[發明專利]一種基于最短路徑的船舶典型管網自主重構方法

在審

• 申請號: 202110775222.0
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113591255A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 楊東梅;賴初榮;張振東;李昊垚;李萬超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學;哈爾濱工程大學船舶裝備科技有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/27;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張宏威

本發明提出一種基于最短路徑的船舶典型管網自主重構方法，數據采集；通過監測樁采集管網管路數據，為自主重構機制提供數據；提供監測數據，判斷管網管路的運行狀態；數據處理；將采集的數據進行格式轉換和統一處理，在數據監控處顯示；結合采集的數據與自主重構處理，實現管網正常運行；數據監測；通過監測視圖完成數據監測，所述監測視圖由管網示意圖、數據顯示區和操作區三部分組成；實現一站式綜合監控顯示，達到減員增效的目的。通過人工智能、遺傳算法、輔助決策等手段，建立科學可靠的自主重構算法，為管理員處理重要且操作員難以到達處管網故障的指揮和控制提供技術支撐，提高管網運行效率和科學性，實現管網快速自主重構功能。

技術領域

本發明涉及船舶管網的自主重構領域，具體地，涉及一種基于最短路徑的船舶典型管網自主重構方法。

背景技術

1.船舶管網

船舶管網是指包含燃油、滑油、消防、冷卻水等多個管網的集合，以及各管網附屬的泵組、閥體等裝置。船舶管網是船舶的重要組成部分，猶如人體的血管，它是聯系主輔機、有關船舶保障設備的脈絡，為這些設備的良好運行不斷補充所需的燃油、滑油、蒸汽、消防用水、日用水等。船舶管網系統，特別是大型船舶的管網系統極為復雜，而且從生命力的全局整體來看，不少管網之間存在關聯關系，如燃油、滑油就和蒸汽管網就有功能關聯，蒸汽管網要為前述系統提供加熱服務。

2.船舶典型管網重構

船舶典型管網在運行過程中，或者由于部件故障、或者由于損害導致的管網泄漏、泵閥損壞，均會導致原有“運輸路線”中斷，需要調整管路中的相關路由節點(主要是泵、閥)，以啟用備用路線。

當管網拓撲復雜到一定程度、并且需要對關聯管網進行聯動控制時，依靠船員基于傳統經驗進行手動重構，但在效率及完整性方面存在弊端。因此還應進行管網自主重構方面的研究，在監測到某一管網的存在泄漏后，基于最短路徑的原理，自動將泄漏發生管路與備用管路進行路徑切換，實現船舶管網的自主重構。

發明內容

本發明提出了一種基于最短路徑的船舶典型管網自主重構方法，通過信息集成技術手段，克服傳統多站式監控模式的弊端，將船舶典型管網系統的重要數據信息進行集中監測，進一步應用人工智能、遺傳算法、輔助決策等手段，當管網中存在泄漏時，根據泄漏位置信息，結合管網監測信息，可作為自主重構條件輸入，生成重構控制機制，執行完成對應泄漏管路和備用管路閥、泵、開關等的綜合控制，實現管網自主重構。

本發明是通過以下方案實現的：

一種基于最短路徑的船舶典型管網自主重構方法，所述方法包括數據采集(數據層)、數據處理(邏輯層)和數據監測(應用層)；

所述數據采集通過監測樁采集管網管路數據，用于給數據處理自主重構機制提供數據；給數據監測提供監測數據，判斷管網管路的運行狀態；

所述數據處理將數據采集獲得的數據進行格式轉換和統一處理，在數據監控處顯示；結合數據采集獲得的數據與自主重構處理，實現管網正常運行；

所述數據監測通過監測視圖完成數據監測，所述監測視圖由管網示意圖、數據顯示區和操作區三部分組成；數據顯示區顯示經過數據處理轉化后的數據；管網示意圖為管網運行狀態模型圖；操作區包括泄露定位和管網自主重構兩部分。

進一步地，在數據采集中：

所述監測樁包括壓力監測樁和流量監測樁；

在管網管路中相同間距的不同位置設置壓力監測樁，在管路的入口和出口處設置流量監測樁；

所述壓力監測樁用于監測管網管路中液體的壓力；所述流量監測樁用于監測管網管路中液體的流量；

所述壓力監測樁使用壓力變送器，所述流量監測樁使用電磁流量計；