CN112572729A - 节能型四机双桨推进系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供节能型四机双桨推进系统，涉及船舶节能型四机双桨推进系统领域。该节能型四机双桨推进系统，包括船舶，所述船舶包括主机、可调螺旋桨、控制模块、中央报警模块和节能装置模块，所述主机和可调螺旋桨通过齿轮箱连接，所述主机和可调螺旋桨均连接有中央报警模块，所述中央报警模块连接有控制模块，所述主机和可调螺旋桨均连接有控制模块，所述中央报警模块和节能装置模块连接，所述中央报警模块包括数据采集模块、节能装置接口模块、服务器模块和显示器模块。通过中央报警系统和节能装置模的设置，使船舶航行的时候始终能够达到最好的航行状态，使船舶在航行的时候能够得到远程的数据支持，值得大力推广。

Description

节能型四机双桨推进系统

技术领域

本发明涉及船舶节能型四机双桨推进系统技术领域，具体为节能型四机双桨推进系统。

背景技术

随着海上油气田服务工作任务的增加，及各类配套的船舶数量增加，燃油费用及设备维护成本也在不断增加，而随着环保要求的不断提高，燃油价格也在高位区间不断波动，通过此船舶安全节能系统降低船舶能耗，从而为国家节能减排事业添柴，为“绿水青山”筑瓦，海上油气田服务需要近海工作船、守护船、深海作业船和物探船等，为了实现绿色、清洁、低碳和循环经济的可持续发展，急需开展船舶运行方式的研究，研究船舶运行过程中螺旋桨运行及与船舶匹配性问题是实现节能减排的关键，以降低油耗为基础，更便于船舶使用和管理为扩展，螺旋桨节油控制系统的研究。

目前国内仍未有厂家生产出能够自动根据航行状态去重新匹配航速，主机功率和螺旋桨的控制系统，不能有效降低油耗，不能对船舶航行时推进系统的工作状态进行监控及为岸基人员分析船舶状态提供实时数据的支持与帮助。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了节能型四机双桨推进系统，解决了船舶不能够自动根据航行状态去匹配航速和不能对船舶航行时推进系统的工作状态进行监控的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：节能型四机双桨推进系统，包括船舶，所述船舶包括主机、可调螺旋桨、控制模块、中央报警模块和节能装置模块，所述主机和可调螺旋桨通过齿轮箱连接，所述主机和可调螺旋桨均连接有中央报警模块，所述中央报警模块连接有控制模块，所述主机和可调螺旋桨均连接有控制模块，所述中央报警模块和节能装置模块连接，所述中央报警模块包括数据采集模块、节能装置接口模块、服务器模块和显示器模块，所述节能装置模块包括中央报警接口模块、数据处理模块和无线传输模块，所述无线传输模块无线连接有岸基数据管理模块，所述节能装置接口模块和中央报警接口模块连接，所述数据采集模块包括传感器模块和网络采集模块，所述网络采集模块包括海况信息通讯模块，所述传感器模块包括负荷传感器、转速传感器1、增压压力传感器、机油压力传感器、燃油温度传感器、位移传感器和转速传感器2，所述主机包括大主机1、大主机2、小主机1和小主机2，所述可调螺旋桨包括可调桨1和可调桨2，所述控制模块包括单片机。

优选的，所述数据采集模块和服务器模块连接，所述显示器模块和节能装置接口模块均和服务器模块连接，所述中央报警接口模块和数据处理模块连接，所述数据处理模块和无线传输模块连接，所述无线传输模块通过无线通讯卫星和岸基数据管理模块连接。

优选的，所述海况信息通讯模块和岸基数据管理模块通过无线卫星连接。

优选的，所述服务器模块将数据采集模块采集到的主机和可调桨的数据进行分析整理，其中显示器模块将中央报警模块里的异常显示，其中节能装置接口模块将数据采集模块采集的数据传输给中央报警接口模块，其中中央报警接口模块提供的数据被数据处理模块处理，其中无线传输模块将数据通过无线通讯卫星传输给岸基数据管理模块。

优选的，所述大主机1和小主机1均通过齿轮箱和可调桨1连接，所述大主机2和小主机2均通过齿轮箱和可调桨2连接。

优选的，所述大主机1、大主机2、小主机1、小主机2、可调桨1和可调桨2均和单片机连接。

优选的，所述数据采集模块用于采集主机、可调螺旋桨和船舶航行的海况信息，其中传感器模块里的负荷传感器、转速传感器1、增压压力传感器、机油压力传感器、燃油温度传感器依次用于检测主机运行时候主机动态负荷、转速、增压器压力、机油压力和燃油温度的数值，其中传感器模块里的位移传感器和转速传感器2依次用于检测可调桨运行时候螺旋桨螺距和转速，便于动态监测其运行参数，海况信息通讯模块用于检测航行时候的海况信息。

优选的，节能型四机双桨推进系统，其系统运行包括以下步骤：

S1.船舶运行的时候，通过数据采集模块采集主机和可调桨运行时候的各项运行数据，服务器模块对数据进行整理分析，通过显示器模块将分析结果在船舶上面进行显示；

S2.节能装置接口模块将数据采集模块采集的数据传输给中央报警接口模块，而后节能装置模快里面的数据处理模块将数据处理成报告的形式，无线传输模块将报告通过无线通讯卫星传输给岸基数据管理模块，岸基数据管理模块将数据进行分析和预测，结合海况信息通讯模块传来的海况信息对船舶航行状态进行分析，然后通过分析结果做出航行指令反馈到节能装置模块；

S3.节能装置模块将航行指令传输给中央报警模块，中央报警模块将航行指令传输给控制模块的单片机，单片机通过对大主机1、大主机2、小主机1、小主机2、可调桨1和可调桨2进行对应控制，使其有针对性的重新匹配航速，达到节省油耗、达到最优运行的目的。

(三)有益效果

本发明提供了节能型四机双桨推进系统。具备以下有益效果：

1、本发明通过中央报警系统和节能装置模块连接的设置，使数据采集模块采集到的主机和可调螺旋桨运行时候的动态参数能够传输给岸基数据管理模块，岸基数据管理模块对其数据进行分析，而后通过分析结果，对船舶航行状态的主机和可调螺旋桨进行航速匹配，而后将其以指令发送，指令通过节能装置模块和中央报警模块到达控制模块，控制模块通过单片机对大主机

1、大主机2、小主机1、小主机2、可调桨1和可调桨2根据指令进行控制搭配，使船舶航行的时候始终能够达到最好的航行状态和达到最低油耗。

2、本发明通过节能装置模块和岸基数据管理模块的设置，使船舶在航行的时候能够得到远程的数据支持，使船舶航行的时候更安全，值得大力推广。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图；

图2为本发明的局部结构框图；

图3为本发明的数据采集模块的结构框图；

图4为本发明的主机的结构框图；

图5为本发明的可调螺旋桨的结构框图；

图6为本发明的控制模块结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-6所示，本发明实施例提供节能型四机双桨推进系统，包括船舶，船舶包括主机、可调螺旋桨、控制模块、中央报警模块和节能装置模块，主机和可调螺旋桨通过齿轮箱连接，主机和可调螺旋桨均连接有中央报警模块，中央报警模块连接有控制模块，控制模块用于控制船舶主机和可调螺旋桨的荷载搭配，主机和可调螺旋桨均连接有控制模块，中央报警模块和节能装置模块连接，中央报警模块包括数据采集模块、节能装置接口模块、服务器模块和显示器模块，节能装置模块包括中央报警接口模块、数据处理模块和无线传输模块，无线传输模块无线连接有岸基数据管理模块，节能装置接口模块和中央报警接口模块连接，数据采集模块包括传感器模块和网络采集模块，网络采集模块包括海况信息通讯模块，传感器模块包括负荷传感器、转速传感器1、增压压力传感器、机油压力传感器、燃油温度传感器、位移传感器和转速传感器2，主机包括大主机1、大主机2、小主机1和小主机2，可调螺旋桨包括可调桨1和可调桨2，控制模块包括单片机，在船舶航行的时候，单片机通过接收岸基数据管理模块的指令，对大主机1、大主机2、小主机1、小主机2、可调桨1和可调桨2进行实际航行的自动分配，可以根据船舶的不同航速、船舶装载，实现主机和可调螺旋桨之间的自动匹配，实现主机载荷的自动分配，节能装置模块根据数据采集模块采集的船舶航行各项数据，然后对应主机功率和螺距等数据，根据对实际航速与数据的比较，及测得主机功率和螺距值，从而自动优化可调螺旋桨转速比主机转速和螺距的输出，实现在所有工况和海况时螺距和转速的最佳匹配，达到螺旋桨最佳输出效率的体现，中央报警系统和节能装置模块连接使数据采集模块采集到的主机和可调螺旋桨运行时候的动态参数,能够传输给岸基数据管理模块，岸基数据管理模块对数据进行分析，根据分析结果对船舶航行状态的主机和可调螺旋桨进行航速匹配，而后发出指令，指令通过控制模块通过单片机对大主机1、大主机2、小主机1、小主机2、可调桨1和可调桨2根据指令进行荷载搭配，使船舶航行的时候始终能够达到最好的航行状态和达到最低油耗，节能装置模块为原有遥控系统的附属系统，不影响原有控制系统的操作，退出系统方便快捷，节能装置模块主要是接受外来信号，对于输出控制信号，最终需要由原有中央报警模块的设备执行。

数据采集模块和服务器模块连接，显示器模块和节能装置接口模块均和服务器模块连接，中央报警接口模块和数据处理模块连接，数据处理模块和无线传输模块连接，无线传输模块通过无线通讯卫星和岸基数据管理模块连接，便于数据传输，服务器模块将数据采集模块采集的数据进行分析，分析结果通过显示器模块显示。

海况信息通讯模块和岸基数据管理模块通过无线卫星连接，海况信息通讯模块将海况信息发送给岸基数据管理模块，便于岸基数据管理模块对船舶航行参数进行分析和及时作出正确指令。

服务器模块将数据采集模块采集到的主机和可调桨的数据进行分析整理，其中显示器模块将中央报警模块里的异常显示，其中节能装置接口模块将数据采集模块采集的数据传输给中央报警接口模块，其中中央报警接口模块提供的数据被数据处理模块处理，其中无线传输模块将数据通过无线通讯卫星传输给岸基数据管理模块。

大主机1和小主机1均通过齿轮箱和可调桨1连接，大主机1和小主机1根据单片机的控制进行搭配荷载，大主机2和小主机2均通过齿轮箱和可调桨2连接，单片机根据岸基数据管理模块对主机进行最优的荷载搭配，达到最好的省油、高速的船舶航行的效果。

大主机1、大主机2、小主机1、小主机2、可调桨1和可调桨2均和单片机连接。

数据采集模块用于采集主机、可调螺旋桨和船舶航行的海况信息，其中传感器模块里的负荷传感器、转速传感器1、增压压力传感器、机油压力传感器、燃油温度传感器依次用于检测主机运行时候主机动态负荷、转速、增压器压力、机油压力和燃油温度的数值，其中传感器模块里的位移传感器和转速传感器2依次用于检测可调桨运行时候螺旋桨螺距和转速，便于动态监测其运行参数，海况信息通讯模块用于检测航行时候的海况信息。

节能型四机双桨推进系统，其系统运行包括以下步骤：

S1.船舶运行的时候，通过数据采集模块采集主机和可调桨运行时候的各项运行数据，服务器模块对数据进行整理分析，通过显示器模块将分析结果在船舶上面进行显示；

S2.节能装置接口模块将数据采集模块采集的数据传输给中央报警接口模块，而后节能装置模快里面的数据处理模块将数据处理成报告的形式，无线传输模块将报告通过无线通讯卫星传输给岸基数据管理模块，岸基数据管理模块将数据进行分析和预测，结合海况信息通讯模块传来的海况信息对船舶航行状态进行分析，然后通过分析结果做出航行指令反馈到节能装置模块；

S3.节能装置模块将航行指令传输给中央报警模块，中央报警模块将航行指令传输给控制模块的单片机，单片机通过对大主机1、大主机2、小主机1、小主机2、可调桨1和可调桨2进行对应控制，使其有针对性的重新匹配航速，达到节省油耗、达到最优运行的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.节能型四机双桨推进系统，包括船舶，其特征在于：所述船舶包括主机、可调螺旋桨、控制模块、中央报警模块和节能装置模块，所述主机和可调螺旋桨通过齿轮箱连接，所述主机和可调螺旋桨均连接有中央报警模块，所述中央报警模块连接有控制模块，所述主机和可调螺旋桨均连接有控制模块，所述中央报警模块和节能装置模块连接，所述中央报警模块包括数据采集模块、节能装置接口模块、服务器模块和显示器模块，所述节能装置模块包括中央报警接口模块、数据处理模块和无线传输模块，所述无线传输模块无线连接有岸基数据管理模块，所述节能装置接口模块和中央报警接口模块连接，所述数据采集模块包括传感器模块和网络采集模块，所述网络采集模块包括海况信息通讯模块，所述传感器模块包括负荷传感器、转速传感器1、增压压力传感器、机油压力传感器、燃油温度传感器、位移传感器和转速传感器2，所述主机包括大主机1、大主机2、小主机1和小主机2，所述可调螺旋桨包括可调桨1和可调桨2，所述控制模块包括单片机。

2.根据权利要求1所述的节能型四机双桨推进系统，其特征在于：所述数据采集模块和服务器模块连接，所述显示器模块和节能装置接口模块均和服务器模块连接，所述中央报警接口模块和数据处理模块连接，所述数据处理模块和无线传输模块连接，所述无线传输模块通过无线通讯卫星和岸基数据管理模块连接。

3.根据权利要求1所述的节能型四机双桨推进系统，其特征在于：所述海况信息通讯模块和岸基数据管理模块通过无线卫星连接。

4.根据权利要求1所述的节能型四机双桨推进系统，其特征在于：所述服务器模块将数据采集模块采集到的主机和可调桨的数据进行分析整理，其中显示器模块将中央报警模块里的异常显示，其中节能装置接口模块将数据采集模块采集的数据传输给中央报警接口模块，其中中央报警接口模块提供的数据被数据处理模块处理，其中无线传输模块将数据通过无线通讯卫星传输给岸基数据管理模块。

5.根据权利要求1所述的节能型四机双桨推进系统，其特征在于：所述大主机1和小主机1均通过齿轮箱和可调桨1连接，所述大主机2和小主机2均通过齿轮箱和可调桨2连接。

6.根据权利要求1所述的节能型四机双桨推进系统，其特征在于：所述大主机1、大主机2、小主机1、小主机2、可调桨1和可调桨2均和单片机连接。

7.根据权利要求1所述的节能型四机双桨推进系统，其特征在于：所述数据采集模块用于采集主机、可调螺旋桨和船舶航行的海况信息，其中传感器模块里的负荷传感器、转速传感器1、增压压力传感器、机油压力传感器、燃油温度传感器依次用于检测主机运行时候主机动态负荷、转速、增压器压力、机油压力和燃油温度的数值，其中传感器模块里的位移传感器和转速传感器2依次用于检测可调桨运行时候螺旋桨螺距和转速，便于动态监测其运行参数，海况信息通讯模块用于检测航行时候的海况信息。

8.根据权利要求1所述的节能型四机双桨推进系统，其特征在于：其系统运行包括以下步骤：

S1.船舶运行的时候，通过数据采集模块采集主机和可调桨运行时候的各项运行数据，服务器模块对数据进行整理分析，通过显示器模块将分析结果在船舶上面进行显示；

S2.节能装置接口模块将数据采集模块采集的数据传输给中央报警接口模块，而后节能装置模快里面的数据处理模块将数据处理成报告的形式，无线传输模块将报告通过无线通讯卫星传输给岸基数据管理模块，岸基数据管理模块将数据进行分析和预测，结合海况信息通讯模块传来的海况信息对船舶航行状态进行分析，然后通过分析结果做出航行指令反馈到节能装置模块；

S3.节能装置模块将航行指令传输给中央报警模块，中央报警模块将航行指令传输给控制模块的单片机，单片机通过对大主机1、大主机2、小主机1、小主机2、可调桨1和可调桨2进行对应控制，使其有针对性的重新匹配航速，达到节省油耗、达到最优运行的目的。

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