CN115503926B - 船舶气-电混合动力系统的监控安保系统、方法、船舶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了船舶气‑电混合动力系统的监控安保系统、方法、船舶，属于混合动力船舶技术领域，cRIO控制器与扭矩传感器、轴转速仪及轴功率仪进行通讯，对混合动力系统进行数据采集；cRIO控制器与天然气发动机控制器、电机控制器、齿轮箱控制器、双向变流器和电池管理系统BMS连接并通讯，对混合动力系统的设备进行安全保护控制。本发明的技术方案明确混合动力所需监控的必要参数并通过通讯连接至控制器中进行分析和处理后，借助于通讯输入输出模块将采集数据传输至监控安保单元中，根据监控动力系统运行参数，在故障后通过监控安保单元控制动力系统设备启停以完成对动力系统设备的保护功能，提高并联式混合动力船舶的运行安全性。

Description

船舶气-电混合动力系统的监控安保系统、方法、船舶

技术领域

本发明属于混合动力船舶技术领域，尤其涉及一种船舶气-电混合动力系统的监控安保系统、方法、船舶。

背景技术

混合动力船舶不同于传统单动力源船舶，混合动力船舶包含两个或两个以上的动力源，多动力源的加入增加了监测安保的复杂度且原有的通用船只动力系统监测安保并不适用于该型船舶。另一方面，随着智能船舶概念的提出，监测安保数据并不仅仅局限于船舶驾驶员和轮机员读取并根据监测数据进行手动操作，针对多动力源形式的混合动力船舶，手动操作既不符合船舶智能化的发展目标也不符合多动力源形式船舶的实际需求，智能化船舶要求船只信息的储存和远距离实时传输。

船舶的监测系统经历了集中结构、分布结构以及总线控制系统等多个发展阶段，随着信息技术的不断发展，现有的船舶监控安保系统侧重于建立基于物联网的智能远程监控系统。该系统主要针对视频摄像、智能传感器等设备的监控、数据远程传输及船案监控数据一体化等功能进行分析、改进与发明，在面对船舶动力系统故障时，船员通常分等级手动操作动力设备降功率或立即停机。在信息技术加持下的新一代船舶监控系统，主要围绕机舱动力设备的精准监控、数据融合和岸基远程监控运维，进一步加强了监测数据的实时性、精确性和传递性，但并未侧重于动力系统进行安全保护功能开发。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

（1）现有技术对于船舶的单一动力设备故障问题只能进行参数的监控和报警；

（2）其报警的后续操作全部来自于船员的手动操作，无法对船舶形成合理有效的自动控制；

（3）针对随时可能发生的船舶动力设备故障不能做到瞬间且合理的响应控制，致使船舶存在丧失动力可能性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种船舶气-电混合动力系统的监控安保系统、方法、船舶，该系统通过cRIO采集卡，实时采集船舶动力设备的转速、扭矩、零部件温度和报警信号等监测参数。

本发明是这样实现的，一种船舶气-电混合动力系统的监控安保系统，包括 cRIO控制器，所述cRIO控制器包括监控安保单元，所述监控安保单元包括上电自检模块、通讯输入输出模块、首机启动模块、故障增减机模块、设备调度模块及设备控制模块，其中，所述上电自检模块通过CAN总线与天然气发动机以及永磁同步可逆电机连接，并分别根据天然气发动机以及永磁同步可逆电机的反馈信号判断混气-电混合动力系统及设备的通讯状态是否满足运行条件；所述通讯输入输出模块通过CAN总线与上位机触摸屏相连接，用于读取船舶状态参数、控制器状态参数和推进系统状态参数，并与上位机触摸屏进行数据交互；所述首机启动模块与上电自检模块相连接，用于控制首台设备的启动顺序，并接收分析离合器接排信号，向上位机触摸屏显示首台设备在船舶气-电混合动力系统中的运行状态；所述故障增减机模块与通讯输入输出模块相连接，用于判断船舶气-电混合动力系统的任一设备的故障，设备的故障归类为天然气发动机侧故障或电池侧故障；所述设备调度模块与故障增减机模块相连接，用于对故障增减机模块和能量管理系统PMS发送的冲突指令信号进行综合判断处理。

优选的，还包括机旁控制柜，所述机旁控制柜内安装所述cRIO控制器，所述cRIO控制器上集成cRIO控制器采集卡，所述机旁控制柜的表面设有所述上位机触摸屏。

优选的，所述cRIO控制器通过CAN总线与能量管理系统PMS通讯，用于接收能量管理系统PMS发出的能量控制信号。

优选的，所述cRIO控制器通过CAN总线与船舶气-电混合动力系统中的扭矩传感器、轴转速仪及轴功率仪进行通讯，对船舶气-电混合动力系统的动力参数进行数据采集；

所述cRIO控制器通过CAN总线与天然气发动机的控制器ECU、永磁同步可逆电机的控制器、齿轮箱的控制器、双向变流器连接并通讯，对船舶气-电混合动力系统的动力设备进行安全保护控制。

优选的，所述扭矩传感器通过CAN总线与cRIO控制器采集卡连接并通讯，用于采集永磁同步可逆电机的扭矩并通过CAN总线传输至cRIO控制器采集卡中；

所述轴功率仪通过CAN总线传输至cRIO控制器采集卡连接并通讯，用于采集轴功率并通过CAN总线传输至cRIO控制器采集卡中；

所述轴转速仪用于采集轴转速，并通过CAN总线传输至cRIO控制器采集卡中；

所述cRIO控制器采集卡通过CAN总线采集天然气发动机的控制器ECU中发动机转速和故障信号；

所述cRIO控制器采集卡通过CAN总线采集永磁同步可逆电机的控制器中电机转速和故障信号；

所述cRIO控制器采集卡通过CAN总线采集齿轮箱的控制器中离合器a与离合器b的工作状态、油压和油温；

所述cRIO控制器采集卡通过CAN总线采集电池管理系统BMS中电池的荷电量SOC及电池故障信号；

所述cRIO控制器采集卡将永磁同步可逆电机的扭矩、轴功率、轴转速、天然气发动机的转速以及故障信号、永磁同步可逆电机的转速以及故障信号、离合器a、离合器b的状态、离合器油压、离合器油温、电池的荷电量SOC和电池故障信号进一步传输至监控安保单元。

本发明提供一种适用于上述的船舶气-电混合动力系统的监控安保系统的监控安保方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、进行通讯自检以及船舶气-电混合动力系统设备自检，自检成功后，接收能量管理系统PMS信号启动船舶气-电混合动力系统；

步骤2、监控船舶气-电混合动力系统的运行情况，判断天然气发动机侧控制故障或电池侧控制故障，启动相对未故障侧动力设备。

优选的，所述进行通讯自检以及船舶气-电混合动力系统设备自检，自检成功后，接收能量管理系统PMS信号启动动力系统包括以下步骤：

监控安保单元首先通过上电自检模块进行通讯自检和船舶气-电混合动力系统设备自检，若自检失败由通讯输入输出模块向上位机触摸屏传输报警信号并等待轮机员检查直至设备复位，重新上电自检成功；

通过cRIO控制器采集卡将永磁同步可逆电机的扭矩、轴功率、轴转速、天然气发动机的转速及故障信号、永磁同步可逆电机转速及故障信号、离合器a、离合器b的状态、离合器油压、离合器油温、电池的荷电量SOC和电池故障信号进一步传输至监控安保单元；

通过分析cRIO控制器采集卡所采集的信息，若自检成功则首机启动模块接收能量管理系统PMS信号进行动力设备启动。

优选的，所述监控船舶气-电混合动力系统的运行情况，判断天然气发动机侧控制故障或电池侧控制故障，启动相对未故障侧动力设备包括以下步骤：

首机启动模块的设备启动信号进入设备控制模块，设备控制模块主要分为两部分：天然气发动机侧控制模块和电池侧控制模块；

首机启动完成后，若无设备重故障发生，则由能量管理系统PMS通过设备调度模块和设备控制模块对混合动力系统进行控制；若有设备发生重故障，则由故障增减机模块通过动力设备状态判断是否启动未故障侧设备并进行负载转移；

故障增减机模块启停信号在重故障发生的瞬间存在和能量管理系统PMS信号冲突的情况，能量管理系统PMS和故障增减机模块的启停信号进入设备调度模块并进行优先级判断，将判断后的设备启停信号传输至设备控制模块并通过通讯输入输出模块到对应设备的控制器中。

本发明提供一种混合动力船舶，包括船舶本体，船舶本体内搭载船舶气-电混合动力系统，所述船舶本体内安装上述的船舶气-电混合动力系统的监控安保系统。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

第一、监控安保系统针对并联式气-电混合动力船舶动力系统运行的全过程进行监控及安全保护，协助轮机员及时发现和解决动力问题，为下一阶段的动力系统安全控制提供基础；

第二、利用监控安保系统采集动力系统中的关键运行参数并在上位机界面进行显示，以达到轮机员与驾驶员明晰船舶动力系统设备的运行状况的目的；

第三、利用监控安保系统对并联式气-电混合动力船舶动力系统中各个设备参数进行实时监测，综合分析，以便对监测到的各部件的故障进行报警；

第四、监控安保系统结构模块化强，每个模块功能精简且突出，总体结构简单，便于操作和维护；系统中除了监控安保单元涉及到较多专业知识，其它设备的使用与维护较为成熟；

第五、监控安保系统的工作稳定性强，系统设备的工作环境为船舶机舱内部，不存在恶劣情况，外部环境对系统运行的影响较小。

附图说明

图1是监控安保系统通过CAN总线与船舶气-电混合动力系统连接的结构示意图；

图2是监控安保系统通过CAN总线与船舶气-电混合动力系统连接的电气控制示意图；

图3是监控安保单元的控制信号处理原理示意图。

附图标记：

1、天然气发动机；2、蓄电池组；3、双向变流器（AC/DC）；4、永磁同步可逆电机；5、离合器a；6、离合器b；7、螺旋桨；8、扭矩传感器；9、齿轮箱；10、轴功率仪；11、轴转速仪；12、机旁控制柜；13、cRIO控制器；14、cRIO控制器采集卡；15、上位机触摸屏。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为监控安保系统通过CAN总线与船舶气-电混合动力系统连接的结构示意图，图中的船舶气-电混合动力系统包括天然气发动机1、蓄电池组2、双向变流器（AC/DC）3、永磁同步可逆电机4、齿轮箱9、离合器a5、离合器b6、螺旋桨7，为了满足研究人员在进行船舶气-电混合动力系统开发过程中的需要，对上述各个船舶动力设备的参数进行实时监测，综合分析，如蓄电池组2的电压、电流、荷电量(SOC)，永磁同步可逆电机4的电流、扭矩等参数。

实例例一：一种船舶气-电混合动力系统的监控安保系统

参考图1-3，本发明实例中，提供一种船舶气-电混合动力系统的监控安保系统，包括：机旁控制柜12、cRIO控制器13、cRIO控制器采集卡14、扭矩传感器8、轴功率仪10、轴转速仪11和上位机触摸屏15，需要进一步指出的是，本方案中提及的船舶气-电混合动力系统为并联式气-电混合动力系统。

所述机旁控制柜12选型为HFM-ES；

所述cRIO控制器13选型为cRIO-9047；

所述cRIO控制器采集卡14选型为NI-9862；

所述扭矩传感器8选型为KISLER-4503B；

所述轴功率仪10选型为TQ201H-T；

所述轴转速仪11选型为SS7218；

所述上位机触摸屏15选型为Proface-5660TP；

电池管理系统，（Battery Management System），简称BMS；

能量管理系统（Power Management System）简称PMS，是根据船舶负载需求，在无故障情况下实现天然气发动机1和永磁同步可逆电机4之间功率分配和动力合理输出的系统；

电池的荷电量（State of Charge），表示电池的剩余电量，简称电池SOC；

双向变流器，简称AC/DC；

所述cRIO控制器13包括安装于机旁控制柜12上的监控安保单元；

所监控安保单元包括上电自检模块、通讯输入输出模块、首机启动模块、故障增减机模块、设备调度模块及设备控制模块；

所述上位机触摸屏15安装于机旁控制柜12的表面，所述扭矩传感器8安装于永磁同步可逆电机4与离合器b6之间，所述轴功率仪10、轴转速仪11均安装在机舱船舶尾轴上；

所述扭矩传感器8用于采集永磁同步可逆电机4的扭矩，并通过CAN总线传输至cRIO控制器13的cRIO控制器采集卡14中；所述轴功率仪10用于采集机舱船舶尾轴功率，并通过CAN总线传输至cRIO控制器13的cRIO控制器采集卡14中；所述轴转速仪11用于采集机舱船舶尾轴转速，并通过CAN总线传输至cRIO控制器13的cRIO控制器采集卡14中；所述cRIO控制器采集卡14通过CAN总线采集天然气发动机1转速和故障信号；所述cRIO控制器采集卡14通过CAN总线采集永磁同步可逆电机4的转速和故障信号；所述cRIO控制器采集卡14通过CAN总线采集齿轮箱9的控制器中离合器a5与离合器b6的工作状态、油压和油温；所述cRIO控制器采集卡14通过CAN总线采集蓄电池组2的电池管理系统BMS中电池的荷电量SOC及故障信号；所述cRIO控制器采集卡14将永磁同步可逆电机4的扭矩、轴功率、轴转速、天然气发动机1的转速、天然气发动机1的故障信号、永磁同步可逆电机4的转速、永磁同步可逆电机4的故障信号、离合器a5、离合器b6的状态、离合器油压、离合器油温、电池SOC和电池故障信号进一步传输至监控安保单元。

所述上电自检模块包含通讯自检和设备自检，其通过CAN总线与各动力设备连接并根据各设备反馈信号判断设备及该系统的通讯状态是否满足运行条件。

所述通讯输入输出模块是对船舶状态参数、控制器状态参数和推进系统状态参数进行读取，并将读取到的参数汇集报警信息通过CAN总线传输，以此来完成状态参数和上位机的信息传递。主要功能是实现上位机触摸屏15（上位机端）、cRIO控制器13、动力设备的信号通讯与数据交换。

所述首机启动模块是针对全船首台动力设备启动的控制模块，由设备状态和PMS判定首台设备的启动顺序，并接收分析离合器接排信号，向上位机界面显示首台设备在动力系统中的运行状态。

所述故障增减机模块对船舶气-电混合动力系统的每个设备的故障进行判断。当动力系统某一侧（天然气发动机侧或电池侧）发生故障时，控制故障侧设备停机及投入可运行动力设备。正常情况下，船舶气-电混合动力系统由PMS控制正常运行；一旦发生故障，尤其是重故障时，应该由监控安保系统进行动力设备的控制。也即，监控安保系统应与PMS并列运行。

所述故障增减机模块通过通讯输入输出模块接收到各设备故障后，结合船舶气-电混合动力系统结构形式，将单一的动力设备故障归类为天然气发动机侧故障或电池侧故障。天然气发动机侧故障指天然气发动机1存在故障，电池侧故障为蓄电池组2、双向变流器（AC/DC）3或永磁同步可逆电机4中任一设备故障。

所述设备调度模块，其主要是针对故障增减机模块和PMS发送的冲突指令信号进行综合判断处理。该模块在PMS和故障增减机模块之后，位于面向设备控制器发送指令的设备控制模块之前，是以处理冲突为核心的模块，用以协调船舶气-电混合动力系统在突发故障情况下保证船舶最大限度不失去动力。

所述设备控制模块，其功能是对动力系统设备的状态进行监测、判断，根据实际需求即来自于设备调度模块和PMS的动力设备动作信号，以控制各动力设备完成启动、离合器接排、离合器脱排、停机、加减速和负载转移等各项动作。

所述监控安保单元对于未运行的船舶气-电混合动力系统，其首先运行第一部分，利用上电自检模块、首机启动模块、PMS、设备控制模块和通讯输入输出模块作为硬件支持。判断第一部分：判断完成的信号是否为首机启动信号，当存在首机启动完成信号即进入监控安保系统的第二部分，若同一设备三次启动失败则向上位机界面发送报警信号。

所述监控安保单元通过监控安保系统第一部分运行从而首机启动完成后，进入监控安保系统的第二部分。第二部分包括通讯输入输出模块、PMS、故障增减机模块、设备调度模块和设备控制模块。在正常情况下，对天然气发动机1、永磁同步可逆电机4、齿轮箱9等设备进行控制操作；而故障增减机用于故障发生后对动力设备进行故障操作，因可能在故障发生瞬间两个模块间存在信号冲突，故使用设备调度模块识别操作信号并合理发送至动力设备控制器进行操作。

实施例二：一种船舶气-电混合动力船舶的监控安保控制方法

本发明实例中，提供一种船舶混合动力船舶的监控安保控制方法，包括以下步骤：

步骤S01：监控安保单元首先通过上电自检模块进行通讯自检和动力系统设备自检，动力系统设备包括天然气发动机1、永磁同步可逆电机4、双向变流器（AC/DC）3和蓄电池组2。若自检失败由通讯输入输出模块向上位机触摸屏15传输报警信号并等待轮机员检查直至设备复位，重新上电自检成功。

步骤S02：cRIO控制器13通过cRIO控制器采集卡14将永磁同步可逆电机4的扭矩、轴功率、轴转速、天然气发动机1的转速、天然气发动机1的故障信号、永磁同步可逆电机4的转速、永磁同步可逆电机4的故障信号、离合器a5以及离合器b6状态、离合器油压、离合器油温、电池的荷电量SOC和电池故障信号进一步传输至监控安保单元。

步骤S03：通过cRIO控制器采集卡14所采集的信息进行上电自检，若自检成功则首机启动模块接收PMS信号进行动力设备启动。

步骤S04：首机启动模块的设备启动信号进入设备控制模块，设备控制模块主要分为两部分：天然气发动机侧控制模块和电池侧控制模块。相应的启动信号进入相应的控制侧，由通讯输入输出模块输出启动信号到对应设备的控制器中。

步骤S05：首机启动完成后，进入监控安保系统的第二部分。若无设备重故障发生，则由PMS通过设备调度模块和设备控制模块对船舶混合动力系统进行控制，若有设备发生重故障，则由故障增减机模块通过动力设备状态判断是否启动未故障侧设备并进行负载转移。

步骤S06：故障增减机模块启停信号在重故障发生的瞬间存在和PMS信号冲突的情况，因此PMS和故障增减机模块的启停信号进入设备调度模块并进行优先级判断，将判断后的设备启停信号传输至设备控制模块并通过通讯输入输出模块到对应设备的控制器中。

实施例三：一种混合动力船舶，包括船舶本体，船舶本体内搭载船舶气-电混合动力系统，所述船舶本体内安装实施例一中的适用于船舶气-电混合动力系统的监控安保系统，由于该将监控安保系统的硬件设备的工作环境为船舶机舱内部，周围环境相对稳定安全，不存在恶劣情况，外部环境对监控安保系统运行的影响较小，该监控安保系统可以对船舶各动力设备的故障进行监测和报警以及必要的保护控制，及时解决船舶动力系统问题并协助船员发现问题，具备该监控安保系统成为船舶智能化发展的必要基础，对船舶智能化发展提供有力支持。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种船舶气-电混合动力系统的监控安保系统，包括cRIO控制器（13），所述cRIO控制器（13）包括监控安保单元，其特征在于，所述监控安保单元包括上电自检模块、通讯输入输出模块、首机启动模块、故障增减机模块、设备调度模块及设备控制模块，其中，所述上电自检模块通过CAN总线与天然气发动机（1）以及永磁同步可逆电机（4）连接，并分别根据天然气发动机（1）以及永磁同步可逆电机（4）的反馈信号判断混气-电混合动力系统及设备的通讯状态是否满足运行条件；所述通讯输入输出模块通过CAN总线与上位机触摸屏（15）相连接，用于读取船舶状态参数、控制器状态参数和推进系统状态参数，并与上位机触摸屏（15）进行数据交互；所述首机启动模块与上电自检模块相连接，用于控制首台设备的启动顺序，并接收分析离合器接排信号，向上位机触摸屏（15）显示首台设备在船舶气-电混合动力系统中的运行状态；所述故障增减机模块与通讯输入输出模块相连接，用于判断船舶气-电混合动力系统的任一设备的故障，设备的故障归类为天然气发动机侧故障或电池侧故障；所述设备调度模块与故障增减机模块相连接，用于对故障增减机模块和能量管理系统PMS发送的冲突指令信号进行综合判断处理；

还包括机旁控制柜（12），所述机旁控制柜（12）内安装所述cRIO控制器（13），所述cRIO控制器（13）上集成cRIO控制器采集卡（14），所述机旁控制柜（12）的表面设有所述上位机触摸屏（15）；

所述cRIO控制器（13）通过CAN总线与能量管理系统PMS通讯，用于接收能量管理系统PMS发出的能量控制信号；

所述cRIO控制器（13）通过CAN总线与船舶气-电混合动力系统中的扭矩传感器（8）、轴转速仪（11）及轴功率仪（10）进行通讯，对船舶气-电混合动力系统的动力参数进行数据采集；

所述cRIO控制器（13）通过CAN总线与天然气发动机（1）的控制器ECU、永磁同步可逆电机（4）的控制器、齿轮箱（9）的控制器、双向变流器（3）连接并通讯，对船舶气-电混合动力系统的动力设备进行安全保护控制；

所述扭矩传感器（8）通过CAN总线与cRIO控制器采集卡（14）连接并通讯，用于采集永磁同步可逆电机（4）的扭矩并通过CAN总线传输至cRIO控制器采集卡（14）中；

所述轴功率仪（10）通过CAN总线传输至cRIO控制器采集卡（14）连接并通讯，用于采集轴功率并通过CAN总线传输至cRIO控制器采集卡（14）中；

所述轴转速仪（11）用于采集轴转速，并通过CAN总线传输至cRIO控制器采集卡（14）中；

所述cRIO控制器采集卡（14）通过CAN总线采集天然气发动机（1）的控制器ECU中发动机转速和故障信号；

所述cRIO控制器采集卡（14）通过CAN总线采集永磁同步可逆电机（4）的控制器中电机转速和故障信号；

所述cRIO控制器采集卡（14）通过CAN总线采集齿轮箱（9）的控制器中离合器a（5）与离合器b（6）的工作状态、油压和油温；

所述cRIO控制器采集卡（14）通过CAN总线采集电池管理系统BMS中电池的荷电量SOC及电池故障信号；

所述cRIO控制器采集卡（14）将永磁同步可逆电机（4）的扭矩、轴功率、轴转速、天然气发动机（1）的转速以及故障信号、永磁同步可逆电机（4）的转速以及故障信号、离合器a（5）、离合器b（6）的状态、离合器油压、离合器油温、电池的荷电量SOC和电池故障信号进一步传输至监控安保单元。

2.一种适用于权利要求1所述的船舶气-电混合动力系统的监控安保系统的监控安保控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1、进行通讯自检以及船舶气-电混合动力系统设备自检，自检成功后，接收能量管理系统PMS信号启动动力系统；

步骤2、监控船舶气-电混合动力系统的运行情况，判断天然气发动机侧控制故障或电池侧控制故障，启动相对未故障侧动力设备。

3.根据权利要求2所述的船舶气-电混合动力系统的监控安保系统的监控安保控制方法，其特征在于，所述进行通讯自检以及船舶气-电混合动力系统设备自检，自检成功后，接收能量管理系统PMS信号启动动力系统包括以下步骤：

监控安保单元首先通过上电自检模块进行通讯自检和船舶气-电混合动力系统设备自检，若自检失败由通讯输入输出模块向上位机触摸屏（15）传输报警信号并等待轮机员检查直至设备复位，重新上电自检成功；

通过cRIO控制器采集卡（14）将永磁同步可逆电机（4）的扭矩、轴功率、轴转速、天然气发动机（1）的转速及故障信号、永磁同步可逆电机（4）转速及故障信号、离合器a（5）、离合器b（6）的状态、离合器油压、离合器油温、电池的荷电量SOC和电池故障信号进一步传输至监控安保单元；

通过分析cRIO控制器采集卡（14）所采集的信息，若自检成功则首机启动模块接收能量管理系统PMS信号进行动力设备启动。

4.根据权利要求3所述的船舶气-电混合动力系统的监控安保系统的监控安保控制方法，其特征在于，所述监控船舶气-电混合动力系统的运行情况，判断天然气发动机侧控制故障或电池侧控制故障，启动相对未故障侧动力设备包括以下步骤：

首机启动模块的设备启动信号进入设备控制模块，设备控制模块主要分为两部分：天然气发动机侧控制模块和电池侧控制模块；

首机启动完成后，若无设备重故障发生，则由能量管理系统PMS通过设备调度模块和设备控制模块对混合动力系统进行控制；若有设备发生重故障，则由故障增减机模块通过动力设备状态判断是否启动未故障侧设备并进行负载转移；

故障增减机模块启停信号在重故障发生的瞬间存在和能量管理系统PMS信号冲突的情况，能量管理系统PMS和故障增减机模块的启停信号进入设备调度模块并进行优先级判断，将判断后的设备启停信号传输至设备控制模块并通过通讯输入输出模块到对应设备的控制器中。

5.一种混合动力船舶，包括船舶本体，船舶本体内搭载船舶气-电混合动力系统，其特征在于，所述船舶本体内安装根据权利要求1所述的船舶气-电混合动力系统的监控安保系统。

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