[發(fā)明專利]船舶低速柴油機(jī)燃油消耗率預(yù)警方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610051864.5
• 申請(qǐng)日: 2016-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105737922B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏慕恒;何曉;邱伯華;蔣云鵬;朱武;劉成明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院
• 主分類號(hào): G01F9/02
• 分類號(hào): G01F9/02
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 馬東偉;路傳亮

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的船舶低速柴油機(jī)燃油消耗率預(yù)警方法及裝置，其中方法包括：選定用于評(píng)估的測(cè)量值，得到在航平穩(wěn)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)應(yīng)時(shí)刻的與轉(zhuǎn)速相關(guān)的燃油消耗率ge，以及對(duì)應(yīng)時(shí)刻內(nèi)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值s；根據(jù)在航平穩(wěn)運(yùn)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)速測(cè)量值s與燃油消耗率測(cè)量值ge，建立s與ge的二維測(cè)量關(guān)聯(lián)關(guān)系；并通過(guò)訓(xùn)練s與ge的二維測(cè)量關(guān)聯(lián)關(guān)系獲得“轉(zhuǎn)速?燃油消耗率”評(píng)估模型最終得到“轉(zhuǎn)速?燃油消耗率”評(píng)估模型ge(s)；根據(jù)所述“轉(zhuǎn)速?燃油消耗率”評(píng)估模型ge(s)，找到在航平穩(wěn)運(yùn)行過(guò)程中燃油消耗率最小值ge(s_*，)＝min?g_e(s)以及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速s_*；同時(shí)，給出各典型轉(zhuǎn)速工況下的燃油消耗率若實(shí)際在航的低速柴油機(jī)燃油消耗率與對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的評(píng)估模型ge(s)偏差超過(guò)預(yù)定值，則發(fā)出預(yù)警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的船舶低速柴油機(jī)燃油消耗率預(yù)警方法及裝置。

背景技術(shù)

船舶作為交通運(yùn)輸中運(yùn)量較大的運(yùn)輸工具，其營(yíng)運(yùn)成本中的40-60％為燃油消耗，其中，最常見(jiàn)的船舶主機(jī)即為低速柴油機(jī)，作為船舶的動(dòng)力“心臟”，其燃油消耗通常占全船燃油消耗的90％以上；以一艘遠(yuǎn)洋萬(wàn)噸輪為例，其每航行一天的低速柴油機(jī)燃油消耗達(dá)20-30余噸，極大影響著航運(yùn)企業(yè)的船舶運(yùn)營(yíng)成本，尤其是在目前航運(yùn)市場(chǎng)持續(xù)低迷的市場(chǎng)環(huán)境中，如何降本增效，成為各航運(yùn)企業(yè)用戶關(guān)心的重點(diǎn)；同時(shí)，燃油消耗與污染物的排放密切相關(guān)，過(guò)多的燃油消耗將必然導(dǎo)致氮氧化物排放的增加，影響運(yùn)輸海域的海洋大氣環(huán)境。

因此，如何有效控制低速柴油機(jī)燃油消耗成本、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)低速柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性能、控制低速柴油機(jī)燃油消耗排放等，成為航運(yùn)用戶目前極為關(guān)心并亟待解決的問(wèn)題。對(duì)于船舶低速柴油機(jī)而言，燃油消耗率是評(píng)判柴油機(jī)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一，它直接關(guān)系到柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、排放指標(biāo)及可靠性，能夠在船舶實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，做好對(duì)于低速柴油機(jī)的燃油消耗率評(píng)估極具現(xiàn)實(shí)意義。

對(duì)于低速柴油機(jī)的燃油消耗率評(píng)估，最常見(jiàn)的方法為：

1)在出廠前，由主機(jī)制造廠商通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)中施加一定扭矩方式進(jìn)行離線測(cè)量、標(biāo)定的離線標(biāo)示形式，確定低速柴油機(jī)出廠燃油消耗率指標(biāo)與設(shè)計(jì)曲線；這種方式的缺陷在于，臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)量值和主機(jī)設(shè)計(jì)曲線能夠表明的只是柴油機(jī)出廠前的理想經(jīng)濟(jì)性能狀態(tài)，無(wú)法客觀、實(shí)時(shí)反映出船舶實(shí)際運(yùn)行時(shí)的真實(shí)經(jīng)濟(jì)性能狀態(tài)。

2)在船舶運(yùn)行過(guò)程中，若沒(méi)有配備能精確計(jì)量燃油油量消耗的裝置，只能依靠手工進(jìn)行離線測(cè)量、記錄燃油消耗率統(tǒng)計(jì)量；這種方式的缺陷在于，只能粗略估計(jì)柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的燃油消耗情況，評(píng)估的偏差較大。

3)在船舶運(yùn)行過(guò)程中，若配備能精確計(jì)量燃油油量消耗的裝置，通常方法是監(jiān)測(cè)瞬時(shí)燃油消耗量，并估計(jì)一定時(shí)間內(nèi)的平均燃油消耗率等；這種方式的缺陷在于，缺少實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析工具，不能時(shí)刻通過(guò)定量的方式來(lái)判斷柴油機(jī)是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，較難為船員對(duì)于柴油機(jī)實(shí)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性能做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。

可以說(shuō)，目前的技術(shù)方案中，尚無(wú)根據(jù)船舶運(yùn)行過(guò)程實(shí)時(shí)測(cè)量的低速柴油機(jī)燃油消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行定量的燃油消耗率預(yù)警方法。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的船舶低速柴油機(jī)燃油消耗率預(yù)警方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中尚無(wú)根據(jù)船舶運(yùn)行過(guò)程實(shí)時(shí)測(cè)量的低速柴油機(jī)燃油消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行定量的燃油消耗率評(píng)估的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的船舶低速柴油機(jī)燃油消耗率預(yù)警方法，包括：

獲得與轉(zhuǎn)速相關(guān)的每小時(shí)各時(shí)刻的燃油消耗量測(cè)量值，以及與轉(zhuǎn)速相關(guān)的低速柴油機(jī)每小時(shí)各時(shí)刻的輸出功率測(cè)量值及轉(zhuǎn)速測(cè)量值；

從上述各時(shí)刻的測(cè)量值中選定用于評(píng)估的測(cè)量值，得到在航平穩(wěn)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)應(yīng)時(shí)刻的與轉(zhuǎn)速相關(guān)的燃油消耗率g_e，以及對(duì)應(yīng)時(shí)刻內(nèi)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值s；