[发明专利]一种服务于智能机舱的边缘计算系统

说明书

本发明公开了一种服务于智能机舱的边缘计算系统，包括：智能机舱设备，包括多种机舱内的设备；硬件监测单元，包括基础模块、振动分析模块、缸压分析模块；用于对智能机舱设备进行监测，每个智能机舱设备通过这三种功能模块的组合来完成数据的分析处理后，将数据发送给智能网关单元；智能网关单元，用于对智能机舱设备相关数据进行数据清洗、数据选样、数据变换、数据归约后将有效信息上传至云平台；云平台，用于进行有效信息的交互，并通过云平台对智能机舱设备进行远程控制。本发明通过引入边缘计算，实现了机舱设备当地诊断、互联互通，又降低了机舱边缘设备与云端数据交互的负荷，能自适应选择网络与云端进行数据交互。

技术领域

本发明涉及智能化船舶技术领域，尤其涉及一种服务于智能机舱的边缘计算系统。

背景技术

智能化是船舶未来发展的重要方向，智能机舱是智能船舶的六大智能系统之一，是实现船舶智能化的重要体现。智能机舱应具有如下基本功能：

(1)对机舱内主推进相关的设备与系统运行状态进行监测；

(2)基于状态监测数据，对设备与系统的运行状态、健康状况进行分析和评估；

(3)根据分析与评估结果，提出合理建议，为设备与系统的使用、操作和控制、检修、管理等方面的决策提供支持；

(4)主推进装置应能由驾驶室控制站远程控制，机器处所包括机舱集控站(室)周期无人值班；

(5)无人值班周期内，机舱内的设备及系统应能连续正常运行。

要实现以上基本功能，需要使用自动化控制技术、计算机监测技术、动力系统故障诊断及预测技术并结合基于云平台的物联网及大数据挖掘技术来完成。

在传统基于云平台的物联网技术中，当传感器采集的数据量非常庞大时，会给回传链路，特别是无线回传链路带来巨大的容量和时延压力；基于云计算进行大数据挖掘会产生较大的延时，导致在延时敏感场景中无法实现及时控制和诊断；云计算在数据回传和集中存储处理中存在信息安全隐患，对内容敏感数据并不合适；至云端的回传距离长，且船舶为水路工具，容易出现链路不可靠、数据丢失、维护成本高等问题。

针对船舶移动、网络不稳定和监测设备种类多等特点，将云计算模型扩展到物联网的边缘网络来增强以云为中心的物联网，其中网络中间节点参与信息处理和决策，以提高安全性、认知、敏捷性、延迟性能和效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种服务于智能机舱的边缘计算系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种服务于智能机舱的边缘计算系统，该系统包括：

智能机舱设备，包括多种机舱内的设备，将这些设备作为监测对象；

硬件监测单元，包括三种功能模块：基础模块、振动分析模块、缸压分析模块；硬件监测单元用于对智能机舱设备进行监测，每个智能机舱设备配备至少一种，至多三种的功能模块；每个智能机舱设备通过这三种功能模块的组合来完成数据的分析处理后，将数据发送给智能网关单元；

智能网关单元，用于对接收到的智能机舱设备相关数据进行数据清洗、数据选样、数据变换、数据归约后将有效信息上传至云平台；

云平台，用于进行有效信息的交互，并通过云平台对智能机舱设备进行远程控制，以及控制或诊断算法的在线升级。

进一步地，本发明的所述智能机舱设备包括：主机、发电机组、泵浦、压缩机组、气油管路、推进轴系、轴承、齿轮箱。

进一步地，本发明的所述硬件监测单元中的三种功能模块具体为：