CN109407635A - 一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构 - Google Patents

Abstract

一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，属于船舶电力推进系统领域。本发明包括船舶中压直流综合电力推进子系统和智能安全控制子系统，智能安全控制子系统包括状态监控模块、健康评估模块、故障诊断模块、智能决策模块、安全控制模块，状态监控模块的输出端分别与健康评估模块的输入端、故障诊断模块的输入端连接，健康评估模块的输出端分别与状态监控的输入端、故障诊断模块的输入端连接，故障诊断模块依次与智能决策模块、安全控制模块连接。本发明采用模块化设计方法，有良好的扩展性、完善性、通用性，安全可靠性高，易于工程实现，提高了可靠性和集成化，提高了智能决策能力和决策速度。

Description

一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构

技术领域

本发明属船舶电力推进系统领域，具体涉及一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构。

背景技术

船舶综合电力推进系统能够为操纵推进系统、船上高能武器、日常用电负载等多种负载供电，将船舶操纵推进系统用电与其他用电负载一体化，具有降低动力装置重量和体积、提高系统操纵可靠性以及便于能量综合利用与统一管理等优势，已经成为下一代海军船舶的主要发展方向。与交流输、配电系统相比，下一代船舶中压直流综合电力推进系统能更好地发挥区域配电优势，满足全电力船舶操纵推进和高能武器的应用需求，并具有功率密度高、大幅降低振动噪声、提高船舶战斗力和生命力、降低全寿命周期使用及维护费用等显著优点，已成为未来海军船舶发展的必由之路和首选动力形式。

现代化大型全电力船舶通常配备安全控制装置，以实现对船舶综合电力推进系统的集中监控与安全保护，完成故障决策和安全控制等功能。多发电机组和智能变电设备的投入使用改变了船舶综合电力推进系统新型配电网络的拓扑结构和操作特性，也对船舶中压直流综合电力推进安全控制系统体系结构设计提出了严峻挑战。因此，需要综合考虑发电系统、配电系统、推进系统等的故障行为特性和安全控制体系结构，提供一种综合、智能、快速、自适应的安全控制技术来实现船舶中压直流综合电力推进系统的安全控制与健康管理。

在现有的文献和资料中，并没有公开的船舶中压直流综合电力推进安全控制系统体系结构设计方法，大都是针对系统概念框架进行状态监测、故障诊断以及网络重构等理论探索工作，缺乏综合智能安全控制技术设计和实现经验。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构。

为实现上述目的，一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，其结构包括船舶中压直流综合电力推进子系统和智能安全控制子系统，船舶中压直流综合电力推进子系统包括发电模块、操纵推进模块、电力变换模块、配电模块、储能模块、日常负载模块、高能武器脉冲负载模块，智能安全控制子系统包括状态监控模块、健康评估模块、故障诊断模块、智能决策模块、安全控制模块，所述船舶中压直流综合电力推进子系统的输出端与所述智能安全控制子系统的状态监控模块的输入端连接，状态监控模块的输出端分别与健康评估模块的输入端、故障诊断模块的输入端连接，健康评估模块的输出端分别与状态监控的输入端、故障诊断模块的输入端连接，故障诊断模块依次与智能决策模块、安全控制模块连接，安全控制模块的输出端与船舶中压直流综合电力推进子系统的输入端连接。

所述智能安全控制子系统的状态监控模块由信号检验、状态及扰动观测、安全状况监测三部分组成，所述船舶中压直流综合电力推进子系统的输出端与状态监控模块的信号检验的输入端连接，信号检验的输出端分别与状态及扰动观测的输入端、安全状况监测的输入端连接，状态及扰动观测的输出端与安全状况监测的输入端连接，所述智能安全控制子系统的健康评估模块的输出端与安全状况监测的输入端连接，安全状况监测的输出端与所述智能安全控制子系统的健康评估模块的输入端连接。

所述智能安全控制子系统的健康评估模块由人为因素、设备因素、环境因素、安全状况评估四个部分组成，所述状态监控模块的输出端分别与所述健康评估模块的人为因素的输入端、设备因素的输入端、环境因素的输入端连接，人为因素的输出端、设备因素的输出端、环境因素的输出端与安全状况评估的输入端连接，安全状况评估的输出端分别与所述状态监控模块的安全状况监测的输入端、所述故障诊断模块的输入端连接。

所述智能安全控制子系统的故障诊断模块由失效模式与影响分析、设备故障诊断、环境扰动分析、人为误操作、系统不安全工况诊断五部分组成，所述健康评估模块的输出端、状态监控模块的输出端与所述故障诊断模块的失效模式与影响分析的输入端连接，失效模式与影响分析的输出端分别与设备故障诊断的输入端、环境扰动分析的输入端、人为误操作的输入端连接，设备故障诊断的输出端、环境扰动分析的输出端、人为误操作的输出端与系统不安全工况诊断的输入端连接，系统不安全工况诊断的输出端与智能决策模块的输入端连接。

所述智能安全控制子系统的安全控制模块由六相电机容错控制、舵桨协调容错控制、配电网络故障重构、母线电压稳定控制、实施安全控制策略五部分组成，所述智能决策模块的输出端分别与六相电机容错控制的输入端、舵桨协调容错控制的输入端、配电网络故障重构的输入端、母线电压稳定控制的输入端连接，六相电机容错控制的输出端、舵桨协调容错控制的输出端、配电网络故障重构的输出端、母线电压稳定控制的输出端与实施安全控制策略的输入端连接，实施安全控制策略的输出端与所述的船舶中压直流综合电力推进子系统的输入端连接。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，采模块化设计方法，将船舶综合电力推进安全控制系统体系结构分为综合电力推进子系统和智能安全控制子系统，两个子系统通过传感器测量信号和安全控制指令进行信息交互和数据共享，便于重新设计或修改智能安全控制功能，具有良好的扩展性、完善性和通用性，模块化分离设计思路清晰，实现简单，安全可靠性高，易于工程实现，有助于提高船舶综合电力推进系统的可靠性和系统智能安全控制体系结构的集成化，本发明通过多个智能体相互协调，具有自然分布式并行构架，提高知识挖掘和决策推理能力，且求解速度快、可扩展性好。

附图说明

图1为本发明的船舶中压直流综合电力推进系统拓扑结构图。

图2为本发明的船舶中压直流综合电力推进安全控制系统操作流程。

图3为本发明的船舶中压直流综合电力推进安全控制系统智能体系结构图。

图4为本发明的船舶中压直流综合电力推进系统安全保护多智能体决策结构图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

实施例1

一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，其结构包括船舶中压直流综合电力推进子系统和智能安全控制子系统，船舶中压直流综合电力推进子系统包括发电模块、操纵推进模块、电力变换模块、配电模块、储能模块、日常负载模块、高能武器脉冲负载模块，智能安全控制子系统包括状态监控模块、健康评估模块、故障诊断模块、智能决策模块、安全控制模块，所述船舶中压直流综合电力推进子系统的输出端与所述智能安全控制子系统的状态监控模块的输入端连接，状态监控模块的输出端分别与健康评估模块的输入端、故障诊断模块的输入端连接，健康评估模块的输出端分别与状态监控的输入端、故障诊断模块的输入端连接，故障诊断模块依次与智能决策模块、安全控制模块连接，安全控制模块的输出端与船舶中压直流综合电力推进子系统的输入端连接。

所述智能安全控制子系统的状态监控模块由信号检验、状态及扰动观测、安全状况监测三部分组成，所述船舶中压直流综合电力推进子系统的输出端与状态监控模块的信号检验的输入端连接，信号检验的输出端分别与状态及扰动观测的输入端、安全状况监测的输入端连接，状态及扰动观测的输出端与安全状况监测的输入端连接，所述智能安全控制子系统的健康评估模块的输出端与安全状况监测的输入端连接，安全状况监测的输出端与所述智能安全控制子系统的健康评估模块的输入端连接。所述智能安全控制子系统的状态监控模块主要功能为状态监测、数据采集、消噪滤波和趋势分析，利用传感器对船舶综合电力推进系统重要参数进行动态监测，如发电机输出功率、直流母线电压与电流、推进电机轴转速等，通过最优滤波技术和解析冗余观测器来实现测量系统中失效数据的准确重构，将状态监控信息输入到健康评估模块和故障诊断模块，为船舶综合电力推进系统安全保护智能决策以及智能安全控制策略提供可靠的信息基础。

所述智能安全控制子系统的健康评估模块由人为因素、设备因素、环境因素、安全状况评估四个部分组成，所述状态监控模块的输出端分别与所述健康评估模块的人为因素的输入端、设备因素的输入端、环境因素的输入端连接，人为因素的输出端、设备因素的输出端、环境因素的输出端与安全状况评估的输入端连接，安全状况评估的输出端分别与所述状态监控模块的安全状况监测的输入端、所述故障诊断模块的输入端连接，所述智能安全控制子系统的健康评估模块综合考虑系统内部设备、外部扰动以及人员操作等多种异常因素对船舶综合电力推进系统安全状况的评估影响，采用神经网络和模糊理论相结合的状态评估专家系统对综合电力推进系统进行综合评估，力求达到理想的安全状况评估结果。根据健康评估结果将信息输出到状态监控模块或故障诊断模块，实现系统的状态监控和安全保护。

所述智能安全控制子系统的故障诊断模块由失效模式与影响分析、设备故障诊断、环境扰动分析、人为误操作、系统不安全工况诊断五部分组成，所述健康评估模块的输出端、状态监控模块的输出端与所述故障诊断模块的失效模式与影响分析的输入端连接，失效模式与影响分析的输出端分别与设备故障诊断的输入端、环境扰动分析的输入端、人为误操作的输入端连接，设备故障诊断的输出端、环境扰动分析的输出端、人为误操作的输出端与系统不安全工况诊断的输入端连接，系统不安全工况诊断的输出端与智能决策模块的输入端连接。所述智能安全控制子系统的故障诊断模块通过失效模式与影响分析技术，针对影响船舶综合电力推进系统安全可靠性的设备因素、环境因素和人为因素进行综合分析与诊断，采用基于远程网络通信的集中故障诊断与管理，建立以人工智能为核心的基于知识的智能诊断系统，提高船舶综合电力推进系统故障智能诊断的快速性和准确性，并将不安全工况诊断信息传递到安全保护智能决策模块。

所述智能安全控制子系统的智能决策模块由安全保护智能决策部分组成，所述智能安全控制子系统的故障诊断模块。所述安全保护智能决策模块同时接受状态监控模块、健康评估模块和故障诊断模块的输出信息，依据预定的工况分析准则快速决策出系统当前所处的运行工况，同时从控制策略库中自动智能决策出与其相对应的安全控制策略，为综合智能安全控制技术的选择切换提供决策推理和参考依据。

所述智能安全控制子系统的安全控制模块由六相电机容错控制、舵桨协调容错控制、配电网络故障重构、母线电压稳定控制、实施安全控制策略五部分组成，所述智能决策模块的输出端分别与六相电机容错控制的输入端、舵桨协调容错控制的输入端、配电网络故障重构的输入端、母线电压稳定控制的输入端连接，六相电机容错控制的输出端、舵桨协调容错控制的输出端、配电网络故障重构的输出端、母线电压稳定控制的输出端与实施安全控制策略的输入端连接，实施安全控制策略的输出端与所述的船舶中压直流综合电力推进子系统的输入端连接。所述安全控制模块的本质是综合智能安全控制策略库，根据安全保护智能决策模块决策出的与不安全工况相对应的安全控制策略，对综合电力推进系统实施安全控制操作指令，主要包括针对六相电机系统的缺相故障容错控制、针对舵桨联合操纵系统的协调容错控制、针对配电网络断路故障的拓扑结构重构、针对负载异常扰动的母线电压稳定控制、以及面向人为误操作的安全控制策略等，体现了船舶综合电力推进系统递阶分层智能安全控制体系结构综合性、智能化和人性化的设计原则。

实施例2

本发明涉及船舶综合电力推进系统安全控制领域，尤其涉及一种船舶中压直流综合电力推进安全控制系统智能体系结构。

船舶综合电力推进系统能够为操纵推进系统、船上高能武器、日常用电负载等多种负载供电，将船舶操纵推进系统用电与其他用电负载一体化，具有降低动力装置重量和体积、提高系统操纵可靠性以及便于能量综合利用与统一管理等优势，已经成为下一代海军船舶的主要发展方向。与交流输、配电系统相比，下一代船舶中压直流综合电力推进系统能更好地发挥区域配电优势，满足全电力船舶操纵推进和高能武器的应用需求，并具有功率密度高、大幅降低振动噪声、提高船舶战斗力和生命力、降低全寿命周期使用及维护费用等显著优点，已成为未来海军船舶发展的必由之路和首选动力形式。

现代化大型全电力船舶通常配备安全控制装置，以实现对船舶综合电力推进系统的集中监控与安全保护，完成故障决策和安全控制等功能。多发电机组和智能变电设备的投入使用改变了船舶综合电力推进系统新型配电网络的拓扑结构和操作特性，也对船舶中压直流综合电力推进安全控制系统体系结构设计提出了严峻挑战。因此，需要综合考虑发电系统、配电系统、推进系统等的故障行为特性和安全控制体系结构，提供一种综合、智能、快速、自适应的安全控制技术来实现船舶中压直流综合电力推进系统的安全控制与健康管理。

在现有的文献和资料中，并没有公开的船舶中压直流综合电力推进安全控制系统体系结构设计方法，大都是针对系统概念框架进行状态监测、故障诊断以及网络重构等理论探索工作，缺乏综合智能安全控制技术设计和实现经验。

本发明的目的在于针对上述存在的问题，提供一种船舶中压直流综合电力推进安全控制系统递阶分层智能体系结构。该智能体系结构本着完善性、通用性和扩展性的原则，综合考虑中压直流综合电力推进安全控制系统的多层结构与集成设计，具有模块化、智能化和人性化等优点，安全可靠性高，易于工程实现。

本发明的技术方案：一种船舶中压直流综合电力推进安全控制系统智能体系结构，其特征在于，所述智能体系结构包括船舶中压直流综合电力推进子系统和智能安全控制子系统。其中船舶中压直流综合电力推进子系统包括发电模块、操纵推进模块、电力变换模块、配电模块、储能模块、日常负载模块以及高能武器脉冲负载模块，智能安全控制子系统包括状态监控模块、健康评估模块、故障诊断模块、智能决策模块以及安全控制模块。

所述状态监控模块包括信号校验、状态及扰动观测和安全状态监测，主要功能为状态监测、数据采集、消噪滤波和趋势分析，通过最优滤波技术和解析冗余观测器来实现测量系统中失效数据的准确重构，将状态监控信息输入到健康评估模块和故障诊断模块，为船舶综合电力推进系统安全保护智能决策以及智能安全控制策略提供可靠的信息基础。

所述健康评估模块接受状态监控模块输出信息，综合考虑系统内部设备、外部扰动以及人员操作等多种异常因素对船舶综合电力推进系统安全状况的评估影响，采用神经网络和模糊理论相结合的状态评估专家系统对综合电力推进系统进行综合评估，力求达到理想的安全状况评估结果。根据健康评估结果将信息输出到状态监控模块或故障诊断模块，实现系统的状态监控和安全保护。

所述故障诊断模块在接受状态监控模块和健康评估模块输出信息的基础上，通过失效模式与影响分析技术，针对影响船舶综合电力推进系统安全可靠性的设备因素、环境因素和人为因素进行综合分析与诊断，采用基于远程网络通信的集中故障诊断与管理，建立以人工智能为核心的基于知识的智能诊断系统，提高船舶综合电力推进系统故障智能诊断的快速性和准确性，并将不安全工况诊断信息传递到安全保护智能决策模块。

所述安全保护智能决策模块同时接受状态监控模块、健康评估模块和故障诊断模块的输出信息，依据预定的工况分析准则快速决策出系统当前所处的运行工况，同时从控制策略库中自动智能决策出与其相对应的安全控制策略，为综合智能安全控制技术的选择切换提供决策推理和参考依据。

所述安全控制模块的本质是综合智能安全控制策略库，根据安全保护智能决策模块决策出的与不安全工况相对应的安全控制策略，对综合电力推进系统实施安全控制操作指令，主要包括针对六相电机系统的缺相故障容错控制、针对舵桨联合操纵系统的协调容错控制、针对配电网络断路故障的拓扑结构重构、针对负载异常扰动的母线电压稳定控制、以及面向人为误操作的安全控制策略等，体现了船舶综合电力推进系统递阶分层智能安全控制体系结构综合性、智能化和人性化的设计原则。

本发明相对现有技术具有如下的优点及效果：

本发明提供的船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构采用综合电力推进与中压直流配电集成设计思想和综合电力推进系统与智能安全保护控制装置模块化设计方法，将船舶综合电力推进安全控制系统体系结构分为综合电力推进子系统和智能安全控制子系统，两个子系统通过传感器测量信号和安全控制指令进行信息交互和数据共享，便于重新设计或修改智能安全控制功能，因而具有良好的扩展性、完善性和通用性。同时，模块化分离设计思路清晰，实现简单，安全可靠性高，易于工程实现。

本发明提供的船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构是在综合考虑内部故障、外部故障以及人员误操作等多种因素对系统安全可靠性影响基础上，在系统实现方法上体现状态监控、健康评估、故障诊断、智能决策以及安全控制等多种策略途径相结合的一种综合性智能安全控制技术，有助于提高船舶综合电力推进系统的可靠性和系统智能安全控制体系结构的集成化。

本发明提供的船舶综合电力推进系统安全保护多智能体决策模块同时接受状态监控模块、健康评估模块和故障诊断模块的输出信息，依据系统工况分析准则和失效模式特征参数，自动智能决策出系统当前所处的运行工况以及与其对应的安全控制策略。其中多智能体系统通过多个智能体相互协调，具有自然分布式并行构架，提高知识挖掘和决策推理能力，且求解速度快、可扩展性好。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步的详细说明。

本发明提供一种船舶中压直流综合电力推进安全控制系统智能体系结构，其所述船舶中压直流综合电力推进系统拓扑结构如图1所示。

图中主要包括发电模块、操纵推进模块、电力变换模块、配电模块、储能模块、日常负载模块以及高能武器脉冲负载模块。其中，两个主燃气轮机发电机组和两个辅助柴油机发电机组通过整流变换器和整流滤波器连接到直流母线端；配电网络采用新的区域配电拓扑结构，每个配电区域经由负载中心获得自母线传输的电能以向各种用电负载供电；操纵推进系统经由滤波器、逆变器等电力变换模块向单舵双桨联合操纵推进电驱动系统供电；日常负载和高能武器脉冲负载的设置体现了全电力船舶将操纵推进用电与其他负载用电一体化的集成设计理念；储能模块的设计对于需要大功率瞬时电能(脉冲负载，如高能武器的发射)的全电力船舶来说尤为重要，本发明采用蓄电池和超级电容两种储能方式来减小电网由于负载功率扰动而引起的不稳定性。

本发明提供一种船舶中压直流综合电力推进安全控制递阶分层智能体系结构，其操作流程和具体结构框架分别如图2和图3所示。所述安全控制智能体系结构在综合考虑内部故障、外部环境以及人员误操作等多种因素对船舶综合电力推进系统安全控制影响基础上，在系统实现方法上体现状态监控、健康评估、故障诊断、智能决策以及安全控制等多种策略途径相结合的一种综合智能安全控制技术。

所述状态监控模块包括信号校验、状态及扰动观测和安全状态监测，主要功能为状态监测、数据采集、消噪滤波和趋势分析，利用传感器对船舶综合电力推进系统重要参数进行动态监测，如发电机输出功率、直流母线电压与电流、推进电机轴转速等。考虑到系统不同测量设备监控状态存在本质上的模型关联和信息冗余特性，基于最优滤波技术、解析冗余观测器原理和多源数据融合思想，及时发现测量系统中存在的传感器故障，为传感器故障诊断和信号重构提供一种行之有效的方案，将状态监控信息输入到健康评估模块和故障诊断模块，为船舶综合电力推进系统安全保护智能决策以及智能安全控制策略提供可靠的信息基础。

所述健康评估模块接受状态监控模块输出信息，综合考虑系统内部设备、外部扰动以及人员操作等多种异常因素对船舶综合电力推进系统安全状况的评估影响，依靠状态监控模块输出的实时监测数据作为评估来源，采用神经网络和模糊理论相结合的状态评估专家系统对船舶综合电力推进系统进行综合评估，使专家系统、神经网络和模糊理论能够互补结合、交叉优化，力求达到理想的安全状况评估结果。所述健康评估模块能够提供两方面的支持，一是提供安全保护与稳定运行的决策支持，比如根据评估结果给出操作方案，二是提供故障诊断和状态维修的支持，给出故障报警信息或维修建议。根据健康评估结果将信息输入到状态监控模块或故障诊断模块，实现系统的状态监控和安全保护。

所述故障诊断模块在接受状态监控模块和健康评估模块输出信息的基础上，通过失效模式与影响分析技术，针对影响船舶综合电力推进系统安全可靠性的设备因素、环境因素和人为因素进行综合分析与诊断，其实质是对引起系统健康评估结果的系统工况进行分析和诊断。本发明综合考虑发电模块、配电模块和推进模块故障行为特性，提供一种基于远程网络通信的集中故障诊断与管理系统。综合电力推进系统不同负载区域关键监测点的传感器信号和通过观测器获取的重构信号利用通信网络传输到集中故障管理系统进行多源信息共享与融合，从而实现系统级全局统一的故障检测、隔离与重构，避免当前局部故障诊断方案存在的协调容错与备份保护缺陷，提高综合电力推进系统故障覆盖率、隔离快速性、诊断鲁棒性，此外还可以考虑外部环境与人员误操作对所述故障诊断模块的影响，并将故障信息以全局数据库和经验知识库形式进行存储，为故障诊断和安全控制提供决策支持和理论依据。在具体算法上，建立以人工智能为核心的基于知识的智能诊断系统，提高船舶综合电力推进系统故障智能诊断的快速性和准确性，并将不安全工况诊断信息传递到安全保护智能决策模块。

所述安全保护智能决策模块同时接受状态监控模块、健康评估模块和故障诊断模块的输出信息，制定综合电力推进系统预定工况分析准则，包括正常工况、扰动工况、异常工况、应急工况，同时基于数据库、知识库、模型库和策略库的协同管理实现系统典型故障模式运行工况的特征参数提取，利用多智能体系统设计安全保护智能决策结构框架与推理机制，依据预定的工况分析准则快速决策出系统当前所处的运行工况，同时从控制策略库中自动智能决策出与其相对应的安全控制策略，为综合智能安全控制技术的选择切换提供决策推理和参考依据。

本发明结合多智能体并行分布推理特性与递阶分层安全控制系统体系结构，提供一种船舶综合电力推进系统安全保护多智能体决策技术，其结构框架如图3所示。安全保护多智能体决策系统体系结构主要包括人机交互智能体、数据库智能体、数据库管理智能体、模型库智能体、模型库管理智能体、策略库智能体、策略库管理智能体、知识库智能体、知识库管理智能体以及多库协调智能体。其中数据库存放状态监测数据与失效模式特征参数；模型库存放系统正常工况、扰动工况、异常工况以及应急工况分析与决策模型；策略库存放供操作者选择的安全控制策略，包括六相电机容错控制策略、舵桨协调容错控制策略、配电网络故障重构策略、母线电压稳定控制策略等；知识库存放专家知识经验、决策推理机制以及预定工况分析准则；多库协同器通过协调管理数据、模型、策略和知识等方面，为多智能体决策系统提供多层次、多方面的支持和服务。

所述安全控制模块是在智能决策模块接受状态监控、健康评估和故障诊断结果，依据预定的工况分析准则判断出综合电力推进系统所处工况基础上，对船舶综合电力推进系统进行安全保护与稳定控制的一种综合性的安全控制操作。其本质是综合智能安全控制策略库，主要包括针对六相电机系统的缺相故障容错控制、针对舵桨联合操纵系统的协调容错控制、针对配电网络断路故障的拓扑结构重构、针对负载异常扰动的母线电压稳定控制、以及面向人为误操作的安全控制策略等，体现了船舶综合电力推进安全控制系统递阶分层智能体系结构综合性、智能化和人性化的设计原则。

Claims (5)

1.一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，其结构包括船舶中压直流综合电力推进子系统和智能安全控制子系统，船舶中压直流综合电力推进子系统包括发电模块、操纵推进模块、电力变换模块、配电模块、储能模块、日常负载模块、高能武器脉冲负载模块，智能安全控制子系统包括状态监控模块、健康评估模块、故障诊断模块、智能决策模块、安全控制模块，其特征在于：所述船舶中压直流综合电力推进子系统的输出端与所述智能安全控制子系统的状态监控模块的输入端连接，状态监控模块的输出端分别与健康评估模块的输入端、故障诊断模块的输入端连接，健康评估模块的输出端分别与状态监控的输入端、故障诊断模块的输入端连接，故障诊断模块依次与智能决策模块、安全控制模块连接，安全控制模块的输出端和船舶中压直流综合电力推进子系统的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，其特征在于：所述智能安全控制子系统的状态监控模块由信号检验、状态及扰动观测、安全状况监测三部分组成，所述船舶中压直流综合电力推进子系统的输出端与状态监控模块的信号检验的输入端连接，信号检验的输出端分别与状态及扰动观测的输入端、安全状况监测的输入端连接，状态及扰动观测的输出端与安全状况监测的输入端连接，所述智能安全控制子系统的健康评估模块的输出端与安全状况监测的输入端连接，安全状况监测的输出端与所述智能安全控制子系统的健康评估模块的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，其特征在于：所述智能安全控制子系统的健康评估模块由人为因素、设备因素、环境因素、安全状况评估四个部分组成，所述状态监控模块的输出端分别与所述健康评估模块的人为因素的输入端、设备因素的输入端、环境因素的输入端连接，人为因素的输出端、设备因素的输出端、环境因素的输出端与安全状况评估的输入端连接，安全状况评估的输出端分别与所述状态监控模块的安全状况监测的输入端、所述故障诊断模块的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，其特征在于：所述智能安全控制子系统的故障诊断模块由失效模式与影响分析、设备故障诊断、环境扰动分析、人为误操作、系统不安全工况诊断五部分组成，所述健康评估模块的输出端、状态监控模块的输出端与所述故障诊断模块的失效模式与影响分析的输入端连接，失效模式与影响分析的输出端分别与设备故障诊断的输入端、环境扰动分析的输入端、人为误操作的输入端连接，设备故障诊断的输出端、环境扰动分析的输出端、人为误操作的输出端与系统不安全工况诊断的输入端连接，系统不安全工况诊断的输出端与智能决策模块的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种船舶综合电力推进安全控制系统智能体系结构，其特征在于：所述智能安全控制子系统的安全控制模块由六相电机容错控制、舵桨协调容错控制、配电网络故障重构、母线电压稳定控制、实施安全控制策略五部分组成，所述智能决策模块的输出端分别与六相电机容错控制的输入端、舵桨协调容错控制的输入端、配电网络故障重构的输入端、母线电压稳定控制的输入端连接，六相电机容错控制的输出端、舵桨协调容错控制的输出端、配电网络故障重构的输出端、母线电压稳定控制的输出端与实施安全控制策略的输入端连接，实施安全控制策略的输出端与所述的船舶中压直流综合电力推进子系统的输入端连接。