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船舶节能航行的控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:12517717 阅读:68 留言:0更新日期:2015-12-16 16:43
本发明专利技术公开了一种船舶节能航行的控制方法,所述方法包括:在常规航行时,实时检测船舶螺旋桨的滑失率;若所述船舶螺旋桨的滑失率减小,则通过控制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量;若所述船舶螺旋桨的滑失率增大,则通过控制当前油门开度减少对船舶主机的瞬时供油量。与现有技术相比,本发明专利技术的有益效果是:极大的减少了能源浪费,节约了航行成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于船舶航行
,尤其是涉及一种船舶节能航行的控制方法及装置
技术介绍
随着我国和世界经济的发展,物流量不断增加,故船舶运输市场也随之不断发展壮大。对于海运企业,燃油成本是公司营运的主要成本,因此,研究船舶燃油节能新技术,进一步节省燃油消耗是十分重要的。降低船舶运行成本和做好节能减排工作十分重要,对于企业发展和自然环境的保护具有重要意义。油是船舶航行开销的主要部分,因此,节油是船舶改进工作的一个非常重要的方面。节油后,船舶燃烧的各种燃料油就减少,排放的废气、废料也会减少,这对环境保护具有重要的意义;同时,节油后,船舶航行的成本也会降低。现有船舶节能技术,主要有优化船舶设计进行节油,例如,采用效率较高的驱动装置和船体外形、提高船舶设备的性能等。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种船舶节能航行的控制方法及装置。为实现上述专利技术目的之一,本专利技术一实施方式提供了一种船舶节能航行的控制方法,其包括: 在常规航行时,实时检测船舶螺旋桨的滑失率;若所述船舶螺旋桨的滑失率减小,则通过控制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量;若所述船舶螺旋桨的滑失率增大,则通过控制当前油门开度减少对船舶主机的瞬时供油量。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,“若所述船舶螺旋桨的滑失率减小,则通过控制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量;若所述船舶螺旋桨的滑失率增大,则通过控制当前油门开度减少对船舶主机的瞬时供油量”步骤具体包括: 若所述船舶螺旋桨的滑失率减小,则逐渐增加对所述船舶主机的瞬时供油量,并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗,以找出航行预定路程油耗最少的优选瞬时供油量,并保持所述优选瞬时供油量继续航行,直至船舶螺旋桨的滑失率发生改变;若所述船舶螺旋桨的滑失率增大,则逐渐减小对所述船舶主机的瞬时供油量,并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗,以找出航行预定路程油耗最少的优选瞬时供油量,并保持所述优选瞬时供油量继续航行,直至船舶螺旋桨的滑失率发生改变。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述方法还包括: 配置主机转速的上限值和下限值,以通过控制油门开度控制所述主机在所述上限值和所述下限值的区间内运行。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述方法还包括: 配置一预设瞬时供油量; 在常规航行时,通过控制油门开度,保持所述船舶主机在所述预设瞬时供油量下运行,直至所述船舶螺旋桨的滑失率发生改变。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,每一次调整后的瞬时供油量=(预设值-当前滑失率)*K+预设瞬时供油量,K为预设系数。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述滑失率变化变化越小,所述油门开度的变化越小。为实现上述专利技术目的之一,本专利技术一实施方式提供了一种船舶节能航行的控制装置,所述装置包括: 监测模块,用于实时检测船舶螺旋桨的滑失率; 控制模块,用于在常规航行时,若所述船舶螺旋桨的滑失率减小,则通过控制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量,以及 若所述船舶螺旋桨的滑失率增大,则通过控制当前油门开度减少对船舶主机的瞬时供油量。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述控制模块用于: 若所述船舶螺旋桨的滑失率减小,则逐渐增加对所述船舶主机的瞬时供油量,并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗,以找出航行预定路程油耗最少的优选瞬时供油量,并保持所述优选瞬时供油量继续航行,直至船舶螺旋桨的滑失率发生改变;若所述船舶螺旋桨的滑失率增大,则逐渐减小对所述船舶主机的瞬时供油量,并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗,以找出航行预定路程油耗最少的优选瞬时供油量,并保持所述优选瞬时供油量继续航行,直至船舶螺旋桨的滑失率发生改变。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述装置还包括: 配置模块,用于配置主机转速的上限值和下限值,以通过控制油门开度控制所述主机在所述上限值和所述下限值的区间内运行。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述装置包括: 配置模块,用于配置一预设瞬时供油量; 控制模块,用于在常规航行时,通过控制油门开度,保持所述船舶主机在所述预设瞬时供油量下运行,直至所述船舶螺旋桨的滑失率发生改变。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,每一次调整后的瞬时供油量=(预设值-当前滑失率)*Κ+预设瞬时供油量,K为预设系数。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述滑失率变化变化越小,所述油门开度的变化越小。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:极大的减少了能源消耗,节约了航行成本。【附图说明】图1为本专利技术一实施方式中船舶节能航行的控制方法的流程图。图2为本专利技术一实施方式中船舶节能航行的控制装置的模块图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细描述。一般地,船舶主机采用的是低速大功率柴油发动机,柴油发动机的供油方式是注油栗向柴油发动机的燃烧室注油。注油栗在一时间周期内向燃烧室的注油量是由该时间周期下的油门开度和主机转速决定的。例如,主机每转一转即驱动注油栗向燃烧室里注一栗油,而向燃烧室注一栗油的多少则由油门开度决定。在本实施方式中,控制设备为了能够精确地控制向燃烧室的注油量(船舶主机的瞬时供油量),可通过油量计监测当前的瞬时供油量,但为了更稳定的控制瞬时供油量,利于控制,本实施方式还可利用油门开度、主机转速与瞬时供油量的关系,将当前的对主机的供油量(即瞬时供油量)的值定义为当前油门开度值*当前主机转速值,以方便计算。如此,即可通过将当前油门开度值和当前主机转速值的乘积结果设定为一个定值,并通过控制油门开度(即是油门开度越大,每一栗的注油量越多,主机转速越快)使得船舶主机始终保持所述预设瞬时供油量不变,同时,也可利于油门开度和主机转速寻找到相对的平衡点。另外,船舶在出海航行的过程中,一般需要经过出港、进港,以及沿河路驶向海路等过程,而本实施方式中的控制方法,主要关注点在于船舶在海上进行常规航行时的控制,所述常规航行指的是船舶的航速仅由船舶主机的性能和船舶所受的阻力(包括风的阻力、水的阻力等)所决定,而无须考虑其他的干扰因素,例如交通规则、航行原则等。常规航行一般也是在海航中,船舶保持该航行状态航行路程最远的一种航行方式。如图1所示,在本专利技术一实施方式中,所述船舶节能航行的控制方法包括: 在常规航行时,实时检测船舶螺旋桨的滑失率; 若所述船舶螺旋桨的滑失率减小,则通过控制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量; 若所述船舶螺旋桨的滑失率增大,则通过控制当前油门开度减少对船舶主机的瞬时供油量。理论上,船舶不受外界阻力的情况下,船舶螺旋桨的滑失率应该等于O。然而,当船舶在水中行使时,因受到水的反作用力和阻力、风的阻力等,使得船舶螺旋桨的滑失率不可能等于O。现有计算滑失率的公式为:(单位时间里主机的累积转数X螺旋桨螺距)_ (单位时间里实际航行的里程)/ (单位时间里主机的累积转数X螺旋桨螺距)的百分比。可以理解的是,当船舶所受的外界阻力变化时,所述船舶螺旋桨的滑失率必然会产生变化,在本实施方式中,可通过检测/计算船舶螺旋桨的滑失率,以判断所述船舶在航行过程中的阻力变化,从而动态的调整船舶的运行参数。如此,可根据外界条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶节能航行的控制方法,其特征在于,所述方法包括:在常规航行时,实时检测船舶螺旋桨的滑失率;若所述船舶螺旋桨的滑失率减小,则通过控制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量;若所述船舶螺旋桨的滑失率增大,则通过控制当前油门开度减少对船舶主机的瞬时供油量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:倪杰峰
申请(专利权)人:倪杰峰
类型:发明
国别省市:江苏;32

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