CN111324082A - 一种智能船舶主机自动化控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能船舶主机自动化控制系统及方法，该系统包括：信息集成平台，PLC，HMI，主机，传感器，能够对智能船舶所用主机的运行状态进行监控，在主机出现加速速率超限、转速高于最大转速限制、转速低于最小转速限制以及转速处于临界转速时，由智能船舶的信息集成平台进行决策，最大程度保证了船舶以及主机的安全。使主机实现了自主运行，提高了船舶自动化的程度，并减少了因人为因素导致的风险，提高了稳定性与可靠性。从源头避开了船舶主机的临界转速，避免了因主机工作在临界转速对船舶安全性造成的威胁。充分考虑了因主机故障无法正常启动的情况，避免了主机在故障状态下的重复启动，从而避免了因频繁重复启动对主机造成的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及智能船舶设计技术领域，尤其涉及一种智能船舶主机自动化控制系统及方法。
背景技术
自20世纪60年代以来，随着自动化技术，特别是电子技术的发展，船舶自动化发展迅速。展望21世纪船舶自动化技术，将不断向全船综合自动化这个高层次阶段发展，目前船舶自动化主要包括轮机自动化、导航自动化和舾装自动化三个方面。
船舶综合自动化，是集机舱自动化、航行自动化、信息一体化、装载自动化等于一体的多功能综合系统，该系统通常由二个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成，通常一个工作母站设在机舱控制室另一个设在驾驶室。两个工作母站完全独立，可同时或单独操作，并互为备用。分控制系统将根据船舶的种类和自动化的程度而定，例如主机遥控、机舱监测报警、电站管理、泵浦控制、液位遥测和压载控制，冷藏集装箱监控、自动导航等。所有工作母站和分控制系统采用高速传输技术组成一个综合网络系统，在网络上根据需要连接一定数量的工作分站，以达到在船舶重要部位对各设备进行监测、控制和操纵等目的。同时，其工作分站可以作为一个窗口，与船舶对外通信设备联网，借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段，执行岸与船，船与船之间对话，进行各种信息交流；咨询、设备维护、故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动，从而最大程度地提高船舶航行的安全性、可行性和经济性。
主机是船舶主要的动力装置，为船舶提供航行所需动力，是全船的心脏。但目前的船舶自动化领域尚未出现完全脱离人工控制的船舶主机自动化控制系统。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决上述问题，本发明提供一种智能船舶主机自动化控制系统及方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种智能船舶主机自动化控制系统，所述系统包括：信息集成平台(1)，可编程逻辑控制器PLC(2)，人机接口HMI(3)，主机(4)，传感器；
所述PLC(2)分别与所述信息集成平台(1)、所述HMI(3)、主机(4)和所述传感器连接；
所述主机(4)和所述传感器连接；
所述信息集成平台(1)，用于显示所述主机(4)的参数，根据所述主机(4)的状态以及参数对所述主机(4)进行控制决策；
PLC(2)，用于根据所述信息集成平台(1)的决策，控制所述主机(4)；
所述HMI(3)，用于在所述发电机出现故障时，展示所述主机(4)参数；
所述主机(4)，用于为所述智能船提供航行动力；
所述传感器，用于采集所述主机(4)参数。
可选地，所述传感器，包括如下的一种或多种：主机滑油压力传感器(5)，主机滑油温度传感器(6)，主机润滑油压力传感器(7)，主机润滑油温度传感器(8)，主机淡水温度传感器(9)，主机转速传感器(10)，主机扭矩传感器(11)，主机功率传感器(12)；
主机滑油压力传感器(5)，用于采集所述主机(4)滑油压力；
主机滑油温度传感器(6)，用于采集所述主机(4)滑油温度；
主机润滑油压力传感器(7)，用于采集所述主机(4)润滑油压力；
主机润滑油温度传感器(8)，用于采集所述主机(4)润滑油温度；
主机淡水温度传感器(9)，用于采集所述主机(4)淡水温度；
主机转速传感器(10)，用于采集所述主机(4)转速；
主机扭矩传感器(11)，用于采集所述主机(4)扭矩；
主机功率传感器(12)，用于采集所述主机(4)输出功率。
可选地，所述信息集成平台(1)支持以太网数据接口和RS485数据接口；
所述PLC(2)支持以太网数据接口和模拟量输出接口；
所述信息集成平台(1)与所述PLC(2)之间采用以太网通讯；
所述HMI(3)支持以太网数据接口；
所述HMI(3)与所述PLC(2)之间采用以太网通讯；
所述PLC(2)通过所述模拟量输出接口与所述主机(4)连接；
所述传感器通过机械连接或电气连接安装在所述主机(4)旁；
所述传感器通过所述RS485数据接口向信息集成平台(1)传输采集的数据。
可选地，所述PLC(2)还支持如下的一种或多种接口：串口、模拟量输入接口、数字量输入接口、数字量输出接口。
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案还包括：
一种智能船舶主机自动化控制系统的控制方法，所述方法包括：
获取航速，将所述航速作为预设航速；
对所述预设航速对应的转速进行限制判断；
启动主机后，对所述主机的启动状态进行判断。
可选地，所述对所述预设航速对应的转速进行限制判断，包括：
判断所述预设航速对应的转速与最大转速和最小转速之间的关系；
若所述对应的转速高于最大转速，则在未获取到新航速时，将所述对应的转速设置为最大转速；在获取到新航速时，将新航速作为预设航速，重复执行所述判断所述预设航速对应的转速与最大转速和最小转速之间的关系的步骤及后续步骤；
若所述对应的转速不高于最大转速，但所述对应的转速低于最小转速，则在未获取到新航速时，将所述对应的转速设置为最小转速；在获取到新航速时，将新航速作为预设航速，重复执行所述判断所述预设航速对应的转速与最大转速和最小转速之间的关系的步骤及后续步骤；
若所述对应的转速不高于最大转速，且所述对应的转速不低于最小转速，则当所述对应的转速处于临界转速区域内时，在未获取到新航速时，将所述对应的转速设置为临界转速区域的上限或临界转速区域的下限。
可选地，对所述主机的启动状态进行判断，包括：
判断所述主机的启动次数是否小于预设阈值；
若所述主机的启动次数不小于预设阈值，则确定所述主机启动状态异常；
若所述主机的启动次数小于预设阈值，则确定所述主机是否已正常启动；
若所述主机已正常启动，则将所述主机进入加速阶段，并将所述启动次数清零；
若所述主机未正常启动，则重新启动所述主机，并重复执行所述对所述主机的启动状态进行判断的步骤。
可选地，所述将所述主机进入加速阶段之后，还包括：
判断所述主机的加速速率是否超限；
若所述主机的加速速度超限，则控制所述加速速率，并按第一固定周期重复执行所述判断所述主机的加速速率是否超限的步骤；
若所述主机的加速速度未超限，则当所述主机达到预设航速对应的转速时，维持当前转速稳定运行；当所述主机未达到预设航速对应的转速时，重复执行所述将所述主机进入加速阶段的步骤及后续步骤。
可选地，所述维持当前转速稳定运行之后，还包括：
按照第二固定周期检测是否接收到停车指令；
如果接收到停车指令，则执行停车操作；
如果未接收到停车指令，则在所述主机的任一参数不正常时，执行停车操作；在所述主机的所有参数均正常时，判断是否接收到主机换向指令，如果没有接收到主机换向指令，则维持当前状态稳定运行；如果接受到主机换向指令，则主机停油并进入换向前的准备状态。
可选地，所述主机停油并进入换向前的准备状态之后，还包括：
判断所述主机的状态是否满足换向的条件；
如果所述主机的状态满足换向的条件，则进行换向操作，并在换向操作执行完毕后，执行所述将所述主机进入加速阶段的步骤及后续步骤；
如果所述主机的状态不满足换向的条件，则进行主机转速以及船舶航速的调整，并按第三固定周期重复执行判断所述主机的状态是否满足换向的条件的步骤及后续步骤。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：该系统包括：信息集成平台，PLC，HMI，主机，传感器，能够对智能船舶所用主机的运行状态进行监控，在主机出现加速速率超限、转速高于最大转速限制、转速低于最小转速限制以及转速处于临界转速时，由智能船舶的信息集成平台进行决策，最大程度的保证了智能船舶以及智能船舶主机的安全。使主机实现了自主运行，提高了船舶自动化的程度，并减少了因人为因素导致的风险，提高了稳定性与可靠性。从源头避开了船舶主机的临界转速，避免了因主机工作在临界转速对船舶安全性造成的威胁。充分考虑了因主机故障无法正常启动的情况，避免了主机在故障状态下的重复启动，从而避免了因频繁重复启动对主机造成的伤害。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的一种智能船舶主机自动化控制系统的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的另一种智能船舶主机自动化控制系统的结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的一种智能船舶主机自动化控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
主机是船舶主要的动力装置，为船舶提供航行所需动力，是全船的心脏。但目前的船舶自动化领域尚未出现完全脱离人工控制的船舶主机自动化控制系统。
基于上述背景及基础，本发明提供一种智能船舶主机自动化控制系统及方法，可以解决智能船舶设计领域尚无完全脱离人工控制的智能船舶主机自动化控制系统的问题。解决智能船舶主机在自动控制状态下的启停问题。解决智能船舶主机处于临界转速状态下对船舶安全性造成威胁的问题。解决智能船舶主机运行过程中故障和异常不能及时反馈并解决的问题。解决智能船舶主机正车与倒车状态自动选择的问题(即解决船舶主机运行方向自动切换的问题)。
参见图1，本实施例提供的智能船舶主机自动化控制系统包括：信息集成平台，PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，HMI(Human Machine Interface，人机接口)，主机，传感器。
PLC分别与信息集成平台、HMI、主机和传感器连接。
主机和传感器连接。
信息集成平台，用于显示主机的参数，根据主机的状态以及参数对主机进行控制决策。
其中主机的参数包括但不限于：主机的转速、扭矩、功率、滑油温度、滑油压力、润滑油温度、润滑油压力、淡水温度等
具体实现时，信息集成平台用于显示被控主机的转速、扭矩、功率、滑油温度、滑油压力、润滑油温度、润滑油压力、淡水温度等信息。其内部搭载智能船舶决策算法，可以根据被控主机的状态以及各项参数对主机进行控制决策，如对主机的转速和正车/倒车等进行决策。
PLC，用于根据信息集成平台的决策，控制主机。
具体实现时，PLC内部搭载PLC控制程序，根据信息集成平台的决策信息，具体控制智能船舶搭载主机的转速、正车/倒车状态选择等。
HMI，用于在发电机出现故障时，展示主机参数。
HMI为PLC的常见上位机，通常用于向机旁控制人员直观显示被控对象的相关数据信息以及对被控对象的人工操控，此处用来在智能船舶主机出现故障需人工进行维护时向维护人员展示主机的转速、扭矩、功率、滑油温度、滑油压力、润滑油温度、润滑油压力、淡水温度等信息。
主机，用于为智能船提供航行动力。
主机是船舶主要的动力装置，为船舶提供航行所需动力，是全船的心脏。是本实施例提供的智能船舶主机自动化控制系统中的被控对象，即被控主机。
传感器，用于采集主机参数。
其中，信息集成平台支持以太网数据接口和RS485数据接口。
PLC支持以太网数据接口和模拟量输出接口。除此之外，PLC还至少支持如下的一种或多种接口：串口、模拟量输入接口、数字量输入接口、数字量输出接口。
信息集成平台与PLC之间采用以太网通讯。
HMI支持以太网数据接口。
HMI与PLC之间采用以太网通讯。
PLC通过模拟量输出接口与主机连接。
传感器通过机械连接或电气连接安装在主机旁。
传感器通过RS485数据接口向信息集成平台传输采集的数据。
可选地，传感器至少包括如下的一种或多种：主机滑油压力传感器，主机滑油温度传感器，主机润滑油压力传感器，主机润滑油温度传感器，主机淡水温度传感器，主机转速传感器，主机扭矩传感器，主机功率传感器。
主机滑油压力传感器，用于采集主机滑油压力。
具体实现时，机滑油压力传感器采集的被控主机滑油压力，为PLC对主机的控制以及信息集成平台的决策提供依据。
主机滑油温度传感器，用于采集主机滑油温度。
具体实现时，主机滑油温度传感器采集的被控主机滑油温度，为PLC对主机的控制以及信息集成平台的决策提供依据。
主机润滑油压力传感器，用于采集主机润滑油压力。
具体实现时，主机润滑油压力传感器采集的被控主机润滑油压力，为PLC对主机的控制以及信息集成平台的决策提供依据。
主机润滑油温度传感器，用于采集主机润滑油温度。
具体实现时，主机润滑油温度传感器采集的被控主机润滑油温度，为PLC对主机的控制以及信息集成平台的决策提供依据。
主机淡水温度传感器，用于采集主机淡水温度。
具体实现时，主机淡水温度传感器采集的被控主机淡水温度，为PLC对主机的控制以及信息集成平台的决策提供依据。
主机转速传感器，用于采集主机转速。
具体实现时，主机转速传感器采集的被控主机转速，为PLC对主机的控制以及信息集成平台的决策提供依据。
主机扭矩传感器，用于采集主机扭矩。
具体实现时，主机扭矩传感器采集的被控主机扭矩，为PLC对主机的控制以及信息集成平台的决策提供依据。
主机功率传感器，用于采集主机输出功率。
具体实现时，主机功率传感器采集的被控主机输出功率，为PLC对主机的控制以及信息集成平台的决策提供依据。
最终形成如图2所示的智能船舶主机自动化控制系统。
由于信息集成平台自身支持多种数据接口(包括以太网数据接口、RS485数据接口等)，PLC支持串口、以太网数据接口以及模拟量和数字量的输入输出，故信息集成平台与PLC之间采用以太网通讯。
HMI支持以太网数据接口，故与PLC之间使用以太网通讯。
PLC通过自身所带模拟量输出接口与主机进行连接，实现对主机的控制。
主机滑油压力传感器、主机滑油温度传感器、主机润滑油压力传感器、主机润滑油温度传感器、主机淡水温度传感器、主机转速传感器、主机扭矩传感器、主机功率传感器通过机械/电气连接安装在主机旁，采集主机转速、扭矩、功率、滑油温度、滑油压力、润滑油温度、润滑油压力、淡水温度等信息，以RS485通讯方式经接口转换器转换为以太网通讯将采集到的数据信息传输给信息集成平台以及PLC。
本实施例提供的智能船舶主机自动化控制系统可以通过如下的智能船舶主机自动化控制方法，进行智能船舶主机自动化控制。
1、获取航速，将航速作为预设航速。
2、对预设航速对应的转速进行限制判断。
具体的，判断预设航速对应的转速与最大转速和最小转速之间的关系。
若对应的转速高于最大转速，则发出超速预警，并且预警后的第一预设时间段内：1)在未获取到新航速时，将对应的转速设置为最大转速；2)在获取到新航速时，将新航速作为预设航速，重复执行判断预设航速对应的转速与最大转速和最小转速之间的关系的步骤及后续步骤。
若对应的转速不高于最大转速，但对应的转速低于最小转速，则发出低速预警，并且预警后的第二预设时间段内：1)在未获取到新航速时，将对应的转速设置为最小转速；2)在获取到新航速时，将新航速作为预设航速，重复执行判断预设航速对应的转速与最大转速和最小转速之间的关系的步骤及后续步骤。
若对应的转速不高于最大转速，且对应的转速不低于最小转速，则发出临界转速预警，并且预警后的第三预设时间段内：当对应的转速处于临界转速区域内时，在未获取到新航速时，将对应的转速设置为临界转速区域的上限或临界转速区域的下限。
3、启动主机后，对主机的启动状态进行判断。
具体的，
判断主机的启动次数是否小于预设阈值。
若主机的启动次数不小于预设阈值，则确定主机启动状态异常。
若主机的启动次数小于预设阈值，则确定主机是否已正常启动。
若主机已正常启动，则将主机进入加速阶段，并将启动次数清零。
若主机未正常启动，则重新启动主机，并重复执行对主机的启动状态进行判断的步骤。
在将主机进入加速阶段之后，还会判断主机的加速速率是否超限。若主机的加速速度超限，则控制加速速率，并按第一固定周期重复执行判断主机的加速速率是否超限的步骤。若主机的加速速度未超限，则当主机达到预设航速对应的转速时，维持当前转速稳定运行。当主机未达到预设航速对应的转速时，重复执行将主机进入加速阶段的步骤及后续步骤。
在维持当前转速稳定运行之后，还会按照第二固定周期检测是否接收到停车指令。如果接收到停车指令，则执行停车操作。如果未接收到停车指令，则在主机的任一参数不正常时，执行停车操作。在主机的所有参数均正常时，判断是否接收到主机换向指令，如果没有接收到主机换向指令，则维持当前状态稳定运行。如果接受到主机换向指令，则主机停油并进入换向前的准备状态。
在主机停油并进入换向前的准备状态之后，还会判断主机的状态是否满足换向的条件。如果主机的状态满足换向的条件，则进行换向操作，并在换向操作执行完毕后，执行将主机进入加速阶段的步骤及后续步骤。如果主机的状态不满足换向的条件，则进行主机转速以及船舶航速的调整，并按第三固定周期重复执行判断主机的状态是否满足换向的条件的步骤及后续步骤。
下面以图3所示的流程，对本实施例提供的智能船舶主机自动化控制方法实现流程再次说明。
①智能船舶信息集成平台做出航速决策后，对预设航速对应的转速进行判断，是否高于最大转速限制，如果是，则发出超速报警，使决策模块重新设定转速，并判断是否已经重设转速，如果没有重设转速，则将预设转速设置为允许的最高转速，若已经重设转速则重新进行转速的判断；若预设转速不高于最大转速，则判断预设转速是否低于最小转速限制，如果是，则发出低速报警，使决策模块重新设定转速，并判断是否已经重设转速，如果没有重设转速，则将预设转速设置为允许的最低转速，若已经重设转速则重新进行转速的判断；若预设转速既不高于最大转速也不低于最小转速，则判断预设转速是否处于该船舶主机临界转速区域内，如果是，发出临界转速报警，使决策模块重新设定转速，并判断是否已经重设转速，如果没有重设转速，则将预设转速设置为临界转速范围的上限或下限值，是预设转速避开临界转速，避免主机在临界转速内运转对船舶的航行安全造成威胁。
②经过转速判断后，主机启动，需判断主机的启动次数是否大于等于4次，避免因主机故障导致主机无法正常启动的状态下主机循环启动，从而避免因频繁重复启动对主机造成的伤害。如果主机启动次数大于等于4次，则发出主机故障报警信号，进行故障判断。若启动次数小于4次则进一步判断主机是否已经正常启动，如果是，则主机进入加速阶段，并将之前所述计数次数清零；如果主机未正常启动，则主机尝试重新启动，并按照上述步骤进行之后的判断。
③主机进入加速阶段后，需要对主机的加速速率是否超过界限进行判断，避免因加速速率过高对主机造成的伤害。如果判断主机的加速速率超限，则进行加速速率的控制，并按固定周期判断控制后的加速速率是否仍然超限。如果判断主机加速速率并未超限则按照此加速速率进行加速。进而判断主机是否已经到达预设的转速，如果是，则维持当前转速稳定运行，如果仍未到达预设转速则返回加速阶段继续加速。
④在维持稳定运行阶段要按照固定的周期检测判断是否接收到停车指令，如果是则进行停车操作；如果判断并未收到停车指令，则需要判断主机淡水温度是否正常、主机滑油压力是否正常、主机滑油温度是否正常、主机润滑油压力是否正常、主机润滑油温度是否正常，当上述任意一项判断为不正时，主机执行停车操作并发出主机故障报警信号。若上述各项均判断正常，则需要判断主机是否接收到换向指令，如果判断没有接收到主机换向指令则继续维持当前状态稳定运行；如果判断接受到换向指令则主机停油，进入换向前的准备状态。
⑤主机进入停油状态后，需要判断主机的状态是否满足换向的条件，如果是，则进行换向操作；如果判断主机当前状态并不满足换向条件，则进行主机转速以及船舶航速的调整，并按固定周期重复判断主机是否满足换向的条件。
⑥主机换向后再次进入加速阶段，并进行之后的判断。
本实施例提供的系统及方法能够对智能船舶所用主机的运行状态进行监控，能够在主机出现加速速率超限、转速高于最大转速限制、转速低于最小转速限制以及转速处于临界转速时及时发出报警信号，由智能船舶的信息集成平台进行决策，最大程度的保证了智能船舶以及智能船舶主机的安全。
本实施例提供的系统及方法能够使船舶主机在脱离人为控制的状态下实现了自主运行，提高了船舶自动化的程度，并减少了人为控制状态下因人为因素导致的风险，提高了智能船舶控制系统整体的稳定性与可靠性。
本实施例提供的系统及方法能够使智能船舶从源头避开了船舶主机的临界转速，从而避免了因主机工作在临界转速对船舶安全性造成的威胁。
本实施例提供的系统及方法充分考虑了因主机故障无法正常启动的情况，避免了主机在故障状态下的重复启动，从而避免了因频繁重复启动对主机造成的伤害。
需要说明的是，本发明中的“第一”、“第二”、“第三”仅为区分不同的固定周期，或者，预设时间段，并无其他实际含义。
有益效果：该系统包括：信息集成平台，PLC，HMI，主机，传感器，能够对智能船舶所用主机的运行状态进行监控，在主机出现加速速率超限、转速高于最大转速限制、转速低于最小转速限制以及转速处于临界转速时，由智能船舶的信息集成平台进行决策，最大程度的保证了智能船舶以及智能船舶主机的安全。使主机实现了自主运行，提高了船舶自动化的程度，并减少了因人为因素导致的风险，提高了稳定性与可靠性。从源头避开了船舶主机的临界转速，避免了因主机工作在临界转速对船舶安全性造成的威胁。充分考虑了因主机故障无法正常启动的情况，避免了主机在故障状态下的重复启动，从而避免了因频繁重复启动对主机造成的伤害。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种智能船舶主机自动化控制系统，其特征在于，所述系统包括：信息集成平台(1)，可编程逻辑控制器PLC(2)，人机接口HMI(3)，主机(4)，传感器；
所述PLC(2)分别与所述信息集成平台(1)、所述HMI(3)、主机(4)和所述传感器连接；
所述主机(4)和所述传感器连接；
所述信息集成平台(1)，用于显示所述主机(4)的参数，根据所述主机(4)的状态以及参数对所述主机(4)进行控制决策；
PLC(2)，用于根据所述信息集成平台(1)的决策，控制所述主机(4)；
所述HMI(3)，用于在所述发电机出现故障时，展示所述主机(4)参数；
所述主机(4)，用于为所述智能船提供航行动力；
所述传感器，用于采集所述主机(4)参数。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器，包括如下的一种或多种：主机滑油压力传感器(5)，主机滑油温度传感器(6)，主机润滑油压力传感器(7)，主机润滑油温度传感器(8)，主机淡水温度传感器(9)，主机转速传感器(10)，主机扭矩传感器(11)，主机功率传感器(12)；
主机滑油压力传感器(5)，用于采集所述主机(4)滑油压力；
主机滑油温度传感器(6)，用于采集所述主机(4)滑油温度；
主机润滑油压力传感器(7)，用于采集所述主机(4)润滑油压力；
主机润滑油温度传感器(8)，用于采集所述主机(4)润滑油温度；
主机淡水温度传感器(9)，用于采集所述主机(4)淡水温度；
主机转速传感器(10)，用于采集所述主机(4)转速；
主机扭矩传感器(11)，用于采集所述主机(4)扭矩；
主机功率传感器(12)，用于采集所述主机(4)输出功率。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信息集成平台(1)支持以太网数据接口和RS485数据接口；
所述PLC(2)支持以太网数据接口和模拟量输出接口；
所述信息集成平台(1)与所述PLC(2)之间采用以太网通讯；
所述HMI(3)支持以太网数据接口；
所述HMI(3)与所述PLC(2)之间采用以太网通讯；
所述PLC(2)通过所述模拟量输出接口与所述主机(4)连接；
所述传感器通过机械连接或电气连接安装在所述主机(4)旁；
所述传感器通过所述RS485数据接口向信息集成平台(1)传输采集的数据。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述PLC(2)还支持如下的一种或多种接口：串口、模拟量输入接口、数字量输入接口、数字量输出接口。
5.一种基于权利要求1-4任一权利要求所述的智能船舶主机自动化控制系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取航速，将所述航速作为预设航速；
对所述预设航速对应的转速进行限制判断；
启动主机后，对所述主机的启动状态进行判断。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述预设航速对应的转速进行限制判断，包括：
判断所述预设航速对应的转速与最大转速和最小转速之间的关系；
若所述对应的转速高于最大转速，则在未获取到新航速时，将所述对应的转速设置为允许最大转速；在获取到新航速时，将新航速作为预设航速，重复执行所述判断所述预设航速对应的转速与最大转速和最小转速之间的关系的步骤及后续步骤；
若所述对应的转速不高于最大转速，但所述对应的转速低于最小转速，则在未获取到新航速时，将所述对应的转速设置为最小转速；在获取到新航速时，将新航速作为预设航速，重复执行所述判断所述预设航速对应的转速与最大转速和最小转速之间的关系的步骤及后续步骤；
若所述对应的转速不高于最大转速，且所述对应的转速不低于最小转速，则当所述对应的转速处于临界转速区域内时，在未获取到新航速时，将所述对应的转速设置为临界转速区域的上限或临界转速区域的下限。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述主机的启动状态进行判断，包括：
判断所述主机的启动次数是否小于预设阈值；
若所述主机的启动次数不小于预设阈值，则确定所述主机启动状态异常；
若所述主机的启动次数小于预设阈值，则确定所述主机是否已正常启动；
若所述主机已正常启动，则将所述主机进入加速阶段，并将所述启动次数清零；
若所述主机未正常启动，则重新启动所述主机，并重复执行所述对所述主机的启动状态进行判断的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述主机进入加速阶段之后，还包括：
判断所述主机的加速速率是否超限；
若所述主机的加速速度超限，则控制所述加速速率，并按第一固定周期重复执行所述判断所述主机的加速速率是否超限的步骤；
若所述主机的加速速度未超限，则当所述主机达到预设航速对应的转速时，维持当前转速稳定运行；当所述主机未达到预设航速对应的转速时，重复执行所述将所述主机进入加速阶段的步骤及后续步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述维持当前转速稳定运行之后，还包括：
按照第二固定周期检测是否接收到停车指令；
如果接收到停车指令，则执行停车操作；
如果未接收到停车指令，则在所述主机的任一参数不正常时，执行停车操作；在所述主机的所有参数均正常时，判断是否接收到主机换向指令，如果没有接收到主机换向指令，则维持当前状态稳定运行；如果接受到主机换向指令，则主机停油并进入换向前的准备状态。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述主机停油并进入换向前的准备状态之后，还包括：
判断所述主机的状态是否满足换向的条件；
如果所述主机的状态满足换向的条件，则进行换向操作，并在换向操作执行完毕后，执行所述将所述主机进入加速阶段的步骤及后续步骤；
如果所述主机的状态不满足换向的条件，则进行主机转速以及船舶航速的调整，并按第三固定周期重复执行判断所述主机的状态是否满足换向的条件的步骤及后续步骤。
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