[發明專利]基于機器學習的船舶能量-電力控制管理系統

有效

• 申請號: 202110226770.8
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN113525655B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 吳珍錫
• 申請（專利權）人: 韓國海洋大學產學合作基金會
• 主分類號: B63H21/21
• 分類號: B63H21/21;B63B49/00;H04L41/16;H04L67/10;H04L67/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 呂琳;田英愛

適用本發明的基于機器學習的船舶能量?電力控制管理系統，通過提供首先利用配備于船舶上的船舶信息采集?管理單元對船舶電力源以及船舶驅動設備的狀態信息進行采集，接下來在可訪問互聯網通信網絡的時間段上傳送到能量管理系統?電力管理系統用云服務器單元并通過數據庫化而生成大數據，然后通過與能量管理系統?電力管理系統用云服務器單元進行通信的陸上管控服務器單元的機器學習回歸分析算法執行船舶電力源以及船舶驅動設備的最佳控制、設備異常狀態檢測以及應對、基于電力使用預測的不同電力源輸出值計算的結構，接下來通過在船舶虛擬環境模擬模塊中的強化學習最終確定之后傳遞到船舶裝置控制單元并借此針對相應的船舶個性化運行的結構。

技術領域

本發明涉及一種基于機器學習的船舶能量-電力控制管理系統，尤其涉及一種通過提供首先利用配備于船舶上的船舶信息采集-管理單元對船舶電力源(如發電機、電池以及燃料電池等)以及船舶驅動設備(如引擎以及電機等)的狀態信息進行采集，接下來在可訪問互聯網通信網絡的時間段上傳送到能量管理系統-電力管理系統(EMS-PMS)用云服務器單元并通過數據庫化而生成大數據，然后通過與能量管理系統-電力管理系統(EMS-PMS)用云服務器單元進行通信的陸上管控服務器單元的機器學習回歸分析算法執行船舶電力源以及船舶驅動設備的最佳控制、設備異常狀態檢測以及應對、基于電力使用預測的不同電力源輸出值計算的結構，從而可以根據船舶的自身特性以及當前狀態以較高的可靠性以及穩定性在電力管理/能量管理方面進行最佳控制，同時通過提供首先將通過機器學習回歸分析算法生成的船舶驅動設備控制信號以及船舶電力源控制信號以最佳控制用輸入值計算函數算法、設備異常狀態檢測-應對用控制信號生成算法、基于電力使用預測的不同電力源輸出值計算算法的形態進行初步計算，接下來通過在船舶虛擬環境模擬模塊中的強化學習最終確定之后傳遞到船舶裝置控制單元并借此針對相應的船舶個性化運行的結構，從而可以實現高性能/高效率的船舶最佳控制的基于機器學習的船舶能量-電力控制管理系統。

背景技術

船舶的最佳控制方法會根據其設計方法、使用設備以及時間的推移等發生變化。船舶發電源的容量以及效率會根據設計方法而發生變化，而相互造成影響的設備的使用范圍會根據容量而受到限定，而且設備的容量又會因為時間的推移所造成的設備老化而發生變化，因此最初設定的控制算法將不再符合最佳設計方法。

此外，最近被大量適用的船舶用機器學習最佳控制算法，只能提供從在其他船舶而非相應船舶計測到的數據推導出的結果，因此在相應的船舶上具體適用的過程中可能會導致嚴重的錯誤或對設備的穩定性造成不良影響。

此外，船舶以及陸上管控中心之間的數據收發信可以利用云服務器作為媒介實現，而包括互聯網通信網絡在內的船舶的網絡環境可能會因為在水上航行的船舶的特殊環境條件而導致穩定性下降的問題。因此，在利用云服務器作為媒介執行實時數據傳送的情況下，可能會導致數據丟失的問題。尤其是，當所丟失的數據中包含重要信息時，可能會因為無法對船舶的緊急情況進行預測而導致船舶發生事故或損失的可能性增加的問題。

先行技術文獻

專利文獻

(專利文獻1)大韓民國公開專利公報公開編號第10-2019-0105149號“基于人工智能的船舶控制系統及其運行方法”

(專利文獻2)大韓民國注冊專利公報注冊編號第10-2003406號“基于云服務的船舶的不同區域檢測及網絡系統”

專利內容