[發明專利]一種面向船舶冗余設備的使用輔助決策支持方法及系統

在審

• 申請號: 201510876304.9
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN105550494A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 蔣云鵬;劉瑞;何曉;魏慕恒;朱武;邱伯華
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業系統工程研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 馬東偉;左萌

1.一種面向船舶冗余設備的使用輔助決策支持方法，其特征在于，包括：

各終端對船舶柴油機系統和機電平臺系統的使用和維修保證情況進行監控和數據收集，并上報給服務器；

所述服務器對接收到的數據進行分析，得到面向船舶冗余設備的使用輔助決策。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述監控和收集的數據包括：組成系統的基本設備列表、設備磨損記錄表以及設備維修費記錄表；

所述面向船舶冗余設備的使用輔助決策包括以下至少一種決策：

備余度降級和功能重構輔助決策，設備合理使用期輔助決策，以及設備更新輔助決策。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括：分析得到備余度降級和功能重構輔助決策的過程具體包括：

由組成系統的基本設備列表，得到各項基本功能，以基本功能的實現為前提，根據功能的實現方式，即設備的原定功能或拓展功能將其劃分為相同功能設備組和相似功能設備組，建立功能關聯設備組，進而得到系統余度；

結合設備的當前狀態與使用需求，在系統余度的基礎上，根據系統有余度、無余度但設備能夠在非全負荷狀態下滿足使用需求、以及設備狀態無法滿足使用需求三種情況，利用可靠性框圖、基于成功樹、基于網絡技術，分別對余度降級、功能降級以及功能重構進行建模，針對當前系統的不同狀況，最終分析得出余度降級、降級使用、功能重構、以及使用調整四類建議。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，分析得到設備合理使用期輔助決策的過程具體包括：

根據設備磨損記錄表以及設備維修費記錄表，用如下方法進行設備合理使用期輔助決策分析：

令K₀為設備原值，ΔE為低劣化數值，那么第T年時，設備低劣化數值為ΔE*T，T年間，平均劣化數值為因此每年的平均設備費用為：

E＝K₀/T+ΔE*T/2

對T取導數，令dE/dT＝0得

dE/dT＝ΔE/2-K₀/T²＝0

于是每年使用費和維修費最少的使用年限

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，如果無法獲得設備低劣化數值ΔE，則利用如下方法進行進行設備合理使用期輔助決策分析：

假設設備原值K₀為恒值，而它的殘值和使用維修費都是最佳合理使用期t的函數，則總成本的數學模型是

式中，B(t)——設備在時間t時的殘值；

W(t)——使用及維修成本。

由上式可得單位時間內的成本c為

令dc/dt＝0，則

若B(t)＞0，則總成本存在極小值，由此得到最佳的使用年限t。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括：

根據設備的磨損記錄表，分析得出設備更新輔助決策：

針對有形磨損的更新決策：設備的有形磨損如果是不可消除的，則只能進行設備更新；如果可以消除的，則可通過大修來恢復期功能；

針對無形磨損的更新決策：如果從有形磨損角度來看，設備還有使用價值，而此時新型高效設備已經出現，進行更新決策時除要分析年度使用費用外，還要考慮長遠的發展目標；

針對生產能力不足時的更新決策：在原有的設備基礎上增加相同型號的新設備同時投入使用；或者，將原來的設備廢棄，另購大型設備取代。

7.一種面向船舶冗余設備的使用輔助決策支持系統，其特征在于，包括：

終端，用于對船舶柴油機系統和機電平臺系統的使用和維修保證情況進行監控和數據收集，并上報給服務器；

服務器，用于對接收到的數據進行分析，得到面向船舶冗余設備的使用輔助決策。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，

所述監控和收集的數據包括：組成系統的基本設備列表、設備磨損記錄表以及設備維修費記錄表；

所述面向船舶冗余設備的使用輔助決策包括以下至少一種決策：

備余度降級和功能重構輔助決策，設備合理使用期輔助決策，以及設備更新輔助決策。