船舶电力推进与控制系统及其监控控制与安全评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶电力推进与控制系统，采用本地监控、船内监控和岸上监控三层一体共同监控电力推进系统的电能质量，可以有效预防单一监控设备故障导致维护人员无法及时监管电力推进系统的情况，极大的提高了船舶航行的安全性。电力推进系统采用四个层次的冗余设置，包括配电系统冗余、推进系统冗余、推进动力源冗余和推进设备冗余，确保船舶在严重故障下，也能最大限度的维持船舶运行，从设备层面保证船舶行驶的安全性。本法还公开了该系统的监控控制与安全评估方法。

Marine electric propulsion and control system and its monitoring control and safety assessment method

【技术实现步骤摘要】
船舶电力推进与控制系统及其监控控制与安全评估方法
本专利技术涉及海工装备领域，具体来说涉及一种船舶电力推进装置的监控控制与安全评估方法。
技术介绍
传统船舶的电力推进装置采用的是柴油机连接齿轮箱驱动螺旋桨的方法，这种驱动方法使得轴系布置困难、人工操作要求较高，而且机械结构每一级传动均会造成一定的能量损失，相对耗能较高。论文《船舶直流组网电力推进技术发展优势》中，指出采用电力推进装置驱动的船舶，电力系统拓扑结构一般较为复杂、电子元器件多样，难以保证电力系统各元器件的电能质量，使得整个电力推进装置的稳定性也难以得到保证。而现有专利，例如专利CN201621326228.0、CN201720775017.3、CN201621326217.2等，均未为电力推进船舶设置监控系统，不能及时检测电力推进装置运行状况、预估船舶航行的安全性，抵抗风险能力较差，难以满足船舶复杂海况的运行需求。此外，目前多数船舶电力推进装置的电能质量监管对象是在重要的电子元器件处安放检测设备，并设置报警设备(论文《船舶动力电力推进装置在线监测与诊断系统的开发》)，具备一定的智能化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶电力推进与控制系统，其特征在于：包括电力推进装置、检测装置、传输装置和监控装置，检测装置包含有检测设备和控制电力推进装置并传送信息给监控装置的主控制器；/n电力推进装置包括左舷电力推进单元和右舷电力推进单元，两套电力推进单元通过直流母线连通，直流母线上在两个电力推进单元间设有电力电子开关，电力推进单元包括与直流母线相连接的供能机构、推进机构、以及负载机构，供能机构包括与直流母线相连接的供能电缆，供能电缆上依次设有熔断器、并列设置的互为冗余的两个供能整流器、断路器、以及两用一备的模式设置的第一柴油发电机组、第二柴油发电机组和第三柴油发电机组，检测设备包括检测电力推进单元中整流器输出电...

【技术特征摘要】
1.一种船舶电力推进与控制系统，其特征在于：包括电力推进装置、检测装置、传输装置和监控装置，检测装置包含有检测设备和控制电力推进装置并传送信息给监控装置的主控制器；
电力推进装置包括左舷电力推进单元和右舷电力推进单元，两套电力推进单元通过直流母线连通，直流母线上在两个电力推进单元间设有电力电子开关，电力推进单元包括与直流母线相连接的供能机构、推进机构、以及负载机构，供能机构包括与直流母线相连接的供能电缆，供能电缆上依次设有熔断器、并列设置的互为冗余的两个供能整流器、断路器、以及两用一备的模式设置的第一柴油发电机组、第二柴油发电机组和第三柴油发电机组，检测设备包括检测电力推进单元中整流器输出电压的直流电压传感器以及检测三组柴油发电机转速的转速传感器；推进机构包括与直流母线相连接的推进电缆，推进电缆上依次设有熔断器、并列设置的互为冗余的两个逆变器、断路器、并列设置的柴油机和电动机、以及推进螺旋桨，检测设备还包括检测推进机构中直流母线供给电压的直流电压传感器、检测逆变器输出电压的交流电压传感器、检测逆变器输出电流的交流电流传感器、以及检测螺旋桨转速的转速传感器；日用负载机构包括与直流母线相连接的负载电缆，负载电缆上依次设有熔断器、并列设置的互为冗余的两个逆变器、断路器、日用负载，检测设备还包括检测直流母线供给电压的直流电压传感器、检测逆变器输出电压的交流电压传感器、检测逆变器输出电流的交流电流传感器；
检测设备将电力推进装置中各个检测数据传输给主控制器，主控制器包括主控机及显示设备；
监控装置包括船内监控装置和位于岸上的远程监控装置；传输装置包括有与船内监控装置间传输数据的船内传输装置和将检测装置检测的所有数据发送至位于岸上的数据库中的远程传输装置，船内传输装置通过光纤和检测装置连接，光纤将交换机和无线路由器串联在一起，共同组成船内信息传输的局域网，将检测装置检测到的信息传送给监控装置的船内终端中，位于船内监控中心里的上位机实时显示相关检测结果，监控装置还包括通过路由器直接无线获取上位机的相关数据的移动设备。


2.如权利要求1所述的船舶电力推进与控制系统，其特征在于：所述远程传输装置包括海事卫星和微波传输装置。


3.如权利要求1所述的船舶电力推进与控制系统，其特征在于：所述电力推进单元还包括多色警示灯。


4.一种如权利要求3所述的船舶电力推进与控制系统的监控控制与安全评估方法，其过程如下：
步骤1，设定故障发生的危害程度；
步骤2，判断电力推进装置的故障类型；
步骤3，确定故障的权重；
步骤4，评估故障风险等级；
步骤5，提供故障的应对方案；
所述步骤1，设定危害程度，包括对各个设备和线路发生的频率F以及故障发生后的结果的影响程度C进行划分，其具体操作如下：
步骤1-1，故障发生频率F具体划分标准如下：
(1)从不发生：对于设备与线路发生故障的概率低于5％的，设为级别1级；
(2)曾经发生过：对于设备与线路发生故障的概率大于5％，且小于15％的，设为级别为2级；
(3)很少发生：对于设备与线路发生故障的概率大于15％，且小于30％的，设为级别为3级；
(4)偶尔发生：对于设备与线路发生故障的概率大于30％，且小于50％的，设为级别为4级；
(5)频发发生：对于设备与线路发生故障的概率大于50％，设为级别为5级；
步骤1-2，故障发生结果影响程度C具体划分标准如下：
(1)没有影响：对于故障发生后，对整个电力推进装置基本没有影响，且可以通过主控机自动调节相应参数，使得整个电力推进装置能够快速恢复稳定的，设定级别为1级；
(2)略有影响：对于故障发生后，对于整个电力推进装置基本没有影响，可以通过主控机自动调节相应参数，但需要监控人员及时去现场再次确认维护的，设定级别为2级；
(3)一定影响：对于故障发生后，整个电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，岳凡，乌云翔，邵诗逸，武治江，王晓梅，
申请(专利权)人：无锡赛思亿电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32