一种基于本体的船舶远程故障报警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于本体的船舶远程故障报警系统，包括工况管理子系统和远程维修服务子系统，其中，工况管理子系统用于采集异构船载传感器的监测数据，并将采集的监测数据转换成本体实例数据并进行存储与推理，再将推理结果发送到远程维修服务子系统，远程维修服务子系统，用于将推理结果发送到船载和岸基远程技术人员，提供船舶维修辅助决策与工况知识服务，远程维修服务子系统具体包括后端层、中间层和前端层，本发明专利技术通过Web技术以本体范式形式表达船舶保障知识，利用本体规则引擎来进行推理，从而帮助生成最后的维修方案。系统不仅能够实时监测船舶状况并自动生成故障报警，而且支持船舶与岸基技术人员的信息共享以及船舶信息查询。舶信息查询。舶信息查询。

【技术实现步骤摘要】
一种基于本体的船舶远程故障报警系统


[0001]本专利技术涉及船舶远程技术保障
，具体涉及一种基于本体的船舶远程故障报警系统。

技术介绍

[0002]近年来我国越来越重视船舶与岸基保障一体化的状态监测技术，但当前研究还是主要关注船舶设备的数据读取、显示和存储，需要船上技术人员从仪表显示中根据经验判断可能发生的故障或问题。
[0003]本申请专利技术人在实施本专利技术的过程中，发现现有技术的方法，至少存在如下技术问题：
[0004](1)当前船舶故障保障报警系统的运行模式还是以单体架构为主，可扩展性和可靠性欠缺；
[0005](2)保障知识的表达不统一，缺乏知识推理能力；
[0006](3)不支持远程数据传输和信息查询。
[0007]由此可知，现有技术由于知识表达不统一且缺乏知识推理。从而导致报警效果较差。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于本体的船舶远程故障报警系统及方法，用以解决或者至少部分解决现有技术中由于保障知识表达不统一缺乏知识推理从而导致的报警效果较差的技术问题。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种基于本体的船舶远程故障报警系统，包括：
[0010]工况管理子系统，用于采集异构船载传感器的监测数据，并将采集的监测数据转换成本体实例数据并进行存储与推理，再将推理结果发送到远程维修服务子系统，工况管理子系统具体包括船舶端工况管理中间件和中央工况管理中间件，其中，工况管理中间件和中央工况管理中间件包括数据采集器模块、本体管理器模块以及工况代理模块，数据采集器模块用于采集异构船载传感器的监测数据，本体管理器模块用于存储在数据库中的本体模型及其实例、基于规则的推理机及以及规则文件，并根据本体模型、推理机和规则文件对监测数据进行推理，得到推理结果，工况代理模块用于管理中间件与远程维修服务子系统之间的交互，将推理结果发送至远程维修服务子系统；
[0011]远程维修服务子系统，用于将推理结果发送到船载和岸基远程技术人员，提供船舶维修辅助决策与工况知识服务，远程维修服务子系统具体包括后端层、中间层和前端层，其中，后端层用于存储信息资源，中间层用于实现远程维修服务子系统的各类服务业务逻辑，前端层用于生成用户交互界面。
[0012]在一种实施方式中，中央工况管理中间件的数据采集器模块包括报警管理单元和
船舶工况管理单元，船舶工况管理单元为每一个受其管理的船舶工况管理中间件建立一个消息队列，从远程维修服务子系统发送的消息均路由至目标船舶的消息队列；报警管理单元用于在收到船舶工况管理中间件发来的警报后，将报警路由至本体管理器，创建故障通知策略。
[0013]在一种实施方式中，工况管理中间件还包括工况客户端，用于定期轮询中央工况管理中间件的船舶工况管理模块，查询是否有新的消息。
[0014]在一种实施方式中，工况管理中间件的数据采集器模块包括数据融合单元和数据采集调度单元，其中，数据采集调度单元用于执行定时器事件，并根据定时器事件对象中的监测方案分配相应的定时触发器以控制从传感器采集数据的频率，数据融合单元用于对采集的数据进行融合与转发。
[0015]在一种实施方式中，本体管理器模块存储的本体模型包括设备领域本体、船舶领域本体、报警管理本体、保障力量本体，其中设备领域本体包括设备监测数据和测量参数，船舶领域本体包括监测船舶内部环境参数，包括温度、湿度、烟雾、火警，报警管理本体包括船舶设备故障时的维修申请策略，保障力量本体包括属于不同组织机构的船舶设备技术人员。
[0016]在一种实施方式中，本体管理器模块中的推理机用于根据设备领域本体、船舶领域本体判断是否发出警报以及确定警报级别，推理机还用于根据报警管理本体、保障力量本体以及确定的报警级别，确定通知策略。
[0017]在一种实施方式中，远程维修服务子系统的中间层实现的服务业务逻辑包括维修文档管理、通知管理、专家基本信息、消息发送以及主动维修申请。
[0018]在一种实施方式中，工况管理中间件具体用于：
[0019]根据采集的监测数据生成设备领域本体实例和船舶领域本体实例；
[0020]根据领域本体实例和船舶领域本体实例，利用推理机和推理规则生成报警通知，并确定报警级别；
[0021]将报警通知和报警级别发送至中央工况管理中间件。
[0022]在一种实施方式中，中央工况管理中间件具体用于：
[0023]检测警报消息中包含的船舶故障情况和数据库中存储的当前保障人员的忙闲状态；
[0024]根据船舶故障状态、当前保障人员的忙闲状态以及触发的警报级别，创建相关的报警管理本体实例、保障力量本体实例；
[0025]根据报警管理本体实例、保障力量本体实例，利用推理机和推理规则生成通知策略；
[0026]并将生成的通知策略发送到远程维修服务子系统。
[0027]基于同样的专利技术构思，本专利技术第二方面提供了一种基于本体的船舶远程故障报警方法，包括：
[0028]通过远程维修服务子系统接口发送控制命令，控制命令包括访问或修改设备信息，设备信息包括报警阈值和数据采集参数配置；
[0029]远程维修服务子系统将控制命令发送到中央工况管理中间件，通过中央工况管理中间件转发至船舶工况管理中间件；
[0030]船舶工况管理中间件根据控制命令，控制船舶设备及内部环境检测传感器采集船舶设备数据以及内部环境数据；
[0031]船舶工况管理中间件将采集的数据转发至远程维修服务子系统以更新设备记录信息，同时将采集的数据发送至本体管理器模块，用于修改设备领域本体实例和船舶领域本体实例；
[0032]船舶工况管理中间件根据设备领域本体实例和船舶领域本体实例，采用基于规则的推理机进行推理，向中央工况管理中间件发送触发报警通知；
[0033]中央工况管理中间件根据报警通知，生成报警管理本体和保障力量本体实例，并根据报警管理本体和保障力量本体实例，采用基于规则的推理机进行推理，生成报警策略，再发送至远程维修服务子系统；
[0034]远程维修服务子系统系统依据报警策略向专家列表中的目标对象发送维修申请，其中，专家列表包含在报警管理本体中，报警管理本体包括通知策略模型，通知策略模型为一个专家队列集合，每一个专家队列包含一个专家列表，对应船舶保障网络中的成员。
[0035]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
[0036]本专利技术提供的一种基于本体的船舶远程故障报警系统，包括工况管理子系统和远程维修服务子系统，工况管理子系统具体包括船舶端工况管理中间件和中央工况管理中间件，其中，工况管理中间件和中央工况管理中间件包括数据采集器模块、本体管理器模块以及工况代理模块，数据采集器模块用于采集异构船载传感器的监测数据，本体管理器模块用于存储在数据库中的本体模型及其实例、基于规则的推理机及以及规则文件，并根据本体模型、推理机和规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于本体的船舶远程故障报警系统，其特征在于，包括：工况管理子系统，用于采集异构船载传感器的监测数据，并将采集的监测数据转换成本体实例数据并进行存储与推理，再将推理结果发送到远程维修服务子系统，工况管理子系统具体包括船舶端工况管理中间件和中央工况管理中间件，其中，工况管理中间件和中央工况管理中间件包括数据采集器模块、本体管理器模块以及工况代理模块，数据采集器模块用于采集异构船载传感器的监测数据，本体管理器模块用于存储在数据库中的本体模型及其实例、基于规则的推理机及规则文件，并根据本体模型、推理机和规则文件对监测数据进行推理，得到推理结果，工况代理模块用于管理中间件与远程维修服务子系统之间的交互，将推理结果发送至远程维修服务子系统；远程维修服务子系统，用于将推理结果发送到船载和岸基远程技术人员，提供船舶维修辅助决策与工况知识服务，远程维修服务子系统具体包括后端层、中间层和前端层，其中，后端层用于存储信息资源，中间层用于实现远程维修服务子系统的各类服务业务逻辑，前端层用于生成用户交互界面。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，中央工况管理中间件的数据采集器模块包括报警管理单元和船舶工况管理单元，船舶工况管理单元为每一个受其管理的船舶工况管理中间件建立一个消息队列，从远程维修服务子系统发送的消息均路由至目标船舶的消息队列；报警管理单元用于在收到船舶工况管理中间件发来的警报后，将报警路由至本体管理器，创建故障通知策略。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，工况管理中间件还包括工况客户端，用于定期轮询中央工况管理中间件的船舶工况管理模块，查询是否有新的消息。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，工况管理中间件的数据采集器模块包括数据融合单元和数据采集调度单元，其中，数据采集调度单元用于执行定时器事件，并根据定时器事件对象中的监测方案分配相应的定时触发器以控制从传感器采集数据的频率，数据融合单元用于对采集的数据进行融合与转发。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，本体管理器模块存储的本体模型包括设备领域本体、船舶领域本体、报警管理本体、保障力量本体，其中设备领域本体包括设备监测数据和测量参数，船舶领域本体包括监测船舶内部环境参数，包括温度、湿度、烟雾、火警，报警管理本体包括船舶设备故障时的维修申请策略，保障力量本体包括属于不同组织机构的船舶设备技术人员。6.如权利要求5所述的系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾斌，翁雪涛，张晶，丰少伟，刘方，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：