船舶智能能效管理系统设计探讨.pdf

"船舶智能能效管理系统设计探讨" 船舶智能能效管理系统设计探讨是当前船舶行业中的一项关键技术。随着全电力船舶的发展，对船舶能效的产生、管理、分配也愈发困难，而对于船东来说，能效管理的工作贯穿经营、机务、海务、技术保障和环保等多个业务口径，较难整理出完整的功能需求。因此，为提高智能船舶营运过程中的能效水平，实现系统化的船舶能效管理，降低船舶能耗，提高能源利用效率。 智能船舶发展线路图方面，国内智能船舶发展于 2015 年末开始，中国船舶工业系统工程研究院、中船、上海船舶研究院等相关单位参与到其建设中来。目前，该型号智能船的相关规格书、技术书等均已完成，并进行了部分板块的试装与试运行，这为智能船舶技术的发展奠定了坚实的基础，具有重大意义。 船舶智能能效管理系统的功能框架应包括数据采集、设备能耗监测、推进系统监测、船舶综合航行监测、能耗分析与优化及岸基管理等功能。这其中，数据采集是能效管理系统的基础，通过燃油计量装置、轴功率仪、GPS、风速仪、测深仪、倾斜仪等各种传感器将船舶营运过程中的能效数据进行采集并汇总，经通讯系统传输到船舶工作站以及岸端数据服务器。 设备能耗监测根据管理计划分析，对降低 EEOI 直观重要的全船主要耗能设备的运行状态进行监测，对其进行能耗分类，并对关键能耗设备如主机、发电机、锅炉的关键参数如功率、转速等进行监控。基于状态评估算法开展数据分析优化，进行系统的节能潜力评估与实际节能效率计算。 推进系统监测对与航行效率相关的主机、轴系、桨等推进系统设备的物理指标与运行情况进行监测报警，保证船上推进系统的正常运行。综合航行监测对 GPS、计程仪和风速风向仪系统等航行状态和航行环境参数进行监测记录，保障船舶的安全稳定运行，并为航行时的紧急状况提供处理依据。 能耗分析与优化将全船设备能耗参数进行汇总计算，提供对比图表、历史数据查询等功能。通过对存储数据的分析，确定船舶营运过程最佳能效管理方案，提高船舶整体效能，并结合航行特点、燃料消耗、经济效益等评估结果，提供基于不同目标的优化方案。 岸基管理进行船岸数据实时传输，船队层级数据的存储、分析与实时监测，建立岸端数据库，实现岸端对所有在航船舶进行统一远程监控，并对船端进行能耗优化提供辅助决策与远程技术支持。 在船舶智能能效管理系统的设计方面，硬件设计采用船舶总线控制网与工业以太网混合异构型网络为基础的开放式船舶物联网体系架构，软件设计选用 B/S 架构对船舶智能能效管理系统进行设计。