[發明專利]基于雙基線的低速柴油機經濟性分析方法及系統

有效

• 申請號: 201711235228.9
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108062618B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 魏慕恒;邱伯華;何曉;張羽;劉鵬鵬;譚笑
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業系統工程研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩;龔頤雯

本發明涉及一種基于雙基線的低速柴油機經濟性分析方法及系統，所述方法包括：選擇歷史健康樣本數據作為離線訓練的輸入數據，構建低速柴油機經濟性評估基線和經濟性關聯部件健康基線；根據監測數據進行經濟性狀態分析，當經濟性狀態正常時，結束；當經濟性狀態異常時，進行健康狀態分析。該方法和系統從直接和間接兩個角度進行經濟性評估與影響因素分析，對有效指導低速柴油機的維護保養，恢復低速柴油機的經濟性能、排除安全隱患或異常/故障、并降低燃油成本，極具現實意義。

技術領域

本發明涉及柴油機經濟性能評估分析領域，尤其涉及一種基于雙基線的低速柴油機經濟性分析方法與系統。

背景技術

船舶作為交通運輸中運量較大的運輸工具，其營運成本中的40-60％為燃油消耗，其中，低速柴油機作為船舶的動力“心臟”，其燃油消耗通常占全船燃油消耗的90％以上；以一艘遠洋萬噸輪為例，其每航行一天的低速柴油機燃油消耗達20-30余噸，極大影響著航運企業的船舶運營成本，尤其是在目前航運市場持續低迷的市場環境中，如何降本增效，成為各航運企業用戶關心的重點；同時，燃油消耗與污染物的排放密切相關，過多的燃油消耗將必然導致氮氧化物排放的增加，影響運輸海域的海洋大氣環境。

因此，如何有效控制低速柴油機燃油消耗成本、準確評價低速柴油機經濟性能、控制低速柴油機燃油消耗排放等，成為航運用戶目前極為關心并亟待解決的問題。對于船舶低速柴油機而言，其經濟性影響因素眾多，如果能夠直接快速獲得經濟性評估結果(即低速柴油機消耗是否正常、是否滿足經濟運行條件)，并能夠在經濟性發生異常時迅速找到影響原因、定位異常相關部件、給出應對措施，將能夠及時恢復低速柴油機經濟性能、排除經濟性及安全性隱患或異常/故障、降低燃油消耗并節省燃油成本、提升低速柴油機運行的環保性。

在目前的技術方案中，尚無根據船舶運行過程實時測量的、定量的低速柴油機經濟性分析方案。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種基于雙基線的低速柴油機經濟性分析方法與系統，用以解決現有技術無法對船舶運行過程低速柴油機進行實時經濟性分析的問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一方面，提供了一種基于雙基線的低速柴油機經濟性分析方法，包括如下步驟：

離線訓練步驟，選擇歷史健康樣本數據作為離線訓練的輸入數據，構建低速柴油機經濟性評估基線和經濟性關聯部件健康基線；

在線分析步驟，根據在線監測數據進行經濟性狀態分析，當經濟性狀態正常時，結束；當經濟性狀態異常時，進行健康狀態分析；

經濟性狀態分析，基于低速柴油機經濟性評估基線進行燃油經濟性分析得到低速柴油機燃油經濟性狀態結果；

健康狀態分析，基于經濟性關聯部件健康基線進行低速柴油機經濟性關聯部件的健康狀態分析。

在上述方案的基礎上，還作了如下改進：

進一步，構建低速柴油機經濟性評估基線包括下述步驟：

根據歷史健康樣本數據的轉速s(n)與燃油消耗率測量值g_e(n)，建立二維測量關聯關系；

擬合獲得“轉速-燃油消耗率”關系，得到低速柴油機燃油經濟性評估基線

其中，表示在航平穩運行過程采樣時間范圍中的第n個樣本。

進一步，構建經濟性關聯部件健康基線包括下述步驟：