舰船动力系统运行安全管理技术体系

杨帅 韩世蔷

摘 要：随着我国的逐渐强大，我国的军队建设也愈发完善，对于我国的海军而言，决定其生存力与战斗力的重要依据便是舰船的安全性和可靠性，而决定舰船运行是否具备安全可靠性的便是舰船的动力系统，它是保障海军部队人员安全，任务执行以及战争胜败的关健性因素，因此针对我国海军舰船动力系统构建运行安全管理技术体系当前海军装备的重点需求之一。本文主要分析探讨的就是舰船动力系统运行安全管理技术体系的构建情况。

关键词：舰船动力系统；运行安全管理；技术体系

舰船动力系统运行安全管理技术主要指的是一种针对舰船的柴油机，燃气轮机，主减速齿轮装置，轴系以及调距桨等动力设备或动力系统的运行进行智能化的故障检测诊断，安全风险评估，决策支持以及远程通信的技术[ 1 ]，这种技术对舰船的动力系统运行可以起到很好的安全管理作用，在保障舰船动力系统安全运行的同时，也保障了海军部队人员的人员安全，为他们的工作执行提供了坚实的后盾，本文主要探讨的就是这种技术体系的构建。

一、舰船动力系统运行安全管理系统结构组成

舰船动力系统运行安全管理技术主要针对的是舰船的柴油机，燃气轮机，主减速齿轮装置，轴系以及调距浆等动力设备或动力系统，而为了实现这些动力系统的运行安全管理有效集成，需要对每一个运行安全管理分系统进行相应的设计，以“标准化接口，模块化组成”为设计标准，而每一个运行安全管理分系统主要包括信号采集，信号特征提取，智能化故障诊断，安全评估，决策支持，通信，人机接口以及应急保护等多个功能模块[ 1 ]。以舰船的柴油机动力系统为例，其中每一个动力设备的运行安全管理分系统不仅包含有远程通信功能，还可进行单独使用以对每一台动力设备的运行进行安全管理，而且每一个分系统都有标准化接口，可以满足不同动力系统的配置需求。集成后的舰船动力系统运行安全管理体系主要包括综合安全管理分系统和各个动力设备安全管理分系统共同组成，而综合安全管理分系统主要由综合故障诊断，综合安全评估，综合决策支持，人机接口以及远程通信等五个模块组成，如下图1所示，该系统可以实现对舰船动力系统的运行安全管理，保障舰船动力系统的运行安全。

二、舰船动力系统运行安全管理技术体系分析

如上文所述，集成后的艦船动力系统运行安全管理技术系统主要包括五大功能模块，而其技术体系也同样是由五种技术共同组成，即顶层设计技术，各动力设备安全管理技术，动力系统综合安全管理技术，安全管理系统硬件设计技术和硬件在环仿真试验验证技术，下面针对这些技术进行具体分析。

（一）顶层设计技术

顶层设计技术主要有四点内容，即系统技术体系框架设计技术，首先分析其技术需求，然后对其技术体系的组成，内涵以及框架进行研究分解；系统设计体系框架设计技术，首先是制定出技术体系的设计规范，设计准则以及设计流程，然后再具体进行设计；开放式系统结构设计技术，首先研究技术体系的模块配置，然后利用其模块化思想，将系统进行模块化的分解并确定各个模块的功能作用；系统总体方案设计技术，主要研究的是技术体系的配置和总体设计方案，以及对各个动力设备的运行安全管理分系统功能，接口以及数据通信等进行相关功能的设计[ 2 ]。

（二）各动力设备安全管理技术

动力设备安全管理技术主要有故障机理分析技术，运行特征参数选取与信号采集技术，信号处与特征提取技术，故障诊断数据库设计技术，故障诊断知识库设计技术，智能化故障推理技术，参数趋势预测技术，安全评估技术，决策支持技术，应急保护技术以及分布式系统通信技术等。

（三）动力系统综合安全管理技术

动力系统综合安全管理技术主要有四个方面，即系统综合故障诊断技术，主要对动力系统的故障发生进行综合诊断；系统综合安全评估技术，主要是根据故障诊断的结果开发出合理的舰船动力系统综合安全评估模型与安全评估软件；系统综合决策支持技术，主要是针对故障解决方案开发出相应的决策支持软件；系统远程通信技术，主要是根据体系的远程通信方式和特点研发出相应的模块功能软硬件。

（四）安全管理系统硬件设计技术

安全管理系统硬件设计技术主要包含三个方面，即人机接口技术，主要是基于系统的评估结果，实现各个动力设备诊断，评估，决策以及通信结果的输出以及机舱操作人员指令输入；运行安全管理分系统硬件设计技术，主要是运用模块化的思想阳春面计分系统样子，包括电源以及抗干扰在内的多个软硬件设计；动力系统运行安全管理系统硬件设计技术，主要是根据开放式系统结构的要求，对舰船动力系统运行安全管理分系统各个功能模块进行软硬件设计。

（五）硬件在环仿真试验验证技术

硬件在环仿真试验验证技术主要包括四个方面，即实时仿真软件开发技术，主要是编制舰船的各个动力设备的实时仿真软件，使其能够满足分系统原理样机的试验验证；输入输出信息转换接口电路设计要求，主要是开发设计硬件在环仿真平台的输入输出信号转换接口电路；系统硬件在环仿真试验平台设计技术，主要是根据舰船动力评估决策支持结果构建硬件在环仿真试验平台；系统硬件试验验证技术，主要是硬件在环仿真平台上根据实际需求进行不同环境，不同时间以及不同工况的试验验证，并形成规范的试验操作流程和验收规范[ 2 ]。

三、结语

综上所述，本文首先概况分析了舰船动力系统运行安全管理系统的结构组成，然后针对舰船动力系统运行安全管理技术体系进行了具体分析，其主要包含五大技术要点，即顶层设计技术，各动力设备安全管理技术，动力系统综合安全管理技术，安全管理系统硬件设计技术和硬件在环仿真试验验证技术，希望对我国海军舰船动力系统的运行安全管理以及管理体系的构建能想到相应的参考作用。

参考文献：

[1] 刘舒婷.舰船动力系统动态建模仿真与分析[J].舰船科学技术，2014（12）：66-69.

[2] 邱朋辉.船舶动力装置的安全管理及其信息化[D].武汉理工大学，2007.