一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法，涉及主辅动力切换自动控制方法技术领域，主辅动力切换自动控制方法包括以下步骤：监测系统；系统判定切换；诊断和决策；执行系统；验证切换；监测切换过程和监控和维护，本发明专利技术通过通信和人机界面系统，使自动控制系统具有强大的通信能力，船舶人员通过通信和人机界面系统便于与岸上船员进行实时通信，通信和人机界面系统更加直观展现系统操作方法，从而能够方便船舶人员更简单易懂地监控和控制主机和辅助机的切换过程

【技术实现步骤摘要】
一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法


[0001]本专利技术涉及主辅动力切换自动控制方法
，具体为一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法
。

技术介绍

[0002]主辅动力切换自动控制方法是用于管理和控制主辅动力源之间的切换，以确保系统的可靠性
、
效率和可用性，这种方法应用于各种工程工业生产领域中，主要是使用这种方法能够提高系统的可用性和效率，确保在主动力源出现故障时立马切换辅助动力源，保证为船舶运行持续提供可靠的动力能源供应
。
[0003]现有的主辅动力切换自动控制方法存在的缺陷是：
[0004]1、
专利文件
JP7221017B2
中，公开了用于船舶的混合系统和用于船舶混合系统的控制方法，上述公开文件没有考虑到通过监测系统实时监控船舶动力系统中的主机和辅助机的切换问题，降低了可靠性；
[0005]2、
专利文件
EP3865394A1
中，公开了舰船混合系统及舰船混合系统控制方法，上述公开文件没有考虑到自动控制系统对船舶系统中的主机和辅助机切换时是否切换成功的问题，降低了安全性；
[0006]3、
专利文件
JP2020059395A
中，公开了舰船混合系统及舰船混合系统控制方法，上述公开文件没有考虑到使自动控制系统具备通信和人机界面系统能够实时与岸上人员保持通信，并且岸上人员可以远程操控系统改进的问题，降低了系统的实用性能；
[0007]4、
专利文件
CN114489016A
中，公开了船舶动力系统的多模式切换控制和故障处理装置及方法，上述公开文件没有考虑到在故障诊断和切换决策方面通过模式识别技术利用对故障问题进行特征提取
、
特征选择，随后再进行模式建模进而识别故障问题，降低了发现并解决故障问题的效率
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法，主辅动力切换自动控制方法包括以下步骤：
[0010](1)
监测系统；
[0011](2)
系统判定切换；
[0012](3)
诊断和决策；
[0013](4)
执行系统；
[0014](5)
验证切换；
[0015](6)
监测切换过程；
[0016](7)
监控和维护；
[0017]所述监测系统中的通信和人机界面系统通过强大的通信能力，用于和岸上支持进行实时通信，并且用户界面更直观的展现在船舶人员的视野中，从而方便船员更容易操作切换过程
。
[0018]优选的，所述主辅动力切换自动控制方法如下：
[0019]步骤
S1、
监测系统：监测系统是监测主机和辅助机的状态，监测系统包括以下系统；
[0020]传感器系统：传感器系统用于监测主机和辅助机的运行
、
温度
、
转速和燃料供应，这些传感器将实时数据传输给监控系统；
[0021]监控系统：监控系统用于接收传感器系统提供的数据，并提供警报和报警功能；
[0022]数据采集和处理系统：数据采集和处理系统负责收集传感器系统提供的数据，并进行处理和分析，对数据进行实时记录和存储，以便后续分析和故障诊断；
[0023]通信和人机界面系统：同时自动控制系统需要强大的通信能力，因此通过通信和人机界面系统便于与岸上船员进行实时通信，通信和人机界面系统更加直观，使船舶上的船员更好地监控和控制主机和辅助机的切换过程；
[0024]步骤
S2、
系统判定切换：监测系统根据监测数据来判定是否需要进行主辅动力的切换，切换条件为主机出现故障情况，当主机真的出现故障，监测系统立刻发出警报警示船舶人员，同时再将故障信息传输到自动控制系统，自动控制系统触发切换条件，使自动控制系统通过故障诊断和决策决定切换工作
。
[0025]优选的，所述主辅动力切换自动控制方法包括以下内容：
[0026]步骤
S3、
诊断和决策：自动控制系统在故障诊断和切换决策方面可能需要更高的精确性，主要体现在以下方面：
[0027]更先进的传感技术：压力传感器配合振动传感器检测主机和辅助动力源的工作状态和性能；
[0028]更智能的算法：通过模式识别技术来识别系统中的故障模式，并根据预设的规则和逻辑进行切换决策；
[0029]改进和自动学习：使自动控制系统具备持续改进和自动学习的功能，使其从历史数据中随着时间的推移改进故障诊断和切换决策的能力，通过不断改进和学习自动控制系统将控制执行系统更加及时却准确的切换主动力到辅助动力
。
[0030]优选的，所述主辅动力切换自动控制方法还包括：
[0031]步骤
S4、
执行系统：执行系统需要更高的实时性和响应性，以应对突发情况，在这些情况下，执行单元得到快速响应，确保船舶的安全性和可控性，同时执行系统决定执行切换操作，使主机切换到辅助机的具体步骤包括以下内容：
[0032]关闭主机：涉及停止主机的运行，具体操作为关闭主机的燃料供给
、
停止燃烧过程，使主机完全停止运转；
[0033]启动辅助动力源：在关闭主机后，需要启动辅助机，使其提供船舶的动力需求，具体操作为启动辅助机
、
并观察辅助机正常运行；
[0034]调整动力系统：在切换主机到辅助机后，需要调整动力系统确保辅助动力源的输出有效传递到船舶的动力系统中，涉及调整动力系统中的离合器和齿轮箱，确保动力系统的匹配和顺畅运行
。
[0035]优选的，所述主辅动力切换自动控制方法还包括：
[0036]步骤
S5、
验证切换：一旦切换完成，自动控制系统检查辅助动力源的运行状态和性能，确保它们提供船舶动力系统所需的动力源，从而验证切换是否成功；
[0037]步骤
S6、
监测切换过程：在切换过程中，自动控制系统需要通过监测系统持续监测主机和辅助机的切换状态，确保切换过程顺利进行，不会发生故障和异常情况，并且使用同步器和调速器确保辅助机与主机同步实施切换，避免电压和频率的不稳定
。
[0038]优选的，所述主辅动力切换自动控制方法还包括：
[0039]步骤
S7、
监控和维护：自动控制系统会通过监测系统持续监控主机和辅助机的运行状态，并且需要考虑冗余性和备用系统，确保即使在传感器故障的情况下，系统仍正常运行
。
[0040]优选的，所述步骤
S1
中，还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法，其特征在于：主辅动力切换自动控制方法包括以下步骤：
(1)
监测系统；
(2)
系统判定切换；
(3)
诊断和决策；
(4)
执行系统；
(5)
验证切换；
(6)
监测切换过程；
(7)
监控和维护；所述监测系统中的通信和人机界面系统通过强大的通信能力，用于和岸上支持进行实时通信，并且用户界面更直观的展现在船舶人员的视野中，从而方便船员更容易操作切换过程
。2.
根据权利要求1所述的一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法，其特征在于：所述主辅动力切换自动控制方法如下：步骤
S1、
监测系统：监测系统是监测主机和辅助机的状态，监测系统包括以下系统；传感器系统：传感器系统用于监测主机和辅助机的运行
、
温度
、
转速和燃料供应，这些传感器将实时数据传输给监控系统；监控系统：监控系统用于接收传感器系统提供的数据，并提供警报和报警功能；数据采集和处理系统：数据采集和处理系统负责收集传感器系统提供的数据，并进行处理和分析，对数据进行实时记录和存储，以便后续分析和故障诊断；通信和人机界面系统：同时自动控制系统需要强大的通信能力，因此通过通信和人机界面系统便于与岸上船员进行实时通信，通信和人机界面系统更加直观，使船舶上的船员更好地监控和控制主机和辅助机的切换过程；步骤
S2、
系统判定切换：监测系统根据监测数据来判定是否需要进行主辅动力的切换，切换条件为主机出现故障情况，当主机真的出现故障，监测系统立刻发出警报警示船舶人员，同时再将故障信息传输到自动控制系统，自动控制系统触发切换条件，使自动控制系统通过故障诊断和决策决定切换工作
。3.
根据权利要求1所述的一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法，其特征在于：所述主辅动力切换自动控制方法包括以下内容：步骤
S3、
诊断和决策：自动控制系统在故障诊断和切换决策方面可能需要更高的精确性，主要体现在以下方面：更先进的传感技术：压力传感器配合振动传感器检测主机和辅助动力源的工作状态和性能；更智能的算法：通过模式识别技术来识别系统中的故障模式，并根据预设的规则和逻辑进行切换决策；改进和自动学习：使自动控制系统具备持续改进和自动学习的功能，使其从历史数据中随着时间的推移改进故障诊断和切换决策的能力，通过不断改进和学习自动控制系统将控制执行系统更加及时却准确的切换主动力到辅助动力
。4.
根据权利要求1所述的一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法，其特
征在于：所述主辅动力切换自动控制方法还包括：步骤
S4、
执行系统：执行系统需要更高的实时性和响应性，以应对突发情况，在这些情况下，执行单元得到快速响应，确保船舶的安全性和可控性，同时执行系统决定执行切换操作，使主机切换到辅助机的具体步骤包括以下内容：关闭主机：涉及停止主机的运行，具体操作为关闭主机的燃料供给
、
停止燃烧过程，使主机完全停止运转；启动辅助动力源：在关闭主机后，需要启动辅助机，使其提供船舶的动力需求，具体操作为启动辅助机
、
并观察辅助机正常运行；调整动力系统：在切换主机到辅助机后，需要调整动力系统确保辅助动力源的输出有效传递到船舶的动力系统中，涉及调整动力系统中的离合器和齿轮箱，确保动力系统的匹配和顺畅运行
。5.
根据权利要求1所述的一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法，其特征在于：所述主辅动力切换自动控制方法还包括：步骤
S5、
验证切换：一旦切换完成，自动控制系统检查辅助动力源的运行状态和性能，确保它们提供船舶动力系统所需的动力源，从而验证切换是否成功；步骤
S6、
监测切换过程：在切换过程中，自动控制系统需要通过监测系统持续监测主机和辅助机的切换状态，确保切换过程顺利进行，不会发生故障和异常情况，并且使用同步器和调速器确保辅助机与主机同步实施切换，避免电压和频率的不稳定
。6.
根据权利要求1所述的一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法，其特征在于：所述主辅动力切换自动控制方法还包括：步骤
S7、
监控和维护：自动控制系统会通过监测系统持续监控主机和辅助机的运行状态，并且需要考虑冗余性和备用系统，确保即使在传感器故障的情况下，系统仍正常运行
。7.
根据权利要求2所述的一种基于船舶动力系统的主辅动力切换自动控制方法，其特征在于：所述步骤
S1
中，还包括如下步骤：步骤
S21、
通信和人机界面系统具体体现在以下方面：数据传输和接收：在监测系统监测主机和辅助机状态过程中，强大的通信能力确保主机和辅助机的运行
、
温度
、
转速和燃料供应数据及时传输到自动控制系统和岸上支持；远程支持：船舶在海上运行时，要远程技术支持，强大的通信能力允许船员与岸上支持团队进行语音
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗南杭，谢冬冬，吴逸凡，闫冰，姚涌涛，徐斌，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：