(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211479362.4 (22)申请日 2022.11.24 (71)申请人 亚太卫星宽带通信 （深圳） 有限公司 地址 518126 广东省深圳市宝安区航城街 道鹤洲社区洲石路743号深业世纪工 业中心C栋1801 (72)发明人 李杰　陈丹丹　闫文凯　李鑫　 (74)专利代理 机构 北京清控智云知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11919 专利代理师 林淡如 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) H04Q 9/00(2006.01) H04L 67/12(2022.01)G07C 5/08(2006.01) (54)发明名称 一种船舶数据智能分析装置与方法 (57)摘要 本发明提供了一种船舶数据智能分析装置 与方法， 其中装置包括与路由器节 点通信连接的 液位测量传感器、 速度传感器、 加速度计、 角度陀 螺传感器、 功率计和油量传感器； 所述路由器节 点与协调器通信连接， 所述协调器、 数据库、 数据 分析服务器及用户端相互连接； 所述数据库用于 存储协调器传输过来的数据并供数据分析服务 器使用； 所述用户端用于数据显示和向数据分析 服务器输入 船舶参数； 所述数据分析服务器基于 数据库的数据和所述船舶参数采用所述智能分 析方法对船舶的航行性能进行分析， 进而得出航 行性能评价结果供所述用户端显示； 本申请的装 置和方法为船舶航行性能评价提供了一套具有 可行性的方案 。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 115523963 A 2022.12.27 CN 115523963 A 1.一种船舶数据智能分析装置， 其特征在于： 包括与路由器节点通信连接的液位测量 传感器、 速度传感器、 加速度计、 角度陀螺传感器、 功 率计和油量传感器； 所述路由器节 点与 协调器通信连接， 所述协调器、 数据库、 数据分析服务器及用户端相互通信连接； 所述路由 器节点和协调器均用于数据的传输和网络管理； 所述数据库用于存储协调器传输过来的数 据并供数据分析服务器使用； 所述用户端用于数据显示和向数据分析服务器输入船舶参 数； 所述数据分析服务器基于数据库的数据和所述船舶参数对船舶的航行性能进行分析， 进而得出船舶的航行性能评价结果并传输至所述用户端显示； 在所述数据分析服务器在对 所述航行性能进行分析之前， 先求取数据库的同类数据在同一周期 内的平均值， 再将所述 同类数据在同一周期内与所述平均值差异率大于预设阈值的数据剔除。 2.如权利要求1所述的一种船舶数据智能分析装置， 其特征在于： 所述液位测量传感器 包括用于测 量船舶吃水深度的液位测 量传感器和测 量各液舱自由液面深度的液位测 量传 感器； 所述速度传感器包括测量船舶受扰动产生角速度的角速度传感器和船舶航行速度的 航行速度传感器； 所述加速度计包括船舶受扰动产生角加速度的角加速度传感器和船舶航 行加速度的航行加速度传感器。 3.基于权利要求2的船舶数据智能分析装置实现的一种船舶数据智能分析方法， 其特 征在于： 步骤1， 获取待分析的数据与各类评价指标之间的关系函数； 步骤2， 将待分析的数 据输入所述关系函数得到各类评价指标对应的评价指标值， 将反向指标对应的评价指标值 添加负号进行正向化处理， 并将各评价指标值进行归一化处理， 得到由归一化后的各评价 指标值 组成的矩阵U， 其中 为矩阵U中第p行第q列的元素； 步骤3， 根据经验获取体现 各类指标之间关联性的相关系数矩阵E及各类指标对航行性能的影响度 矩阵T； 步骤4， 计算 第一中间参数 ， 其中 为影响度矩阵T中第q类评价指标值对应的影响 度， 为第q类评价指标值中从p=1的序号 起到p=P的序号止， 所有第q类评价指标值的 总和； 步骤5， 计算所述相关系数矩阵E的特征值 ， 计算第二中间参数 i=1,2,…,m； 其中m为所述特征值的个数； 步骤6， 计算航行性能的综合得 分： ， 其中 为航行性能的综合得分， 为由 组成的矩阵的范数， 为由 组成的矩阵F的范 数。 4.如权利要求3所述的一种船舶数据智能分析方法， 其特征在于： 所述待分析的数据包 括所述协调器传输过来的数据和所述船舶参数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115523963 A 2一种船舶数据智能分析装 置与方法 技术领域 [0001]本发明涉及船舶数据分析 领域， 尤其涉及一种船舶数据智能分析装置与方法。 背景技术 [0002]船舶的安全航行是整个船舶工作的关键， 影响船舶安全性的一个重要因素就是船 舶的航行性能， 而决定船舶航行性能的因素众多， 涉及的数据量也较大， 现有技术普遍存在 的安全航行评价装置只是对航行轨迹的安全性进行评价， 例如专利公开号为EP2498056A1、 CN101982830A、 CN104680037A的专利， 而不能够评价船舶自身条件决定的航行性能， 特别是 目前随着船舶 装载机械 设备的多样化与复杂化提升， 为船舶的航行性能评价带来了更多的 阻力， 为满足船舶安全航行 的需求， 需要引入一种能够根据船舶自身硬件条件进行全方位 数据分析从而得出其航行性能优劣水平的装置或方法， 从而为船舶航行性能评价提供便 利。 发明内容 [0003]本发明的目的在于， 针对现在所存在的不足， 提出了一种船舶数据智能分析装置 与方法。 [0004]为了克服现有技 术的不足， 本发明采用如下技 术方案： 一种船舶数据智能分析装置， 其特征在于： 包括与路由器节点通信连接的液位测 量传感器、 速度传感器、 加速度计、 角度陀螺传感器、 功 率计和油量传感器； 所述路由器节 点 与协调器通信连接， 所述协调器、 数据库、 数据分析服务器及用户端相互通信连接； 所述路 由器节点和协调器均用于数据的传输和网络管理； 所述数据库用于存储协调器传输过来的 数据并供数据分析服务器使用； 所述用户端用于数据显示和向数据分析服务器输入船舶参 数； 所述数据分析服务器基于数据库的数据和所述船舶参数对船舶的航行性能进行分析， 进而得出船舶的航行性能评价结果并传输至所述用户端显示； 在所述数据分析服务器在对 所述航行性能进行分析之前， 先求取数据库的同类数据在同一周期 内的平均值， 再将所述 同类数据在同一周期内与所述平均值差异率大于预设阈值的数据剔除。 [0005]进一步的， 所述液位测量传感器包括用于测量船舶吃水深度的液位测量传感器和 测量各液舱自由液面深度的液位测量传感器； 所述速度传感器包括测量船舶受扰动产生角 速度的角速度传感器和船舶航行速度的航行速度传感器； 所述加速度计包括船舶受扰动产 生角加速度的角加速度传感器和船舶航行加速度的航行加速度传感器。 [0006]基于所述船舶数据智能分析装置实现的一种船舶数据智能分析方法， 其特征在 于： 步骤1， 获取待分析的数据与各类评价指标之间的关系函数； 步骤2， 将待分析的数据输 入所述关系函数得到各类评价指标对应的评价指标值， 将反向指标对应的评价指标值添加 负号进行正向化处理， 并将各评价指标值进行归一化处理， 得到由归一化后的各评价指标 值 组成的矩阵U， 其中 为矩阵U中第p行第q列的元素； 步骤3， 根据经验获取体现各类 指标之间关联性的相关系数矩阵E及各类指标对航行性能的影响度 矩阵T； 步骤4， 计算第一说　明　书 1/5 页 3 CN 115523963 A 3