[00149013]基于液冷的多平台综合管理系统

“基于液冷的多平台综合管理系统”是由天津七所精密机电技术有限公司依据精密字[2016]2号文件,自筹资金立项研制的项目。项目属于计算机与自动控制学科,计算机平台系统管理与信号采集与处理技术领域。 综合平台管理系统是通过网络将船舶平台上的各个分系统进行集中控制和管理的系统。其管控对象包括船舶的推进控制系统、辅助设备控制系统、电力监控、卫星导航、航行数据记录、视频监控系统、船岸交互系统、综合驾驶系统和船舶备件信息管理系统等分系统和监测报警系统等。国内针对船舶综合管理平台领域暂无统一标准,系统内部各组件的软硬件模式、数据类型及接口方式缺乏规范,使得同类型不同型号监控系统之间存在较大差别,给船舶平台管理系统的升级、维护、备品保障等带来许多不便。 船舶平台管理系统朝着集监测、控制和管理于一体的网络化、信息化和智能化的方向发展。在此背景下,开展船舶综合平台管理系统的标准化设计、智慧化管理等研究具有重要的意义。平台管理系统的集成化趋势,带来管理系统硬件设备的高度集中,造成设备总功率的提升,设备级热流密度的增大对系统散热提出了挑战。传统风冷散热能力有限,且噪音大、能源效率差。高密度应用时,风冷散热难以达到高热流密度机柜的散热需求,研究基于液冷技术的新型低噪平台管理系统具有重要意义。 天津七所精密机电技术有限公司充分融合国内外相关理论与技术的新进展,结合公司多年在船舶控制领域的自动化、国产自主可控、抗恶劣环境设计方面的经验,发挥技术优势,采用理论分析、关键设备自主研发和试验相结合的综合研究方法,突破了基于液冷的异构多平台综合管理系统的智慧管理、高效散热、高品质语音采集等方面的关键技术问题。 项目采用标准化设计技术,研制了液冷型通用组合机柜、通用控制单元及八类功能模块等标准化设备,实现了船舶平台管理系统的标准化、规范化,解决了船舶平台管理系统维护保障复杂的问题,提升了系统智能管理和操控的能力,降低了系统运行的成本。 项目提出了多主机异构系统智慧管理解决方案,设计智能型多点触控式显控单元,突破了多总线、多平台异构系统的中心式智慧管理,填补了国内船舶平台系统多主机多点触控式管理技术的空白;提出了等流阻级联式液冷流量分配方法,构建多支路等流阻流道系统,实现各液冷子设备高效散热;采用压力流体快速盲接与防泄漏技术,实现液冷系统在工作带压条件下的密闭性与快速安装与维护;建立小波阈值短时谱幅度最小均方误差估计改进算法,大幅提高信噪比,实现时变信号的实时处理。 项目研究成果实现了现代船舶管理系统的网络化、信息化和智慧化管理,在管理模式、系统集成度、散热效率、低噪声、信号处理精度等指标处于国际水平,该项研究成果总体技术达到了国际先进水平。项目申请专利7项,其中发明专利3项,发表论文7篇。 项目开发了支持系统双层双冗余网络的管理与控制平台,构建了支持多主机的智慧管理系统,推动了船舶平台管理系统的技术进步,提高了船舶控制的管理、操控的自动化,降低了系统的维修复杂性和维护成本;解决了大功率电子机柜的低噪声要求与散热难题,推动了船舶电子设备热管理的技术进步;提升水下船舶的关键性指标（噪声）的静音水平,并实现了船舶平台系统的节能减排。 项目成果已在某型舰船导航系统、雷达系统、气象传真设备中装备多套,应用效果良好,并取得了8000余万元的经济效益。 项目关键技术自主可控,成果应用前景广阔。基于液冷的多平台综合管理系统是基于抗恶劣环境加固技术实现的,在军用船舶领域,后续可应用多型舰艇的装备与已有舰艇的升级改造。通过技术成果转化,可推广应用于民用船舶领域、工业控制等领域,可广泛用于集中控制场景,提供智能化、低运维、高可靠的平台管理解决方案。基于液冷的散热技术,可推广应用于信息系统领域,如数据中心、高性能服务器、高速网络交换设备、大容量存储设备以及轨道交通领域,新能源汽车,5G通信基站设备等高散热需求场景,可实现产业化发展。