[发明专利]一种面向船舶冗余设备的使用辅助决策支持方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及船舶设备技术领域，尤其涉及一种面向船舶冗余设备的 使用辅助决策支持方法及系统。

背景技术

对于船舶设备来说，存在着大量的冗余系统，如船舶电站通常由3台 柴油发电机构成，共同承担全船发电任务，又比如一些电力推进和多机 推进的船舶，共同承担着全船的推进任务，这种冗余一方面提高了船舶 运行的可靠性和使用的灵活性，另一方面也给决策者在制定船舶设备的 最佳使用方案时带来了一定的困难。

决策支持技术为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和 方案提供技术支持，帮助决策者提高决策水平和质量。与这项技术对应 的决策支持系统已经被广大使用者接受，决策支持系统能够为决策者提 供所需的数据、信息和背景资料，帮助明确决策目标和进行问题的识别， 建立或修改决策模型，提供各种备选方案，并且对各种方案进行评价和 优选，通过人机交互功能进行分析、比较和判断，为正确的决策提供必 要的支持。

针对带有冗余特性的船舶设备和系统，对于船舶使用者和管理者来 说，通常会考虑在出现设备异常或故障情况下如何对设备的使用进行调 整，设备的最佳合理使用期是到什么时候，如何对不在合理使用期的设 备进行处理等问题。

目前，现有的使用辅助决策方法主要采取“拍脑袋”方式完成，随意 性比较大，与实际需求的匹配度相差较多，准确性不够。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种面向船舶冗余设备的使用辅 助决策支持方法及系统，用以解决现有辅助决策随意性比较大的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种面向船舶冗余设备的使用辅助决策支持方法，包 括：

各终端对船舶柴油机系统和机电平台系统的使用和维修保证情况进 行监控和数据收集，并上报给服务器；

所述服务器对接收到的数据进行分析，得到面向船舶冗余设备的使 用辅助决策。

进一步地，所述监控和收集的数据包括：组成系统的基本设备列表、 设备磨损记录表以及设备维修费记录表；

所述面向船舶冗余设备的使用辅助决策包括以下至少一种决策：

备余度降级和功能重构辅助决策，设备合理使用期辅助决策，以及设 备更新辅助决策。

进一步地，分析得到备余度降级和功能重构辅助决策的过程具体包 括：

由组成系统的基本设备列表，得到各项基本功能，以基本功能的实现 为前提，根据功能的实现方式，即设备的原定功能或拓展功能将其划分 为相同功能设备组和相似功能设备组，建立功能关联设备组，进而得到 系统余度；

结合设备的当前状态与使用需求，在系统余度的基础上，根据系统有 余度、无余度但设备能够在非全负荷状态下满足使用需求、以及设备状 态无法满足使用需求三种情况，利用可靠性框图、基于成功树、基于网 络技术，分别对余度降级、功能降级以及功能重构进行建模，针对当前 系统的不同状况，最终分析得出

进一步地，分析得到设备合理使用期辅助决策的过程具体包括：

根据设备磨损记录表以及设备维修费记录表，用如下方法进行设备合 理使用期辅助决策分析：

令K₀为设备原值，ΔE为低劣化数值，那么第T年时，设备低劣化数值为ΔE*T，T年间，平均劣化数值为因此每年的平均设备费用为：

E＝K₀/T+ΔE*T/2

对T取导数，令dE/dT＝0得

dE/dT＝ΔE/2-K₀/T²＝0

于是每年使用费和维修费最少的使用年限

进一步地，如果无法获得设备低劣化数值ΔE，则利用如下方法进行 进行设备合理使用期辅助决策分析：

假设设备原值K₀为恒值，而它的残值和使用维修费都是最佳合理使用 期t的函数，则总成本的数学模型是