【技术实现步骤摘要】
一种船用柴油机燃油管理控制系统
本专利技术涉及船舶动力装置控制领域，尤其涉及一种船舶用柴油机的燃油管理控制系统。
技术介绍
随着全球化和国际贸易的日益发展，货物在全球各个国家和地区之间的运输量越来越多，对于货物运输的需求也越来越大。而船舶运输依靠其运量大、运输距离远、成本低的优点，已经成为国际贸易运输中最主要的运输方式，在国际贸易的货物运输中占有非常重要的地位。而现在船舶用发动机主要有燃气轮机、蒸汽轮机以及柴油机。其中柴油机具有热效率高、经济性好、启动容易、对各类船舶有很强的适应性等优点，因而目前商船主要选用柴油机作为发动机。在国际物流运输中，商用船舶主要使用柴油机作为动力来源，由于船舶运载量大、航行距离远，因而在运输过程中需要耗费大量的燃油，据统计，船用燃料油消耗占全球燃料油消耗总量的35％以上。燃油成本在船舶运营总成本中占据相当大的比重，并且随着原油价格的不断上升，燃油成本的压力越来越大。更为严重的是，当船舶进入排放控制区内，需要更换价格更高的低硫油以应对严格的排放要求，这无疑更增大了燃油的成本。合理的管...
【技术保护点】
1.一种船用柴油机燃油管理控制系统，包括：数据存储单元，存储有该船舶之前航行中的历史数据，包括船体外形数据、货物运载重量、航向、航速、风速、风向、洋流流向、洋流流速、发动机状况、位置数据；还存储有航速-燃油消耗率模型，该模型以船体外形数据、货物运载重量、航向、航速、风速、风向、洋流流向、洋流流速、发动机状况作为输入量，以航速与燃油消耗率的关系为输出量，基于大数据分析，得到在船体外形数据、货物运载重量、航向、风速、风向、洋流流向、洋流流速、发动机状况影响下的航速-燃油消耗率曲线；/n数据处理单元，其用于对接收到的数据进行运算和处理，数据处理单元连接数据存储单元；/n输入单元，...
【技术特征摘要】
1.一种船用柴油机燃油管理控制系统，包括：数据存储单元，存储有该船舶之前航行中的历史数据，包括船体外形数据、货物运载重量、航向、航速、风速、风向、洋流流向、洋流流速、发动机状况、位置数据；还存储有航速-燃油消耗率模型，该模型以船体外形数据、货物运载重量、航向、航速、风速、风向、洋流流向、洋流流速、发动机状况作为输入量，以航速与燃油消耗率的关系为输出量，基于大数据分析，得到在船体外形数据、货物运载重量、航向、风速、风向、洋流流向、洋流流速、发动机状况影响下的航速-燃油消耗率曲线；
数据处理单元，其用于对接收到的数据进行运算和处理，数据处理单元连接数据存储单元；
输入单元，接收数据并传送至数据处理单元；
输出单元，连接数据处理单元，接收数据处理单元输出的数据，并将输出的数据传送出去；
人机单元，连接到输入单元，用于人机交互，所述人机单元包括输入部分和显示部分；
其特征在于，所述船用柴油机燃油管理控制系统还包括风向风速仪和流速流向仪，所述风向风速仪和流速流向仪连接到数据处理单元，所述风向风速仪和流速流向仪安装在船体上，用以实时监测船舶所在位置处风的风向、风速以及洋流的流向、流速；
所述船用柴油机燃油管理控制系统还包括通信单元，所述通信单元与网络、数据处理单元相连，从网络上获取前方航线上未来经过时的相关气象预报信息，并将上述气象预报信息传递至数据处理单元；
航速-燃油消耗率模型由以下方法获得：
1.1对船体外形数据、货物运载重量、航向、航速、风速、风向、洋流流向、洋流流速、发动机状况、位置的历史数据进行预处理，该预处理按照公式：
其中，A表示处理后的历史数据，A’表示处理前的历史数据，表示历史数据均值，Amax表示历史数据最大值，Amin表示历史数据最小值；
1.2构造航速-燃油消耗率模型。
构建神经网络模型，设置输入层、隐藏层和输出层，输入层与隐藏层、隐藏层之间、隐藏层与输出层之间的激活函数采用sigmoid函数；其中损失函数采用以下公式：
其中，u表示迭代次数，v表示输出向量维度，bi,j表示真实的训练数据，bi,j'表示训练数据的预估值；
之后将训练数据分成多组，采用随机梯度下降算法更新航速-燃油消耗率中的参数，参数更新公式为：
ni＝ni-1-pz
其中，ni-1表示上一组数据训练完成后的目标参数，ni表示本组训练数据完成后的目标参数，p表示学习比率，z表示下降梯度；
不断进行不同组训练数据的更新，直到误差值低于预设误差值，训练结束，保存最终参数，得到训练完成的航速-燃油消耗率模型；
1.3对得到的航速-燃油消耗率模型进行测试，如果得到的误差在允许范围内...
【专利技术属性】
技术研发人员：马强，刘刚，宋新刚，徐海东，王明雨，李家淦，孙洪源，王涛，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东;37
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