CN110673586B - 船舶辅助设备同步协调控制装置和方法 - Google Patents

船舶辅助设备同步协调控制装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了船舶辅助设备同步协调控制装置和方法，包括：主机信号采集模块用于采集第一控制信息，并将第一控制信息发送给运行状态识别模块；运行状态识别模块用于根据第一控制信息，得到船舶运行信息，并将船舶运行信息发送给辅助系统；辅助系统用于接收运行状态识别模块发送的船舶运行信息，根据船舶运行信息执行相应操作；其中，第一控制信息包括主机操作信息、主机运行状态信息、辅机运行状态信息、外部环境状态信息和机舱环境状态信息，船舶运行信息包括船舶加速信息、船舶减速信息、船舶备车状态信息、船舶故障信息和船舶停车状态信息，可以对辅助系统同步协调控制，节省船舶动力装置的能耗。

Description

船舶辅助设备同步协调控制装置和方法
技术领域
本发明涉及船舶控制技术领域，尤其是涉及船舶辅助设备同步协调控制装置和方法。
背景技术
船舶动力装置包括主推进装置、各种辅助设备、辅助系统和管路系统等，船舶动力装置的主要作用是为船舶提供各种能量，并消耗这些能量，以保证船舶的正常航行和安全。其中，主推进装置包括主推进柴油机、齿轮箱和轴系等，主电站和应急电站包括发电机组、应急发电机组、轴带发电机和蓄电池等，辅助设备包括分油机、空压机、空气瓶、油泵和水泵等，辅助系统包括燃油系统、滑油系统、冷却水系统和通风系统等。
船舶动力装置是一个非常复杂的设备和系统的综合体，其中，主推进装置作为船舶的驱动装置，是最重要的部分，直接影响到整个动力装置的基本性能，但整个动力装置是否经济、有效的正常运行，还依赖于其他辅助设备和系统的相互配合。
当主推进装置的工况发生改变时，需要其他辅助设备配合主推进装置的运行。但由于其他辅助设备之间是相互独立的，需要船员根据船舶航行状态的变化要求，判断其他辅助设备运行状态的工作模式，从而进行相应的操控。这样会导致船舶动力装置能耗的浪费，增加船舶动力装置故障的风险。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供船舶辅助设备同步协调控制装置和方法，可以对辅助系统同步协调控制，节省船舶动力装置的能耗。
第一方面，本发明实施例提供了船舶辅助设备同步协调控制装置，所述装置包括：主机信号采集模块、运行状态识别模块和辅助系统，所述主机信号采集模块、所述运行状态识别模块和所述辅助系统依次连接；
所述主机信号采集模块，用于采集第一控制信息，并将所述第一控制信息发送给所述运行状态识别模块；
所述运行状态识别模块，用于根据所述第一控制信息，得到船舶运行信息，并将所述船舶运行信息发送给辅助系统；
所述辅助系统，用于接收所述运行状态识别模块发送的所述船舶运行信息，根据所述船舶运行信息执行相应操作；
其中，所述第一控制信息包括主机操作信息、主机运行状态信息、辅机运行状态信息、外部环境状态信息和机舱环境状态信息，所述船舶运行信息包括船舶加速信息、船舶减速信息、船舶备车状态信息、船舶故障信息和船舶停车状态信息。
进一步的，所述辅助系统包括机舱通风系统、冷却水系统、压缩空气系统和滑油系统，所述机舱通风系统包括风机，所述冷却水系统包括冷却水泵和主机冷却水预加热器，所述压缩空气系统包括空压机，所述滑油系统包括主机滑油预加热器。
进一步的，所述运行状态识别模块，用于将所述船舶运行信息同步发送给所述机舱通风系统、所述冷却水系统、所述压缩空气系统和所述滑油系统。
进一步的，所述主机滑油预加热器，用于根据所述船舶备车状态信息将滑油加热至第一设定温度；以及
所述主机冷却水预加热器，用于根据所述船舶备车状态信息将冷却水加热至第二设定温度。
进一步的，所述机舱通风系统，用于根据所述船舶加速信息控制风机的转速达到最大值；以及
所述冷却水系统，用于根据所述船舶加速信息控制所述冷却水泵的转速达到最大值或调至预设转速值。
进一步的，所述压缩空气系统，用于在船舶主机处于运行状态的情况下，控制所述空压机的启动压力值小于设定的压力值。
进一步的，还包括辅机信号采集模块；
所述辅机信号采集模块，与所述辅助系统相连接，用于采集第二控制信息，并将所述第二控制信息发送给所述辅助系统；
其中，所述第二控制信息包括温控阀信息和空气瓶压力信息。
进一步的，所述主机操作信息包括车钟设定信息、主机外部设定的转速信息，所述主机运行状态信息包括主机功率信息和主机实际转速信息，所述辅机运行状态信息包括辅机的轴功率信息和电功率信息，所述外部环境状态信息包括海水温度信息、海水密度信息、空气温度信息、空气压力信息和空气湿度信息，所述机舱环境状态信息包括机舱内空气温度信息、机舱内空气压力信息和机舱内空气湿度信息。
第二方面，本发明实施例提供了船舶辅助设备同步协调控制方法，所述方法包括：
采集第一控制信息；
根据所述第一控制信息，得到船舶运行信息；
根据所述船舶运行信息执行相应操作；
其中，所述第一控制信息包括主机操作信息、主机运行状态信息、辅机运行状态信息、外部环境状态信息和机舱环境状态信息，所述船舶运行信息包括船舶加速信息、船舶减速信息、船舶备车状态信息、船舶故障信息和船舶停车状态信息。
第三方面，本发明实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行如上所述的方法。
本发明实施例提供了船舶辅助设备同步协调控制装置和方法，包括：主机信号采集模块、运行状态识别模块和辅助系统，主机信号采集模块、运行状态识别模块和辅助系统依次连接；主机信号采集模块用于采集第一控制信息，并将第一控制信息发送给运行状态识别模块；运行状态识别模块用于根据第一控制信息，得到船舶运行信息，并将船舶运行信息发送给辅助系统；辅助系统用于接收运行状态识别模块发送的船舶运行信息，根据船舶运行信息执行相应操作；其中，第一控制信息包括主机操作信息、主机运行状态信息、辅机运行状态信息、外部环境状态信息和机舱环境状态信息，船舶运行信息包括船舶加速信息、船舶减速信息、船舶备车状态信息、船舶故障信息和船舶停车状态信息，可以对辅助系统同步协调控制，节省船舶动力装置的能耗。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的船舶辅助设备同步协调控制装置示意图；
图2为本发明实施例一提供的另一船舶辅助设备同步协调控制装置示意图；
图3为本发明实施例二提供的另一船舶辅助设备同步协调控制装置示意图；
图4为本发明实施例三提供的船舶辅助设备同步协调控制方法流程图。
图标：
1-主机信号采集模块；2-运行状态识别模块；3-辅助系统；4-辅机信号采集模块；31-机舱通风系统；32-冷却水系统；33-压缩空气系统；34-滑油系统。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的船舶辅助设备同步协调控制装置示意图。
参照图1，该装置包括：主机信号采集模块1、运行状态识别模块2和辅助系统3，主机信号采集模块1、运行状态识别模块2和辅助系统3依次连接；
主机信号采集模块1，用于采集第一控制信息，并将第一控制信息发送给运行状态识别模块2；
运行状态识别模块2，用于根据第一控制信息，得到船舶运行信息，并将船舶运行信息发送给辅助系统3；
辅助系统3，用于接收运行状态识别模块2发送的船舶运行信息，根据船舶运行信息执行相应操作；
其中，第一控制信息包括主机操作信息、主机运行状态信息、辅机运行状态信息、外部环境状态信息和机舱环境状态信息，船舶运行信息包括船舶加速信息、船舶减速信息、船舶备车状态信息、船舶故障信息和船舶停车状态信息。
参照图2，该装置还包括辅机信号采集模块4；
辅机信号采集模块4，与辅助系统3相连接，用于采集第二控制信息，并将第二控制信息发送给辅助系统3；
其中，第二控制信息包括温控阀信息和空气瓶压力信息。
这里，温控阀信息是将监测温度与设定温度对比，以控制阀的开度。故温控阀信息指监测端子监测到的温度、阀的开度和设定温度等。空气瓶压力信息是指空气瓶内气体的实际压力。
本实施例中，主机信号采集模块1用于采集第一控制信息，并将第一控制信息发送给运行状态识别模块2，运行状态识别模块2通过逻辑判断，得到船舶运行信息，将船舶运行信息同步发送给辅助系统3中的各个子系统，使辅助系统3中的各个子系统执行相应的操作，从而对辅助系统3同步协调控制，节省船舶动力装置的能耗，提高船舶运行状态的响应速度。
实施例二：
图3为本发明实施例二提供的另一船舶辅助设备同步协调控制装置示意图。
参照图3，该装置包括：主机信号采集模块1、运行状态识别模块2、辅机信号采集模块4和辅助系统3，主机信号采集模块1、运行状态识别模块2和辅助系统3依次连接，辅机信号采集模块4与辅助系统3相连接；
辅助系统3包括但不限于机舱通风系统、冷却水系统、压缩空气系统和滑油系统，机舱通风系统包括风机，冷却水系统包括冷却水泵和主机冷却水预加热器，压缩空气系统包括空压机，滑油系统包括主机滑油预加热器。
运行状态识别模块2，用于将船舶运行信息同步发送给机舱通风系统31、冷却水系统32、压缩空气系统33和滑油系统34。
这里，当运行状态识别模块2对第一控制信息进行逻辑判断，得到船舶运行信息时，运行状态识别模块2将船舶运行信息同步发送给机舱通风系统31、冷却水系统32、压缩空气系统33和滑油系统34，机舱通风系统31、冷却水系统32、压缩空气系统33和滑油系统34根据船舶运行信息执行相应的操作，从而节省船舶动力装置的能耗，提高船舶运行状态的响应速度。
进一步的，主机滑油预加热器，用于根据船舶备车状态信息将滑油加热至第一设定温度；以及
主机冷却水预加热器，用于根据船舶备车状态信息将冷却水加热至第二设定温度。
具体地，当主机处于备车状态，即船舶运行信息为船舶备车状态信息时，主机滑油预加热器和主机冷却水预加热器根据船舶备车状态信息同步执行相应操作，即主机滑油预加热器将滑油加热至第一设定温度，主机冷却水预加热器将冷却水加热至第二设定温度。
进一步的，机舱通风系统31，用于根据船舶加速信息控制风机的转速达到最大值；以及
冷却水系统32，用于根据船舶加速信息控制冷却水泵的转速达到最大值或调至预设转速值。
具体地，当主机负荷上升，即船舶运行信息为船舶加速信息时，机舱通风系统31和冷却水系统32根据船舶加速信息同步执行相应的操作，即机舱通风系统31控制风机的转速达到最大值，冷却水系统32控制冷却水泵的转速达到最大值或调至预设转速值。
进一步的，压缩空气系统33，用于在船舶主机处于运行状态的情况下，控制空压机的启动压力值小于设定的压力值。
具体地，当主机处于运行状态时，将空压机中的启动压力值调节为小于设定的压力值，避免空压机的频繁启动，从而达到船舶节能的效果。
进一步的，主机操作信息包括车钟设定信息、主机外部设定的转速信息，主机运行状态信息包括主机功率信息和主机实际转速信息，辅机运行状态信息包括辅机的轴功率信息和电功率信息，外部环境状态信息包括海水温度信息、海水密度信息、空气温度信息、空气压力信息和空气湿度信息，机舱环境状态信息包括机舱内空气温度信息、机舱内空气压力信息和机舱内空气湿度信息。
这里，主机运行状态信息还包括主机扭矩信息、每缸排气温度信息、每缸排气压力信息、滑油进机温度信息、滑油进机压力信息、燃油进机温度信息和燃油进机压力信息。辅机运行状态信息还包括发电机的电功率信息、电压信息、电流信息和频率等信息。
本发明实施例提供了船舶辅助设备同步协调控制装置，包括：主机信号采集模块、运行状态识别模块和辅助系统，主机信号采集模块、运行状态识别模块和辅助系统依次连接；主机信号采集模块用于采集第一控制信息，并将第一控制信息发送给运行状态识别模块；运行状态识别模块用于根据第一控制信息，得到船舶运行信息，并将船舶运行信息发送给辅助系统；辅助系统用于接收运行状态识别模块发送的船舶运行信息，根据船舶运行信息执行相应操作，可以对辅助系统同步协调控制，节省船舶动力装置的能耗。
实施例三：
图4为本发明实施例三提供的船舶辅助设备同步协调控制方法流程图。
参照图4，该方法包括以下步骤：
步骤S1，采集第一控制信息；
步骤S2，根据第一控制信息，得到船舶运行信息；
步骤S3，根据船舶运行信息执行相应操作；
其中，第一控制信息包括主机操作信息、主机运行状态信息、辅机运行状态信息、外部环境状态信息和机舱环境状态信息，船舶运行信息包括船舶加速信息、船舶减速信息、船舶备车状态信息、船舶故障信息和船舶停车状态信息。
本发明实施例提供了船舶辅助设备同步协调控制方法，包括：采集第一控制信息；根据第一控制信息，得到船舶运行信息；根据船舶运行信息执行相应操作；其中，第一控制信息包括主机操作信息、主机运行状态信息、辅机运行状态信息、外部环境状态信息和机舱环境状态信息，船舶运行信息包括船舶加速信息、船舶减速信息、船舶备车状态信息、船舶故障信息和船舶停车状态信息，可以对辅助系统同步协调控制，节省船舶动力装置的能耗。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的船舶辅助设备同步协调控制方法的步骤。
本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，计算机可读介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的船舶辅助设备同步协调控制方法的步骤。
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种船舶辅助设备同步协调控制装置，其特征在于，所述装置包括：主机信号采集模块、运行状态识别模块和辅助系统，所述主机信号采集模块、所述运行状态识别模块和所述辅助系统依次连接；
所述主机信号采集模块，用于采集第一控制信息，并将所述第一控制信息发送给所述运行状态识别模块；
所述运行状态识别模块，用于根据所述第一控制信息，得到船舶运行信息，并将所述船舶运行信息发送给辅助系统；
所述辅助系统，用于接收所述运行状态识别模块发送的所述船舶运行信息，根据所述船舶运行信息执行相应操作；
其中，所述第一控制信息包括主机操作信息、主机运行状态信息、辅机运行状态信息、外部环境状态信息和机舱环境状态信息，所述船舶运行信息包括船舶加速信息、船舶减速信息、船舶备车状态信息、船舶故障信息和船舶停车状态信息；
所述辅助系统包括机舱通风系统、冷却水系统、压缩空气系统和滑油系统，所述机舱通风系统包括风机，所述冷却水系统包括冷却水泵和主机冷却水预加热器，所述压缩空气系统包括空压机，所述滑油系统包括主机滑油预加热器；
所述主机滑油预加热器，用于根据所述船舶备车状态信息将滑油加热至第一设定温度；以及
所述主机冷却水预加热器，用于根据所述船舶备车状态信息将冷却水加热至第二设定温度。
2.根据权利要求1所述的船舶辅助设备同步协调控制装置，其特征在于，所述运行状态识别模块，用于将所述船舶运行信息同步发送给所述机舱通风系统、所述冷却水系统、所述压缩空气系统和所述滑油系统。
3.根据权利要求1所述的船舶辅助设备同步协调控制装置，其特征在于，所述机舱通风系统，用于根据所述船舶加速信息控制风机的转速达到最大值；以及
所述冷却水系统，用于根据所述船舶加速信息控制所述冷却水泵的转速达到最大值或调至预设转速值。
4.根据权利要求1所述的船舶辅助设备同步协调控制装置，其特征在于，所述压缩空气系统，用于在船舶主机处于运行状态的情况下，控制所述空压机的启动压力值小于设定的压力值。
5.根据权利要求1所述的船舶辅助设备同步协调控制装置，其特征在于，还包括辅机信号采集模块；
所述辅机信号采集模块，与所述辅助系统相连接，用于采集第二控制信息，并将所述第二控制信息发送给所述辅助系统；
其中，所述第二控制信息包括温控阀信息和空气瓶压力信息。
6.根据权利要求1所述的船舶辅助设备同步协调控制装置，其特征在于，所述主机操作信息包括车钟设定信息、主机外部设定的转速信息，所述主机运行状态信息包括主机功率信息和主机实际转速信息，所述辅机运行状态信息包括辅机的轴功率信息和电功率信息，所述外部环境状态信息包括海水温度信息、海水密度信息、空气温度信息、空气压力信息和空气湿度信息，所述机舱环境状态信息包括机舱内空气温度信息、机舱内空气压力信息和机舱内空气湿度信息。
7.一种船舶辅助设备同步协调控制方法，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的船舶辅助设备同步协调控制装置，所述方法包括：
采集第一控制信息；
根据所述第一控制信息，得到船舶运行信息；
根据所述船舶运行信息执行相应操作；
其中，所述第一控制信息包括主机操作信息、主机运行状态信息、辅机运行状态信息、外部环境状态信息和机舱环境状态信息，所述船舶运行信息包括船舶加速信息、船舶减速信息、船舶备车状态信息、船舶故障信息和船舶停车状态信息。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求7所述的方法的步骤。
9.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求7所述的方法。
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