[發(fā)明專利]一種船舶航行狀態(tài)判斷與能效狀態(tài)評估系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711252246.8
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108009723A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃連忠;萬曉躍;馬冉祺;魏茂蘇;劉伊凡
• 申請（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué);中國船級社
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 楊威;涂文詩

1.一種船舶航行狀態(tài)判斷與能效狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，包括船舶航行狀態(tài)判斷模塊、主機(jī)能效評估模塊和顯示模塊；

所述船舶航行狀態(tài)判斷模塊讀取主機(jī)轉(zhuǎn)速、船舶航速、主機(jī)功率和燃油流量判斷船舶航行狀態(tài)處于停泊狀態(tài)或機(jī)動航行狀態(tài)或定速航行狀態(tài)或沖車狀態(tài)；

所述主機(jī)能效評估模塊根據(jù)歷史航次航行數(shù)據(jù)建立主機(jī)能效狀態(tài)評估準(zhǔn)則并對處于定速航行狀態(tài)的船舶主機(jī)評估能效；

所述顯示模塊將實(shí)時(shí)的船舶航行狀態(tài)和船舶主機(jī)能效評估結(jié)果以網(wǎng)頁的形式顯示給船員。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶航行狀態(tài)判斷與能效狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，所述的停泊狀態(tài)是指主機(jī)轉(zhuǎn)速小于給定閾值Plim和主機(jī)功率小于給定閾值Vlim。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶航行狀態(tài)判斷與能效狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，所述的機(jī)動航行狀態(tài)是指主機(jī)轉(zhuǎn)速的時(shí)間差分值大于給定閾值和主機(jī)功率的時(shí)間差分值大于給定閾值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶航行狀態(tài)判斷與能效狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，所述的定速航行狀態(tài)是指主機(jī)轉(zhuǎn)速的時(shí)間差分值小于給定閾值和主機(jī)功率的時(shí)間差分值小于給定閾值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種船舶航行狀態(tài)判斷與能效狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，所述的定速航行狀態(tài)根據(jù)主機(jī)轉(zhuǎn)速波動大小判斷海況狀態(tài)，一共有1.0-1.9十種海況狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶航行狀態(tài)判斷與能效狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，所述的沖車狀態(tài)判斷步驟包括：

步驟S11：設(shè)定船舶定速航行常用轉(zhuǎn)速；

步驟S12：對船舶主機(jī)轉(zhuǎn)速取滑動平均值，并與所述船舶定速航行常用轉(zhuǎn)速進(jìn)行差值計(jì)算，并提取轉(zhuǎn)速差值大于2的轉(zhuǎn)速序列；

步驟S13：當(dāng)轉(zhuǎn)速差值大于2的轉(zhuǎn)速序列大于三個(gè)連續(xù)點(diǎn)時(shí)，判斷為沖車狀態(tài)，否則為非沖車狀態(tài)；

步驟S14：當(dāng)轉(zhuǎn)速差值大于2的轉(zhuǎn)速序列大于三個(gè)連續(xù)點(diǎn)且轉(zhuǎn)速差值大于2的轉(zhuǎn)速序列小于十個(gè)連續(xù)點(diǎn)時(shí)，判斷為沖車狀態(tài)的開始階段；

步驟S15：當(dāng)轉(zhuǎn)速差值大于2的轉(zhuǎn)速序列大于三個(gè)連續(xù)點(diǎn)且轉(zhuǎn)速差值大于2的轉(zhuǎn)速序列大于一百一十個(gè)連續(xù)點(diǎn)時(shí)，判斷為沖車狀態(tài)的結(jié)束階段；

步驟S16：當(dāng)轉(zhuǎn)速差值大于2的轉(zhuǎn)速序列大于三個(gè)連續(xù)點(diǎn)且轉(zhuǎn)速差值大于2的轉(zhuǎn)速序列長度處于十一個(gè)連續(xù)點(diǎn)和一百零九個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間時(shí)，判斷為沖車狀態(tài)的中間階段。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶航行狀態(tài)判斷與能效狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，所述主機(jī)能效評估包括以下步驟：

步驟S21：根據(jù)歷史航次航行數(shù)據(jù)建立主機(jī)能效狀態(tài)評估準(zhǔn)則；

步驟S22：選取定速航行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行主機(jī)能效評估，獲取具體航行狀態(tài)燃油流量和主機(jī)功率監(jiān)測值計(jì)算燃油消耗率，以500kW為一組，統(tǒng)計(jì)主機(jī)功率范圍內(nèi)的燃油消耗率；

步驟S23：把當(dāng)前航行時(shí)監(jiān)測的主機(jī)功率、燃油消耗率和航行狀態(tài)與能效評估準(zhǔn)則進(jìn)行對比，讀取對應(yīng)主機(jī)功率范圍和航行狀態(tài)下的評估參數(shù)，對比當(dāng)前燃油消耗率在評估參數(shù)之間的位置，生成并輸出評估結(jié)果。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種船舶航行狀態(tài)判斷與能效狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S21中所述的主機(jī)能效狀態(tài)評估準(zhǔn)則包括以下步驟

步驟S211：選擇具體航行狀態(tài)；

步驟S212：從數(shù)據(jù)庫中讀取航行狀態(tài)對應(yīng)的主機(jī)功率和燃油消耗率數(shù)據(jù)；

步驟S213：對不同主機(jī)功率下的燃油消耗率分布規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，每個(gè)主機(jī)功率分成5個(gè)分界點(diǎn)，并將結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫；

步驟S214：完成該具體航行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析，并對下一具體航行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，回到步驟S211，如果不存在下一具體航行狀態(tài)，完成主機(jī)能效狀態(tài)評估準(zhǔn)則過程。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種船舶航行狀態(tài)判斷與能效狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S23中，所述的對比當(dāng)前燃油消耗率在評估參數(shù)之間的位置使用含有上下界、上下四分位數(shù)和中位數(shù)的評估參數(shù)箱型圖進(jìn)行對比評估，當(dāng)當(dāng)前燃油消耗率高于上界，則評估結(jié)果為異常高；當(dāng)當(dāng)前燃油消耗率低于上界高于上四分位數(shù)線時(shí)，則評估結(jié)果為高；當(dāng)當(dāng)前燃油消耗率處于上四分位數(shù)線與下四分位數(shù)線之間時(shí)，則評估結(jié)果為正常；當(dāng)當(dāng)前燃油消耗率低于下四分位數(shù)線高于下界時(shí)，則評估結(jié)果為低；當(dāng)當(dāng)前燃油消耗率低于下界時(shí)，則評估結(jié)果為異常低；當(dāng)當(dāng)前燃油消耗率為其它值時(shí)，則評估結(jié)果為非正常。