船舶机械与港口机械慧能系统及实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种船舶机械与港口机械慧能系统及实现方法。
【背景技术】
[0002]船舶机械与港口机械是指各类型船舶上运行的各类型机械以及港口运行的各种机械以及支持其运行的附属装置，包括如下机械:船舶发输配电电气系统、船舶主推进动力装置、船舶海水淡化设备、船舶油污水处理设备、船舶压载水设备、船舶生活污水处理设备、船舶锚机、船舶舵机、船舶开仓机、船舶淡水舱设备、船舶重油舱设备、船舶轻油舱设备、船舶废气锅炉设备、船舶主锅炉设备、船舶冷却水设备、船舶重油处理设备、船舶滑油处理设备、船舶舱设备、船舶消防设备，对于工程船舶还有特别的工程设备，比如浮吊船起吊设备、挖泥船的吸泥泵设备、海上石油钻井平台的钻探设备、加油船的加油设备、还有船舶的各种通信、导航、助航设备、船舶克令吊设备、岸边集装箱起重机、港口散货起重机。这些设备对船舶以及港口机械的运营都是不可或缺的这些设备从诞生到报废的全生命周期的过程中经历以下过程:
设计、制造、厂内调试、安装、实地联调、磨合、运行、维护、保养、报废等各个环节，其中设计、制造、厂内调试是在船舶以及港机生产制造厂家内部完成的。而安装、实地联调、磨合、运行、维护、保养、报废等各个环节是在船舶与港口上完成的。在生产制造厂家生产制造然后船厂进行设备总装以及在船舶与港口上投入实际使用的这些港口机械和设备在这所有环节中都包含了大量的信息。这些信息是船舶机械与港口机械的的全生命周期中所产生的。
[0003]所有船舶机械设备以及港口机械设备在生产企业和造船厂内部:这些信息主要是船舶机械设备以及港口机械设备的随机资料。船舶机械设备以及港口机械设备的随机资料包含了船舶机械设备以及港口机械设备的相关设计说明与设计图纸资料、船舶机械设备以及港口机械设备的使用操作说明书、船舶机械设备以及港口机械设备维护保养手册、电气线路布线图、船舶机械设备以及港口机械设备出厂测试的检测报告、船舶机械设备以及港口机械设备的维护修理方法以及使用注意事项。这些信息对船舶机械设备以及港口机械设备在后面使用过程中能否保持正常、高效、可靠、长寿命的使用特性非常重要。传统船舶机械设备以及港口机械设备提供给用户的随机资料都是纸质资料。与船舶机械设备以及港口机械设备一起交货给客户。
[0004]在船舶机械设备以及港口机械设备使用所在港口和船舶的生命周期内，所包含的信息主要是船舶机械设备以及港口机械设备运行过程中产生的信息，这些信息有船舶机械设备以及港口机械设备运行相关的信息、各种运行参数信息、维护保养参数信息、运行使用过程中记录的信息。归纳起来主要是船舶机械设备以及港口机械设备本身运行的电气参数信息、机械部分参数信息、液压气动等动力参数信息、设备运行周围环境信息、地理位置信息、运行天气气象信息、故障告警保护信息、输入输出指令信息、维护修理保养信息。这些信息通过各种仪表归集到船舶的机舱集中控制器与驾驶台以及港口机械操控室。
[0005]对船舶设备和港口机械设备使用操作人与负责人而言
(I)、在船舶机械设备或者港口机械设备投入使用的过程中，船舶机械设备或者港口机械设备的纸质随机资料因为用户管理不善以及工作交接而遗失的现象非常频繁的发生。导致当对船舶机械设备或者港口机械设备维护、修理而需要查阅随机资料的时候而没有随机资料，从而使船舶机械设备或者港口机械设备得不到正确的使用和保养而造成损坏的例子屡见不鲜。
[0006](2)、在船舶机械设备或者港口机械设备，因为设备众多，各种设备特性不一样，往往造成操作人员与维护保养负责人的工作繁琐以及工作冗余，特别是这些设备运行的现场环境和条件非常恶劣，高温、强噪音、高湿、强震动对维保人员以及操作人员身心健康均造成比较大的危害。
[0007](3)、因为船舶机械设备或者港口机械设备的制造差异、以及后面运行的环境条件的不同而不同，通用的船舶机械设备或者港口机械设备保养手册无法适合各厂家各类型船舶机械设备或者港口机械设备，容易船舶机械设备或者港口机械设备的“过保养”和“欠保养”甚至是错误的保养。
[0008](4)、因为船舶机械设备以及港口机械设备对设备的可靠性与安全性比其它设备要求更高，船舶机械设备或者港口机械设备出现了任何问题轻则使船舶机械设备或者港口机械设备不能运行，重则造成船舶翻沉与灭失的危险，因此对船舶机械设备或者港口机械设备而言，重点不是出了问题如何解决，而是不让船舶机械设备或者港口机械设备出现问题，这就需要对船舶机械设备或者港口机械设备的整个运行状况有一个评价以及预警。直观显示船舶机械设备以及港口机械现在的“健康状况”以及预测未来的“健康状况”，目前尚未有效的方法来测算以及预测船舶机械设备以及港口机械现在和未来的“健康状况”。
[0009]对船舶机械设备以及港口机械所属公司以及所有人而言
(1)、因为船舶机械设备以及港口机械的高价值与高价格，一般船舶机械设备以及港口机械的资产所有人为港口公司与船舶公司，一般船舶机械设备以及港口机械的操作人员以及负责人员未雇员，并且因为船舶机械设备以及港口机械都在船舶和港口上使用，流动性非常强，公司管理层无法及时管理以及了解船舶机械设备以及港口机械的实际运行情况以及出现的问题。导致管理层无法及时准确的掌握船舶机械设备以及港口机械使用动态以及信息。
[0010](2)、船舶机械设备以及港口机械所需要的物料与配件一般都由负责人向公司提报，公司采购部进行采购，因为船舶机械设备以及港口机械设备种类非常多，管理申购工作非常繁琐、麻烦，并且容易出错，对船舶机械设备以及港口机械的运行造成安全隐患。
[0011](3)、船舶机械设备以及港口机械的油料购买与燃料消耗受工况以及运行环境影响非常大，并且燃料消耗占船舶机械设备以及港口机械设备运行成本的比例非常高，并且均由该船舶机械设备以及港口机械的负责人向公司报备，由于船舶机械设备以及港口机械的流动性和特殊性，船舶船舶机械设备以及港口机械设备负责人关于燃料的消耗以及采购实际数额与报备数额往往有差别，这容易造成船舶机械设备以及港口机械所有公司所有人的经济损失。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于提供一种船舶机械与港口机械慧能系统及实现方法。
[0013]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种船舶机械与港口机械慧能系统，包括云端上位机应用层、通信联络层、下端船舶机械设备与港口机械设备层；
所述云端上位机应用层包括服务器硬件系统及与该服务器硬件系统通过通信网络进行通信的用户终端；所述服务器硬件系统由多个计算机系统单元组成，各计算机系统单元由多个X86架构CPU为核心构成，且包括存储单元以及计算机系统电源；所述服务器硬件系统用于存储船舶机械设备与港口机械设备相关信息，并对该船舶机械设备与港口机械设备相关信息进行分析计算，获取船舶机械设备与港口机械设备现在及可预见的健康状况；所述下端船舶机械设备与港口机械设备层包括各类型的船舶机械设备与港口机械设备以及用于控制各类型船舶机械设备运行的各类型船舶机械设备控制器与用于控制各类型港口机械设备运行的各类型港口机械设备控制器；
所述通信联络层用于实现云端上位机应用层与下端船舶机械设备与港口机械设备层之间的通信；所述通信联络层包括一协议转换器，用于将各类型船舶机械设备控制器及各类型港口机械设备控制器的通信协议转换为统一标准通信协议或将云端上位机