，并通过虚拟现实显示、视频交互的信息可视化系统向机舱指控人员提供机舱系统、设备、环境及能耗的实时状态；

所述船舶赛博机舱的网络层中：

构建以机舱动力互联网、电力互联网及损管互联网为数据传输载体的互联互通的高速基础网源，满足跨域大流量信息交互联动需求，采取区块链安全网络技术，横向形成各专业互联网安全隔离运营，纵向形成机舱互联网与云平台的加密信息认证能力，实现安全事件可预警，安全态势可感知，信息通讯可自愈；利用数据中心、超算中心和灾备中心的机舱资源中心，提供分布式存算分离的异构融合计算和海量数据存储、互动和共享；通过云、雾、边平台的相互协同，支撑机舱云端应用的大数据分析和处理；

所述船舶赛博机舱的服务层中：

利用智能巡检机器人、主辅机自启停系统、故障自动处理系统，机舱内多机器人联合智能检测、试验、维修，以及主机自启停、辅机一键投切、负荷一键跟踪、控制一键保护、试验一键运行、典型故障一键处理，降低机舱内船员的运行、值更及巡检的操作工作量，最大限度实现机舱设备的无人干预控制和有人无人协同巡守；通过智能智慧决策、信息BOM管理、可视化数据交互及管理的指挥通信系统，实时准确向指挥人员提供有关机舱设备、人员的位置、数量、标识、状况、动态输送的信息，保障各级机电舱指挥员自动化控制和指挥决策；采用智能能耗管控、备品备件管理的资源管控系统，实现物资的正确配置、调遣和利用，降低设备采购、检维修及备品备件成本；通过智能健康管理系统，机电系统设备进行状态评估、故障诊断及辅助决策，实现在系统发生故障之前的适宜时间采取维修措施，再利用智能交互式、模拟式及自学式培训系统保障机电指挥与运行人员的日常协同训练。