CN105953853A - 电推船发动机油耗监测系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电推船发动机油耗监测系统及其运行方法，其中，电推船发动机油耗监测系统包括燃油箱以及若干发电机组，每一发电机组分别通过发动机的燃油歧管与燃油箱连通；每一燃油歧管上均设置有流量计，流量计所采集的数据通过数据采集模块传输至工控机。与现有技术相比，采用本发明的电推船发动机油耗监测系统，燃油能效测量精度高，不会因船舶倾斜、摇摆以及燃油箱尺寸的影响而使测量结果产生误差。

Description

电推船发动机油耗监测系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及电推船技术领域，具体涉及一种电推船发动机燃油消耗监测系统及其运行方法。

背景技术

传统的推进船舶，其发动机主要有三个用途：驱动螺旋桨推进船舶、驱动发电机发电以及带动泵类工作，另外，也存在一台发动机同时兼顾上述多个用途的情况。传统推进船舶的油耗监测方法主要是根据日用燃油箱的油尺高度差。如图1所示，传统推进船舶的油耗监测方法中所采用的油耗监测系统包括日用燃油箱1′，日用燃油箱1′上设置有油尺2′，通过油尺2′上的燃油读数获得燃油体积，再通过体积换算得出某个时间段的燃油总消耗。

传统的推进船舶发动机燃油消耗监测办法存在着以下缺陷：

(一)、传统推进船舶发动机的多种用途存在，也就决定了存在多种的能量转换方式，因此难以实现燃油能效方面的测量及核算；

(二)、由于受到船舶倾斜、摇摆的影响，在读取油尺高度差的时候会产生较大偏差；

(三)、日用燃油箱的几何形状可能存在不规则部分，在进行体积换算的时候是以估算的形式，因此得出的燃油消耗数据与实际油耗量偏差大。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种电推船发动机油耗监测系统，通过该监测系统可以实时监测电推船发动机的油耗，且监测结果的精度提高。

本发明的另一个目的在于提供一种电推船发动机油耗监测系统的运行方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种电推船发动机油耗监测系统，包括：

燃油箱；

若干发电机组，每一所述发电机组分别通过发动机的燃油歧管与所述燃油箱连通；

每一所述燃油歧管上均设置有流量计，所述流量计所采集的数据通过数据采集模块传输至工控机。

本发明的技术方案中，每一所述燃油歧管上均间隔设置有第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门分别设置在所述流量计的两端。

作为本发明的优选方案，还包括与每一所述燃油歧管并行的歧管旁路，每一所述歧管旁路上均设置有旁通阀，所述旁通阀的两端通过三通与该燃油歧管上的所述第一阀门、所述流量计、所述第二阀门并联。

本发明中，所述发电机组分别设置有进油管和回油管，所述回油管通过三通与所述燃油歧管连接。

作为本发明的优选方案，所述回油管与所述燃油歧管的连接点位于所述进油管和邻近所述第二阀门的三通之间。

作为本发明的优选方案，所述燃油歧管上的所述第一阀门和所述第二阀门与所述旁通阀选择性开启或闭合；

当所述第一阀门和所述第二阀门开启时所述旁通阀闭合；

当所述第一阀门和所述第二阀门闭合时所述旁通阀开启。

本发明中，所述燃油歧管上的所述第一阀门和所述第二阀门均处于常开状态，所述旁通阀处于常闭状态；

当所述燃油歧管上的所述流量计发生故障时，关闭所述第一阀门和所述第二阀门，打开所述旁通阀。

作为本发明的优选方案，所述燃油歧管的进油端分别通过三通或二通与燃油输出管连通，所述燃油输出管与所述燃油箱连通。

作为本发明的优选方案，所述流量计为电子数显式流量计。

本发明还提供一种所述的电推船发动机油耗监测系统的运行方法，包括以下步骤：

S10、根据实际需求选择其中至少一组所述发电机组进行发电；

S20、所述数据采集模块采集到与所述发电机组对应的所述流量计的数据后，将所述采集的数据传输至所述工控机；

S30、所述工控机内的数据处理模块对所述数据进行实时处理，得出所述电推船发动机的燃油能效。

其中，所述数据采集模块采集相邻两次数据的间隔时间以秒为单位。

本发明的有益效果：本发明的电推船发动机油耗监测系统包括燃油箱以及若干发电机组，每一发电机组分别通过发动机的燃油歧管与燃油箱连通；每一燃油歧管上均设置有流量计，流量计所采集的数据通过数据采集模块传输至工控机。与现有技术相比，采用本发明的电推船发动机油耗监测系统可以获得具体的、准确的电能数据，提高燃油能效的测量精度，而且不会因船舶倾斜、摇摆以及燃油箱尺寸的影响而使测量结果产生误差。

附图说明

图1为传统推进船舶的油耗监测系统油箱结构示意图。

图2为本发明所述的电推船发动机油耗监测系统管路连接结构示意图。

图3为本发明所述的电推船发动机油耗监测系统流量计与数据采集模块、工控机连接结构示意图。

图1中：

1′、日用燃油箱；2′、油尺。

图2、3中：

1、燃油箱；2、发电机组；21、进油管；22、回油管；3、燃油歧管；4、流量计；5、数据采集模块；6、工控机；7、第一阀门；8、第二阀门；9、旁通阀；10、燃油输出管。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

于本发明中，电推船所采用的发动机仅用于驱动发电机组发电，燃油消耗所产生的能量均转换成电能，通过船舶配电板上原有的电力监测方式，以电力参数的形式反映出来。

于本发明的描述中，术语“电推船发动机油耗”为“电力推进船舶发动机燃油消耗”的简称。

如图2、3所示，本发明实施例提供的电推船发动机油耗监测系统包括：燃油箱1以及若干发电机组2，每一发电机组2分别通过发动机的燃油歧管3与燃油箱1连通；每一燃油歧管3上均设置有流量计4，流量计4所采集的数据通过数据采集模块5传输至工控机6。本实施例通过在每一发电机组2的燃油歧管3上均设置一个流量计4，流量计4将流量数据传输至数据采集模块5后，数据采集模块再将采集的数据传输至工控机6，通过工控机6对数据进行实时处理，可以获得具体的、准确的电能数据，以提高油耗的测量精度。

采用本发明的电推船发动机油耗监测系统对发动机油耗进行检测，由于发动机的能量转换方式单一，燃油能效测量精度高；不会因船舶倾斜、摇摆以及燃油箱尺寸的影响而使测量结果产生误差。

本发明中的电推船发动机油耗监测系统包括N组发电机组，其中N＝1，2,3,4,5……根据实际的配电需要可以选择其中至少一组发电机组进行发电。本实施例中的发电机组的数量为三组。

于本实施例中，术语“油耗”与“燃油能效”的意义相同。

本实施例中，数据采集模块5采集的数据可以直接传输至工控机6，也可以先传输至船舶上的其他控制设备上，其他控制设备再将数据传输给工控机6。

当每一燃油歧管3上对应的流量计发生故障时，需要阻断该燃油歧管3上的燃油流通，因此，本实施例在每一燃油歧管3上均间隔设置有第一阀门7和第二阀门8，第一阀门7和第二阀门8均邻近该燃油歧管3上的流量计4设置并分别设置在流量计4的两端。

于实施例中，每一燃油歧管3上均设置有旁通阀9，旁通阀9设置在与燃油歧管3并行的歧管旁路上，旁通阀9的两端通过三通与该燃油歧管3上的第一阀门7、流量计4、第二阀门8并联。当该燃油歧管3上的流量计发生故障时，设置有旁通阀9的歧管旁路可以作为备用。

本实施例中，发电机组2分别设置有进油管21和回油管22，回油管22通过三通与燃油歧管3连接。实际工作中，发电机组的供油量多于实际的用油量。本实施例中的每一发电机组2均设置回油管22，可以避免油压过高。

优选地，回油管22与燃油歧管3的连接点位于进油管21和邻近第二阀门8的三通之间。当至少有一组发电机组2停用时，该发电机组2的回油管22仍然有燃油在回流，本实施例通过将回油管22与燃油歧管3的连接点设置在位于进油管21和邻近第二阀门8的三通之间，可以避免该燃油歧管3上的回油进入通过另一燃油歧管3进入与其相对应的发电机组2中，防止另一燃油歧管3上的流量计4监测的流量数据失真。

燃油歧管3上的第一阀门7和第二阀门8与旁通阀9选择性开启或闭合；

当第一阀门7和第二阀门8开启时旁通阀9闭合；

当第一阀门7和第二阀门8闭合时旁通阀9开启。

具体的，燃油歧管3上的第一阀门7和第二阀门8常开，旁通阀9常闭；当燃油歧管3上的流量计4发生故障时，关闭第一阀门7和第二阀门8，打开旁通阀9。本实施例的电推船发动机油耗监测系统在实际运行过程中，燃油歧管3上第一阀门7和第二阀门8均处于常开状态，旁通阀9均处于常闭状态，仅当对应的流量计4发生故障时，才关闭第一阀门7和第二阀门8，同时打开对应的旁通阀9。

燃油歧管3的进油端分别通过三通或二通与燃油输出管10连通，燃油输出管10与燃油箱1连通。燃油输出管10相当于燃油的输出总管，使用燃油输出管10可以在一定程度上减少管材费用。

流量计4为电子数显式流量计，方便数据的观察，而且测量精度很高。

本发明的实施例还提供一种电推船发动机油耗监测系统的运行方法，包括以下步骤：

S10、根据实际需求选择其中至少一组发电机组2进行发电；

S20、数据采集模块5采集到与发电机组2对应的流量计4的数据后，将采集的数据传输至工控机6；

S30、工控机6内的数据处理模块对数据进行实时处理，得出电推船发动机的燃油能效。

当工作中的某个流量计发生故障时，按照上述实施例所描述的阀门操作方式操作即可，在此不再赘述。

数据采集模块5采集相邻两次数据的间隔时间以秒为单位，采集精度高，可以实现实时监测。

本发明中，船舶电站是电力推进船舶的主动力源，其在设计阶段、航行过程中都已经将发动机的常用运行工况很好地控制在发动机额定功率的70～80％范围，这对于流量计的选型以及数据测量精度都非常有利。

数据采集模块和工控机都是属于通用标准型的工业控制设备，通用性高，能实现对船舶其他系统、设备的数据互通，通过工控机内部预设的程序对实际测量出来的油耗数据和电能数据进行实时处理，最终能够核算出电力推进船舶准确的燃油能效水平。

于本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电推船发动机油耗监测系统，其特征在于，包括：

燃油箱(1)；

若干发电机组(2)，每一所述发电机组(2)分别通过发动机的燃油歧管(3)与所述燃油箱(1)连通；

每一所述燃油歧管(3)上均设置有流量计(4)，所述流量计(4)所采集的数据通过数据采集模块(5)传输至工控机(6)。

2.根据权利要求1所述的电推船发动机油耗监测系统，其特征在于，每一所述燃油歧管(3)上均间隔设置有第一阀门(7)和第二阀门(8)，所述第一阀门(7)和所述第二阀门(8)分别设置在所述流量计(4)的两端。

3.根据权利要求2所述的电推船发动机油耗监测系统，其特征在于，还包括与每一条所述燃油歧管(3)并行的歧管旁路，每一所述歧管旁路上均设置有旁通阀(9)，所述旁通阀(9)的两端通过三通与该燃油歧管(3)上的所述第一阀门(7)、所述流量计(4)、所述第二阀门(8)并联。

4.根据权利要求1所述的电推船发动机油耗监测系统，其特征在于，所述发电机组(2)分别设置有进油管(21)和回油管(22)，所述回油管(22)通过三通与所述燃油歧管(3)连接。

5.根据权利要求4所述的电推船发动机油耗监测系统，其特征在于，所述回油管(22)与所述燃油歧管(3)的连接点位于所述进油管(21)和邻近所述第二阀门(8)的三通之间。

6.根据权利要求3所述的电推船发动机油耗监测系统，其特征在于，所述燃油歧管(3)上的所述第一阀门(7)和所述第二阀门(8)与所述旁通阀(9)选择性开启或闭合；

当所述第一阀门(7)和所述第二阀门(8)开启时所述旁通阀(9)闭合；

当所述第一阀门(7)和所述第二阀门(8)闭合时所述旁通阀(9)开启。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电推船发动机油耗监测系统，其特征在于，所述燃油歧管(3)的进油端分别通过三通或二通与燃油输出管(10)连通，所述燃油输出管(10)与所述燃油箱(1)连通。

8.根据权利要求1至6任一项所述的电推船发动机油耗监测系统，其特征在于，所述流量计(4)为电子数显式流量计。

9.一种权利要求1至8任一项所述的电推船发动机油耗监测系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、根据实际需求选择其中至少一组所述发电机组(2)进行发电；

S20、所述数据采集模块(5)采集到与所述发电机组(2)对应的所述流量计(4)的数据后，将所述采集的数据传输至所述工控机(6)；

S30、所述工控机(6)内的数据处理模块对所述数据进行实时处理，得出所述电推船发动机的燃油能效。

10.根据权利要求9所述的电推船发动机油耗监测系统的运行方法，其特征在于，所述数据采集模块(5)采集相邻两次数据的间隔时间以秒为单位。