一种智能船舶制造技术

本发明专利技术公开了一种智能船舶，包括核心处理系统、航行状态采集系统、航行控制系统、船体应力监测系统、设备状态采集系统、设备运行维护系统、船岸通信系统、船舶网络系统和船舶管理系统。船舶管理系统通过船舶网络系统与核心处理系统，航行状态采集系统，航行控制系统，船体应力监测系统，设备状态采集系统，设备运行维护系统，船岸通信系统分别连接，通过将多个功能化系统进行高度集成的有机结合，提高智能系统之间的配合默契度，实现船舶智能化的感知、判断和分析，以及决策、处理和控制，提高船舶的航行应变能力，数据处理能力，信息采集能力，保障船舶安全行驶。

An Intelligent Ship

The invention discloses an intelligent ship, including a core processing system, a navigation status acquisition system, a navigation control system, a hull stress monitoring system, a equipment status acquisition system, a equipment operation and maintenance system, a ship-shore communication system, a ship network system and a ship management system. Ship management system is connected with core processing system, navigation state acquisition system, navigation control system, hull stress monitoring system, equipment state acquisition system, equipment operation and maintenance system, and ship-shore communication system respectively. Through the highly integrated organic combination of multiple functional systems, the cooperation tacit understanding between intelligent systems can be improved, and the ship can be realized. Intelligent perception, judgment and analysis of ships, as well as decision-making, processing and control, improve the ship's navigational response ability, data processing ability, information acquisition ability, and ensure the safe operation of ships.

【技术实现步骤摘要】
一种智能船舶
本专利技术涉及船舶
，尤其涉及一种智能船舶。
技术介绍
众所周知，海上航行，千变万化，不同的海况环境如暗礁，岛礁和海冰等，加上不同的天气变化如大风，海雾，风暴潮等因素，状况瞬息万变，随时都会对船舶安全航行产生威胁。目前的船舶智能化技术主要是针对单一系统模块进行优化，用于船舶内部控制操作，但目前船舶的智能化技术，功能单一，数据收集传输缓慢，调度不当，信息收集不全，智能优化不足，智能优化单一，和陆地通信控制中心信息传输不协调，导致船舶内部控制分散，获取信息滞后，对船舶安全航行是一大隐患，容易引发航行安全事故，造成不同程度的人力，物力与财力损失，所以设计出一款具有较高的航行应变能力，数据处理能力，信息采集能力，船舶具有多个智能系统且系统之间的配合默契度高的智能船舶是非常有益的。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种智能船舶，可以有效的解决现有技术的不足，推进船舶智能化进程。为了实现上述目的，本专利技术提供一种智能船舶技术方案，包括以下功能系统：核心处理系统、航行状态采集系统、航行控制系统、船体应力监测系统、设备状态采集系统、设备运行维护系统、船岸通信系统、船舶网络系统和船舶管理系统；所述船舶网络系统，用于实现全船各功能系统相互之间的通信连接；所述船舶管理系统，用于向对应的功能系统发送相应的控制信息，以控制管理对应的功能系统的工作；所述航行状态采集系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，采集船舶的航行状态信息及海况信息；所述船体应力监测系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，实时监测船舶各部位的结构应力信息；所述设备状态采集系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，实时采集船舶的各个设备的运行状态信息；所述船岸通信系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，与岸基终端进行通信数据的传输；所述核心处理系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，对全船各功能系统产生的运行信息进行数据处理，并将处理结果发送到对应的功能系统；其中，所述运行信息包括所述航行状态信息、所述海况信息、所述结构应力信息、所述运行状态信息及通信数据；所述设备运行维护系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述运行状态信息制定船舶维修保障计划；所述航行控制系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述航行状态信息、所述海况信息、所述运行状态信息及所述结构应力信息实时控制船舶航行。作为上述方案的改进，所述船体应力监测系统具体用于：当所述船舶管理系统根据经过数据处理后的航行状态信息及所述海况信息判断出船舶当前处于高风险状态时，则在所述船舶管理系统的控制下，将监测采集到的船舶各部位的结构应力信息发送给所述核心处理系统，使得所述核心处理系统根据所述结构应力信息得到对应的航行报警信息并发送给所述航行控制系统，而使得所述航行控制系统根据所述航行报警信息及经过数据处理后的所述航行状态信息、所述运行状态信息和所述海况信息实时控制船舶航行。作为上述方案的改进，所述船体应力监测系统包括压力传感器，所述压力传感器用于获取船体受外力影响产生的结构应力信息；其中，当所述船舶管理系统根据经过数据处理后的航行状态信息及所述海况信息判断出船舶当前处于高风险状态时，所述压力传感器将所述结构应力信息发送给所述核心处理系统进行数据处理。作为上述方案的改进，所述航行状态采集系统包括光信号采集传感器、气象传真机、风速风向仪、波浪仪、测深仪、测速仪、船艏艉吃水计、操舵仪和卫星定位接收仪中的至少一种。作为上述方案的改进，所述运行状态信息包括设备健康状态信息，则所述航行控制系统具体用于：根据经过数据处理后的所述航行状态信息、设备健康状态信息、目标地信息、所述海况信息及所述结构应力信息进行船舶航行控制；其中，船舶航行控制包括船舶航行的姿态、航速及航向的控制与航线规划。作为上述方案的改进，所述运行状态信息包括设备运行参数及设备健康状态信息，则所述设备状态采集系统具体用于：采集船舶设备的设备运行参数，并根据所述设备运行参数判断船舶设备是否已发生故障或即将发生故障或确定设备健康状态等级；获取已发生和即将发生故障的船舶设备的设备健康状态信息，并经所述核心处理系统数据处理后发送给所述船舶管理系统及所述设备运行维护系统，使得所述船舶管理系统根据所述设备健康状态信息控制所述航行控制系统的工作，并使得所述设备运行维护系统根据所述设备健康状态信息制定船舶维修保障计划；其中，所述设备运行参数包括开关状态、启停状态、电压数值、电流数值、转速数值、液体流量、高温报警、设备噪音、燃料数值、设备震动和液位数值中的至少一种；所述设备健康状态信息包括设备唯一识别码及设备故障信息。作为上述方案的改进，所述设备运行维护系统建有船舶设备的静态数据库，所述静态数据库存储有船舶设备的生产日期、安装日期、操作手册、设备安装调试手册、维修记录和备件信息。作为上述方案的改进，所述船岸通信系统的通信方式包括船用卫星通信系统；其中，所述岸基终端用于通过所述船用卫星通信系统对船舶实时监视船舶的航行状况与船舶设备的运行状态。作为上述方案的改进，所述船舶网络系统包括光纤主干网络、双绞线分支网络和移动终端网络；所述船舶网络系统具有统一的设备信息接入的接口协议和物理形式，并具有网络故障自动诊断与重构通信网络链路的功能。作为上述方案的改进，所述船舶管理系统具有全船设备系统运行记录数据库，所述数据库用于接收来自各功能系统的数据信息并存储；其中，所述船舶管理系统根据船舶航行安全需求启动和关闭其他功能系统的运行。作为上述方案的改进，所述核心处理系统包含多个与各功能系统一一对应的数据处理装置，每一所述数据处理装置用于处理对应的功能系统的发送过来的数据，以实现对各功能系统的不同数据进行不同处理；所述数据包括所述航行状态信息、所述海况信息、所述结构应力信息及所述运行状态信息；其中，每一所述数据处理装置包括大数据分析模块及人工智能预测算法处理模块；所述大数据分析模块，用于对各功能系统对应发送过来的所述数据进行大数据分析，并将大数据分析结果传递至所述人工智能预测算法处理模块；所述人工智能预测算法处理模块，用于将所述大数据分析模块的分析结果与各类型数据的历史信息进行对比分析并生成预测信息。作为上述方案的改进，所述设备状态采集系统包含设备状态采集装置、设备状态信息分析装置及设备状态信息存储装置；所述设备状态采集装置，用于定时采集设备运行参数及设备健康状态信息；所述设备运行参数包含设备运行过程中的电流曲线、电压曲线、振动频谱及噪声频谱；所述设备状态信息分析装置，用于对所述设备运行参数及所述设备健康状态信息进行信息预分析；所述设备状态信息存储装置，用于存储所述所述设备运行参数及所述设备健康状态信息。本专利技术提供的一种智能船舶，该船舶以不同系统智能化有机结合为基础，运用高速计算处理服务，先进的信息化网络技术，实时采集船舶航行数据、实时控制船舶航行姿态、集成高度化的智能船舶配套设备，搭建统一的信息平台和智能处理平台，实现船舶智能化的感知、判断和分析，以及决策控制，从而更好地保证船舶航行时的安全和效率，保障船舶设备安全，大幅度减少船舶运营决策方面的失误，减少船舶事故。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能船舶，其特征在于，包括以下功能系统：核心处理系统、航行状态采集系统、航行控制系统、船体应力监测系统、设备状态采集系统、设备运行维护系统、船岸通信系统、船舶网络系统和船舶管理系统；所述船舶网络系统，用于实现全船各功能系统相互之间的通信连接；所述船舶管理系统，用于向对应的功能系统发送相应的控制信息，以控制管理对应的功能系统的工作；所述航行状态采集系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，采集船舶的航行状态信息及海况信息；所述船体应力监测系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，实时监测船舶各部位的结构应力信息；所述设备状态采集系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，实时采集船舶的各个设备的运行状态信息；所述船岸通信系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，与岸基终端进行通信数据的传输；所述核心处理系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，对全船各功能系统产生的运行信息进行数据处理，并将处理结果发送到对应的功能系统；其中，所述运行信息包括所述航行状态信息、所述海况信息、所述结构应力信息、所述运行状态信息及通信数据；所述设备运行维护系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述运行状态信息制定船舶维修保障计划；所述航行控制系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述航行状态信息、所述海况信息、所述运行状态信息及所述结构应力信息实时控制船舶航行。...

【技术特征摘要】
1.一种智能船舶，其特征在于，包括以下功能系统：核心处理系统、航行状态采集系统、航行控制系统、船体应力监测系统、设备状态采集系统、设备运行维护系统、船岸通信系统、船舶网络系统和船舶管理系统；所述船舶网络系统，用于实现全船各功能系统相互之间的通信连接；所述船舶管理系统，用于向对应的功能系统发送相应的控制信息，以控制管理对应的功能系统的工作；所述航行状态采集系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，采集船舶的航行状态信息及海况信息；所述船体应力监测系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，实时监测船舶各部位的结构应力信息；所述设备状态采集系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，实时采集船舶的各个设备的运行状态信息；所述船岸通信系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，与岸基终端进行通信数据的传输；所述核心处理系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，对全船各功能系统产生的运行信息进行数据处理，并将处理结果发送到对应的功能系统；其中，所述运行信息包括所述航行状态信息、所述海况信息、所述结构应力信息、所述运行状态信息及通信数据；所述设备运行维护系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述运行状态信息制定船舶维修保障计划；所述航行控制系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述航行状态信息、所述海况信息、所述运行状态信息及所述结构应力信息实时控制船舶航行。2.根据权利要求1所述的智能船舶，其特征在于，所述船体应力监测系统具体用于：当所述船舶管理系统根据经过数据处理后的航行状态信息及所述海况信息判断出船舶当前处于高风险状态时，则在所述船舶管理系统的控制下，将监测采集到的船舶各部位的结构应力信息发送给所述核心处理系统，使得所述核心处理系统根据所述结构应力信息得到对应的航行报警信息并发送给所述航行控制系统，而使得所述航行控制系统根据所述航行报警信息及经过数据处理后的所述航行状态信息、所述运行状态信息和所述海况信息实时控制船舶航行。3.根据权利要求1或2所述的智能船舶，其特征在于，所述船体应力监测系统包括压力传感器，所述压力传感器用于获取船体受外力影响产生的结构应力信息；其中，当所述船舶管理系统根据经过数据处理后的航行状态信息及所述海况信息判断出船舶当前处于高风险状态时，所述压力传感器将所述结构应力信息发送给所述核心处理系统进行数据处理。4.根据权利要求1所述的智能船舶，其特征在于，所述航行状态采集系统包括光信号采集传感器、气象传真机、风速风向仪、波浪仪、测深仪、测速仪、船艏艉吃水计、操舵仪和卫星定位接收仪中的至少一种。5.根据权利要求1所述的智能船舶，其特征在于，所述运行状态信息包括设备健康状态信息，则所述航行控制系统具体用于：根据经过数据处理后的所述航行状态信息、设备健康状态信息、目标地信息、所述海况信息及所述结构应力信息进行船舶航行控制；其中，船舶航行控制包括船舶航行的姿态、航速及航向的控制与航线规划。6.根据权利要求1、2或5所述的智能船舶，其特征在于，所述运行状态信...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏士斌，林洪山，陈莉，丘秉焱，杜巧玲，刘英策，
申请(专利权)人：广州文冲船厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44