一种基于计算机模型的船舶自动安全评估方法及系统与流程

本发明涉及技术船舶控制系统，特别涉及船舶自动系统，具体是指一种基于计算机模型的船舶自动安全评估方法及系统。

背景技术：

1、为了提高客船自身的生存能力，国际海事组织imo对客船提出了安全返港的要求。安全返港是指，当客船发生在事故界限范围内的火灾或进水等事故时，能依靠自身的动力到达最近的安全港口。因此，当此类事故发生时，就需要根据船舶状况对能否达到安全返港要求进行评估。

2、然而，大型船舶上的系统极为复杂，包括涉及船舶航行的推进系统、驾驶控制、导航系统、燃油系统、通讯系统等等，涉及安全的消防系统、报警系统、水密舱门等等，还包括连通和控制以上各个系统的发电配电系统、自动化控制系统以及网络系统等等，各系统相互独立又具有复杂而密切的联系。对于如此复杂的船上系统，要对船舶进行安全返港评估需要及时整合大量的数据信息，同时又依赖船长的判断。有时在情况复杂且短暂的时间内难免作出不准确的判断结果，这会对船舶安全产生不良影响。

3、因此，如何实现高效、准确的船舶自动安全评估成为本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种在事故发生时，能高效且准确判断船舶状态是否符合安全返港要求的，基于计算机模型的船舶自动安全评估方法及系统。

2、为了实现上述的目的，本发明的基于计算机模型的船舶自动安全评估方法包括以下步骤：

3、(0)建立全船模型，所述的全船模型包括各系统、设备、管道和电缆模型及各设备功能和系统功能之间的逻辑依赖关系；

4、(1)当发生事故时，根据所述的全船模型，计算事故直接毁损及船舶各系统功能状态；

5、(2)根据所述的事故直接毁损及船舶各系统功能状态确定并发出损管操作和恢复操作建议；

6、(3)根据实时更新的船舶各系统功能状态判断船舶是否符合安全返港技术规范，并发出判断结果信息。

7、该基于计算机模型的船舶自动安全评估方法中，所述的各系统、设备、管道和电缆模型包括各模型内部结构与外部其它模型之间的关联关系，所述的各设备功能和系统功能之间的逻辑依赖关系为各模型的状态及所述状态对于与该模型关联的其它模型的影响。

8、该基于计算机模型的船舶自动安全评估方法中，所述的步骤(1)具体为：

9、当发生事故时，确定事故位置与事故类型；

10、根据所述的事故位置与事故类型并基于所述的全船模型，计算事故直接毁损；

11、根据所述的事故直接毁损以及所述的逻辑依赖关系确定船舶各系统功能状态。

12、该基于计算机模型的船舶自动安全评估方法中，所述的步骤(2)具体包括：

13、(2-1)根据事故位置、事故类型、所述的事故直接毁损确定损管操作，该损管操作包括关闭或打开特定的阀门、开关和/或舱门，以最大程度地限制事故影响扩散的范围，将损管操作指令发送各相应的操作人员；

14、(2-2)根据事故位置、事故类型、所述的事故直接毁损和船舶各系统功能状态确定恢复操作，该恢复操作包括启用特定的备用设备和/或旁路，以恢复或保障安全设备的功能，将恢复操作指令发送各相应的操作人员。

15、该基于计算机模型的船舶自动安全评估方法中，所述的步骤(3)具体包括：

16、(3-1)根据所述的事故直接毁损，结合所述的全船模型获得初步船舶综合状态；

17、(3-2)在所述的损管操作及恢复操作后，更新船舶各系统功能状态信息；

18、(3-3)根据更新的船舶各系统功能状态信息获取实时船舶综合状态；

19、(3-4)判断所述的实时船舶综合状态是否符合安全返港技术规范，获得判断结果；

20、(3-5)发出判断结果信息。

21、本发明还提供一种基于计算机模型的船舶自动安全评估系统，该系统通过网络连接船舶的自动控制系统以及各功能系统，实时获取船舶各系统相关设备的状态信息以及系统警报，以其作为全船模型的状态输入信息，通过实时计算模型，实现以下各功能模块：

22、全船模型模块，用以建立全船模型，该全船模型包括所述的船舶各功能系统、设备、管道和电缆的模型及各设备功能和系统功能之间的逻辑依赖关系；

23、状态分析模块，用以当发生事故时，根据所述的全船模型，计算事故直接毁损及船舶各系统功能状态；

24、操作建议模块，用以根据所述的事故直接毁损及船舶各系统功能状态确定并发出损管操作和恢复操作建议；

25、安全评估模块，用以根据实时更新的船舶各系统功能状态判断船舶是否符合安全返港技术规范，并发出判断结果信息；

26、该系统还包括至少一个显示器，所述显示器通过网络连接运行所述的船舶自动安全评估系统的主机，用以显示所述的损管操作和恢复操作建议以及所述的判断结果信息。

27、该基于计算机模型的船舶自动安全评估系统中，所述的各功能系统、设备、管道和电缆模型包括各模型内部结构与外部其它模型之间的关联关系，所述的各设备功能和系统功能之间的逻辑依赖关系为各模型的状态及所述状态对于与该模型关联的其它模型的影响。

28、该基于计算机模型的船舶自动安全评估系统中，所述的状态分析模块具体用以：当发生事故时，确定事故位置与事故类型；根据所述的事故位置与事故类型并基于所述的全船模型，计算事故直接毁损；根据所述的事故直接毁损以及所述的逻辑依赖关系确定船舶各系统功能状态。

29、该基于计算机模型的船舶自动安全评估系统中，所述的操作建议模块具体用以：根据事故位置、事故类型、所述的事故直接毁损和船舶各系统功能状态确定损管操作和恢复操作，并将该损管操作和恢复操作指令发送各相应的操作人员，该损管操作包括关闭或打开特定的阀门、开关和/或舱门，以最大程度地限制事故影响扩散的范围，该恢复操作包括启用特定的备用设备和/或旁路，以恢复或保障安全设备的功能。

30、该基于计算机模型的船舶自动安全评估系统中，所述的安全评估模块具体用以：根据所述的事故直接毁损，结合所述的全船模型获得初步船舶综合状态；在所述的损管操作及恢复操作后，更新船舶各系统功能状态信息；根据更新的船舶各系统功能状态信息获取实时船舶综合状态；判断所述的实时船舶综合状态是否符合安全返港技术规范，获得并发出判断结果信息。

31、采用了该发明的基于计算机模型的船舶自动安全评估方法及系统，其通过建立全船模型，包括各船上各系统、设备、管道和电缆模型以及相互之间的逻辑依赖关系；进而能在发生事故时，根据该全船模型，特别是其中的逻辑关系，计算事故直接毁损及船舶各系统功能状态；基于此发出损管操作和恢复操作建议；进而能够实时依据损管操作和恢复操作的结果判断船舶是否符合安全返港技术规范，发出判断结果信息，作为制定船舶后续航行计划的参考。由此避免了在情况复杂下无法做出准确判断的情况，通过高效、准确的自动安全评估保证了船舶的航行安全。

技术特征：

1.一种基于计算机模型的船舶自动安全评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于计算机模型的船舶自动安全评估方法，其特征在于，所述的各系统、设备、管道和电缆模型包括各模型内部结构与外部其它模型之间的关联关系，所述的各设备功能和系统功能之间的逻辑依赖关系为各模型的状态及所述状态对于与该模型关联的其它模型的影响。

3.根据权利要求2所述的基于计算机模型的船舶自动安全评估方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体为：

4.根据权利要求3所述的基于计算机模型的船舶自动安全评估方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括：

5.根据权利要求3所述的基于计算机模型的船舶自动安全评估方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括：

6.一种基于计算机模型的船舶自动安全评估系统，其特征在于，该系统通过网络连接船舶的自动控制系统以及各功能系统，实时获取船舶各系统相关设备的状态信息以及系统警报，以其作为全船模型的状态输入信息，通过实时计算模型，实现以下各功能模块：

7.根据权利要求6所述的基于计算机模型的船舶自动安全评估系统，其特征在于，所述的各功能系统、设备、管道和电缆模型包括各模型设备内部功能与外部其它模型之间的关联关系，所述的设备功能和系统功能之间的逻辑依赖关系为各模型的状态及所述状态对于与该模型关联的其它模型的影响。

8.根据权利要求7所述的基于计算机模型的船舶自动安全评估系统，其特征在于，所述的状态分析模块具体用以：当发生事故时，确定事故位置与事故类型；根据所述的事故位置与事故类型并基于所述的全船模型，计算事故直接毁损；根据所述的事故直接毁损以及所述的逻辑依赖关系确定船舶各系统功能状态。

9.根据权利要求8所述的基于计算机模型的船舶自动安全评估系统，其特征在于，所述的操作建议模块具体用以：

10.根据权利要求9所述的基于计算机模型的船舶自动安全评估系统，其特征在于，所述的安全评估模块具体用以：根据所述的事故直接毁损，结合所述的全船模型获得初步船舶综合状态；在所述的损管操作及恢复操作后，更新船舶各系统功能状态信息；根据更新的船舶各系统功能状态信息获取实时船舶综合状态；判断所述的实时船舶综合状态是否符合安全返港技术规范，获得并发出判断结果信息。

技术总结
本发明涉及一种基于计算机模型的船舶自动安全评估方法及系统，属于船舶控制系统技术领域。采用了本发明的安全评估方法及系统，其通过建立全船模型，包括各船上各系统、设备、管道和电缆模型,以及各设备功能和系统功能相互之间的逻辑依赖关系；进而能在发生事故时，根据该全船模型，特别是其中的逻辑关系，计算事故直接毁损及船舶各系统功能状态；基于此发出损管操作和恢复操作建议；进而能够实时依据损管操作和恢复操作的结果判断船舶是否符合安全返港技术规范，发出判断结果信息，作为制定船舶后续航行计划的参考。由此避免了在情况复杂下无法做出准确判断的情况，通过高效、准确的自动安全评估保证了船舶的航行安全。

技术研发人员：曹翰林,张舒,徐心渊,顾维伟
受保护的技术使用者：广州诺丹顿海洋科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6