船舶动力智能报警系统及船舶的制作方法

1.本发明涉及船舶监控技术领域，具体涉及一种船舶动力智能报警系统及船舶。


背景技术：

2.随着船舶动力系统对数字化报警系统的要求的提高，现有船舶动力系统通过指示灯报警和显示器显示报警的报警系统已不能满足当前需求，现有报警系统存在的问题是：由于对象系统监测参数多，屏幕可见区域有限，以及组合报警拆分后报警总数量增多等原因，使得在维修、事故等工况下，当报警列表中的报警数量比较多时，操作员不能及时甄别出重要报警，特别是在事故情况下如果报警数量突然陡增，操作员的操作负荷将剧增，会对维护动力系统安全稳定运行带来不利影响。因此，设计一种智能抑制无效报警，识别首出报警，并进行报警优先级管理的数字化报警系统具有重要意义。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种船舶动力智能报警系统及船舶，以抑制无效报警，实现报警精简处理，并能够进行报警优先级管理以及首出报警识别。
4.本发明提供一种船舶动力智能报警系统，报警系统主体结构包括数据采集层、报警计算层、显示处理层、人机交互层；所述的数据采集层为最底层，用于报警数据的获取；所述的报警计算层用于接收报警数据，并进行报警信号、报警逻辑的处理；所述的显示处理层用于报警的进一步处理；所述的人机交互层位于最上层，用于报警的显示和操作。
5.所述的数据采集层包括数据接口模块；报警计算层包括信号预处理模块、报警计算模块和首出报警计算模块；显示处理层包括组合报警处理模块、报警抑制处理模块和优先级处理模块；人机交互层包括视觉报警模块、声音报警模块和报警管理模块。
6.所述的数据接口模块接收来源包括仪控系统实时数据库，底层设备直接上报或其他信息系统通讯的数据。
7.所述的信号预处理模块对于噪声信号进行滤波，排除不必要的瞬间报警。对于开关跳闸等数字信号，可以采取时间滤波(开关量消抖)、时间延时的办法予以处理；对于温度、压力和流量等模拟采集量，为避免信号值在报警限值附近波动导致频繁出现报警/恢复信息，采用报警恢复死区处理，当报警点从越高限报警状态恢复时，实时值需恢复到越限报警定值-死区值以下时，才能从报警状态中恢复，同样的，当报警点从越低限报警状态恢复时，实时值需恢复到越限报警定值 死区值以上时，才能从报警状态中恢复。
8.所述的报警计算模块进行越限报警计算、变化率报警计算、开关量报警计算。越限报警计算实现模拟量工程测量实时值与离线组态的高低报警限值比较计算，判断是否超出设定限值；变化率报警计算判断模拟量是否在逐渐变好或变坏；开关量报警计算实现0值触发报警，1值触发报警或0到1，1到0改变触发报警。
9.所述的首出报警计算模块采用预定义逻辑公式的方式结合监测信息的时间戳来识别首出报警信息。
10.所述的组合报警处理模块对组合报警进行处理，组合报警的报警条件由多个报警条件经过逻辑“或”运算组成，当组合报警的其中一个条件成立时，而此前该组合报警尚未发生，则该组合报警被触发。
11.所述的报警抑制模块运用逻辑或联锁处理方法，在指定情况下抑制一些不必要、不相干报警的产生，通过判断当前状态下，报警点抑制条件满足与否，决定是否将报警自动抑制掉。或提供一个手动抑制的接口，根据操作员的专业或运行经验判断是否将一些不必要的、不相干的报警手动抑制掉，减少操作员工作负荷，突出更重要报警。
12.所述的优先级处理模块按照预先的优先级配置识别当前工况的报警优先级，帮助操作员确定首先对哪个报警做出响应。优先级是依据后果的严重程度和操作员的最大允许响应时间来划分的，并需要综合考虑当前所处的工况。对于每一种工况，按照指定的规则进行优先级的确定。
13.所述的视觉报警模块提供数字化报警画面。数字化报警画面显示报警列表，由颜色标示报警等级，由闪烁频率标示报警新出现、已确认、消失等状态，并显示报警时间，报警优先级，报警类别，报警描述，报警阈值等；数字化报警画面显示组合报警光字牌，并通过颜色标示报警等级。
14.所述的声音报警模块在报警出现后发生相应音响，根据报警等级的不同设置不同的音响，操作员可进行消音或暂时消音操作。当报警消失时，产生报警复位声音。
15.所述的报警管理模块提供报警确认、存储、筛选、抑制、消音等操作。进行报警确认后，报警信息将不再闪烁，表示操作员已知晓该条报警；进行存储操作后，报警信息由主列表进入存储列表，表示该条报警进行延后处理；进行筛选操作使操作员方便地查询指定范围的信息；进行抑制操作后，报警信息由主列表进入抑制列表，表示该报警被屏蔽；进行消音操作后，该报警声音暂时或下次触发前被消除。
16.本发明还提供一种船舶，该船舶采用上述的船舶动力智能报警系统。
17.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
18.本发明通过多信息融合和逻辑处理，智能识别不同工况下报警的紧急、重要程度，对报警信息做必要的分级筛选，使运行操作人员首先注意到重要且紧急的异常状态；智能识别不必要、不相干的报警，防止一处异常导致多处报警信号被触发的连锁反应，导致满屏都是报警信息的混乱局面，从而大大降低操作员负荷，降低误操作概率。
附图说明
19.图1为本发明实施例的船舶动力智能报警系统功能构架图；
20.图2为本发明实施例的船舶动力系统智能报警系统逻辑框图。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
22.本发明的目的是克服现有技术存在的缺点，提出一种智能报警系统，能够抑制无
效报警，实现报警精简处理；能够进行报警优先级管理；能够进行首出报警识别；能够进行报警声光显示；能够进行报警确认、清除等操作。
23.如图1所示，本发明涉及的报警系统主体结构包括数据采集层、报警计算层、显示处理层、人机交互层；所述的数据采集层为最底层，用于报警数据的获取；所述的报警计算层用于接收报警数据，并进行报警信号、报警逻辑的处理；所述的显示处理层用于报警的进一步处理；所述的人机交互层位于最上层，用于报警的显示和操作。
24.所述的数据采集层包括数据接口模块；报警计算层包括信号预处理模块、报警计算模块和首出报警计算模块；显示处理层包括组合报警处理模块、报警抑制处理模块和优先级处理模块；人机交互层包括视觉报警模块、声音报警模块和报警管理模块。
25.所述的数据接口模块接收来源包括仪控系统实时数据库，底层设备直接上报或其他信息系统通讯的数据。
26.所述的信号预处理模块对于噪声信号进行滤波，排除不必要的瞬间报警。对于开关跳闸等数字信号，可以采取时间滤波(开关量消抖)、时间延时的办法予以处理；对于温度、压力和流量等模拟采集量，为避免信号值在报警限值附近波动导致频繁出现报警/恢复信息，采用报警恢复死区处理，当报警点从越高限报警状态恢复时，实时值需恢复到越限报警定值-死区值以下时，才能从报警状态中恢复，同样的，当报警点从越低限报警状态恢复时，实时值需恢复到越限报警定值 死区值以上时，才能从报警状态中恢复。
27.所述的报警计算模块进行越限报警计算、变化率报警计算、开关量报警计算。越限报警计算实现模拟量工程测量实时值与离线组态的高低报警限值比较计算，判断是否超出设定限值；变化率报警计算判断模拟量是否在逐渐变好或变坏；开关量报警计算实现0值触发报警，1值触发报警或0到1，1到0改变触发报警。
28.所述的首出报警计算模块采用预定义逻辑公式的方式结合监测信息的时间戳来识别首出报警信息。
29.所述的组合报警处理模块对组合报警进行处理，组合报警的报警条件由多个报警条件经过逻辑“或”运算组成，当组合报警的其中一个条件成立时，而此前该组合报警尚未发生，则该组合报警被触发。
30.所述的报警抑制模块运用逻辑或联锁处理方法，在指定情况下抑制一些不必要、不相干报警的产生，通过判断当前状态下，报警点抑制条件满足与否，决定是否将报警自动抑制掉。或提供一个手动抑制的接口，根据操作员的专业或运行经验判断是否将一些不必要的、不相干的报警手动抑制掉，减少操作员工作负荷，突出更重要报警。
31.所述的优先级处理模块按照预先的优先级配置识别当前工况的报警优先级，帮助操作员确定首先对哪个报警做出响应。优先级是依据后果的严重程度和操作员的最大允许响应时间来划分的，并需要综合考虑当前所处的工况。对于每一种工况，按照指定的规则进行优先级的确定。
32.所述的视觉报警模块提供数字化报警画面。数字化报警画面显示报警列表，由颜色标示报警等级，由闪烁频率标示报警新出现、已确认、消失等状态，并显示报警时间，报警优先级，报警类别，报警描述，报警阈值等；数字化报警画面显示组合报警光字牌，并通过颜色标示报警等级。
33.所述的声音报警模块在报警出现后发生相应音响，根据报警等级的不同设置不同
的音响，操作员可进行消音或暂时消音操作。当报警消失时，产生报警复位声音。
34.所述的报警管理模块提供报警确认、存储、筛选、抑制、消音等操作。进行报警确认后，报警信息将不再闪烁，表示操作员已知晓该条报警；进行存储操作后，报警信息由主列表进入存储列表，表示该条报警进行延后处理；进行筛选操作使操作员方便地查询指定范围的信息；进行抑制操作后，报警信息由主列表进入抑制列表，表示该报警被屏蔽；进行消音操作后，该报警声音暂时或下次触发前被消除。
35.如图2所示，该船舶动力智能报警系统各模块的工作逻辑如下：
36.数据接口模块接收来源包括仪控系统实时数据库，底层设备直接上报或其他信息系统通讯的数据，然后信号预处理模块对原始数据进行预处理，经过预处理后再进入报警计算模块进行越限报警计算、变化率报警计算、开关量报警计算，同时，首出报警计算模块识别首出报警信息。
37.经过报警计算的信息还不能直接进行显示，需要进行进一步的报警显示处理。组合报警处理模块识别当前的报警条件是否触发了组合报警，是，则在人机交互层视觉显示模块显示相应的组合报警；报警抑制模块识别当前报警点抑制条件是否满足，如满足则将该报警自动抑制掉，并通过报警管理模块放入报警抑制列表，如不满足则通过视觉报警模块进行报警信息显示，通过声音报警模块发出相应等级的报警声音；报警优先级模块自动识别当前所有报警的优先级，并利用报警显示模块在报警列表中显示其优先级。
38.操作员可通过报警管理工具对报警列表进行管理，如已知晓该报警，则可进行确认操作，如需要手动屏蔽该报警，则进行报警抑制操作，如需要延后处理，则进行报警存储操作，如需要选取特定的报警信息进行查看，则进行报警筛选操作，如需要消音则进行消音操作。
39.本发明还提供一种船舶，该船舶采用上述的船舶动力智能报警系统。
40.本发明通过多信息融合和逻辑处理，智能识别不同工况下报警的紧急、重要程度，对报警信息做必要的分级筛选，使运行操作人员首先注意到重要且紧急的异常状态；智能识别不必要、不相干的报警，防止一处异常导致多处报警信号被触发的连锁反应，导致满屏都是报警信息的混乱局面，从而大大降低操作员负荷，降低误操作概率。
41.本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。