CN115017684A - 一种船舶智能能效管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶智能能效管理系统。该系统包括船端现场设备子系统、船端能效管理子系统、船岸通讯网络子系统和岸基远程监测子系统；船端现场设备子系统用于采集在航船舶的外部环境数据和航行状态数据；船端能效管理子系统用于根据外部环境数据和航行状态数据对在航船舶进行能效在线监控、对能效能耗分析与评估、对燃油监控与能效管理和对能效辅助决策；船岸通讯网络子系统用于建立所述船端能效管理子系统和岸基远程监测子系统之间的通讯；岸基远程监测子系统用于通过船岸通讯网络子系统实时获取所述在航船舶的航行状态数据，并根据航行状态数据对在航船舶的异常状态进行实时监测和预警。本发明技术方案提高了船舶能效管理的效率。

Description

一种船舶智能能效管理系统

技术领域

本发明涉及船舶能效管理技术领域，尤其涉及一种船舶智能能效管理系统。

背景技术

远洋运输船舶在促进全球经济贸易发展的同时，其在航行过程燃烧的化石燃料排放出大量的CO2等温室气体，让船舶航运界也面临较大的CO2减排压力。同时船舶营运过程中，燃油消耗费用占总体运营成本的比重不断提高，船舶燃油加注记录、燃油日消耗量统计、燃油航次消耗量统计等管理主要依靠船上船员人工统计记录管理，燃油相关信息无法实时更新跟查阅，同时燃油消耗数据统计分析缺乏准确性。

船舶智能能效管理是指能基于船舶航行状态、主要耗能设备油耗的监测数据，对船舶能效状况、航行及装载状态等进行评估，为船舶提供评估结果和航速优化、基于纵倾优化的最佳配载等解决方案，实现船舶能效实时监控、评估及优化，以不断提高船舶能效管理水平。寻找最佳节油方案，进一步降低船舶的营运成本，用燃油消耗的确切数据来证明船舶整体运行能效的提高；同时也为落实节能减排规划的相关实施要求，减少船舶温室气体排放。

现有技术存在以下缺点：

(1)无法实时更新统计营运过程燃油实际消耗情况；

(2)无法准确监控计算燃油燃烧排放的CO2具体排放量；

(3)船舶运行总体效率低，油耗高，营运成本大；

(4)船舶营运过程岸端管理人员无法实时获知船舶状态。

发明内容

本发明提供一种船舶智能能效管理系统，提高了船舶能效管理的效率。

本发明一实施例提供一种船舶智能能效管理系统，包括船端现场设备子系统、船端能效管理子系统、船岸通讯网络子系统和岸基远程监测子系统；

所述船端现场设备子系统用于采集在航船舶的外部环境数据和航行状态数据；

所述船端能效管理子系统用于获取所述船端现场设备子系统采集的外部环境数据和航行状态数据，并根据所述外部环境数据和航行状态数据对所述在航船舶进行能效在线监控、对能效能耗分析与评估、对燃油监控与能效管理和对能效辅助决策；

所述船岸通讯网络子系统用于建立所述船端能效管理子系统和岸基远程监测子系统之间的通讯；

所述岸基远程监测子系统用于通过所述船岸通讯网络子系统实时获取所述在航船舶的航行状态数据，并根据所述航行状态数据对所述在航船舶的异常状态进行实时监测和预警。

进一步的，所述船端能效管理子系统包括能效在线监控模块、能效能耗分析与评估模块、所述燃油监控与能效管理模块，以及能效辅助决策模块；

所述能效在线监控模块用于对航行参数和主要耗能设备运行参数进行监控；所述航行参数包括全球卫星定位系统GPS参数、风速风向参数、计程参数、测深参数、电罗经参数和船舶吃水状态参数；

所述能效能耗分析与评估模块用于对能效能耗指标和动态能耗分布进行分析、对能量利用率进行监控和分析，以及用于对能效能耗进行评估；

所述燃油监控与能效管理模块用于对燃油消耗指标和燃油统计进行分析、对燃油加装进行记录和对当前航次剩余燃油进行计算；

所述能效辅助决策模块用于自动判断航行状态，并对年度综合能效和本航次能效进行优化。

进一步的，所述能效能耗指标包括船舶EEOI、单位距离二氧化碳排放、单位运输功二氧化碳排放、单位距离燃料消耗、单位运输功燃料消耗、燃料小时消耗量、燃料日消耗量和燃料航次消耗量。

进一步的，所述对能量利用率进行监控和分析具体为：对初级能耗端能量分布、全船能量分布、能量损失分布和能量利用率进行监控和分析。

进一步的，所述对能效能耗进行评估具体为：建立能效能耗基准值，根据所述能效能耗基准值对所述能效能耗指标进行实时评估。

进一步的，根据所述能效能耗基准值对所述能效能耗指标进行实时评估时，当所述能效能耗指标超限则自动报警。

进一步的，所述燃油监控与能效管理模块对燃油统计进行分析，具体为：

对当前航次及航段的燃油消耗进行分析和对不同工况燃油消耗进行分析，根据燃油消耗分析结果判断油耗是否异常，并对油耗异常进行预警。

进一步的，所述船岸通讯网络子系统通过VSAT卫星和无线宽带网络建立所述船端能效管理子系统和岸基远程监测子系统之间的通讯。

进一步的，包括报表统计模块，所述报表统计模块用于生成能效报表、燃油报表和二氧化碳排放报表。

进一步的，所述能效报表、燃油报表和二氧化碳排放报表的统计维度包括按时间段进行统计、按工况进行统计和按航次进行统计。

本发明的实施例，具有如下有益效果：

本发明提供了一种船舶智能能效管理系统，本发明通过设计端现场设备子系统、船端能效管理子系统、船岸通讯网络子系统和岸端远程监控子系统，并对各个子系统进行相应的功能设计，即通过端现场设备子系统采集在航船舶的外部环境数据和航行状态数据传输给船端能效管理子系统，所述船端能效管理子系统通过船岸通讯网络子系统，与岸端远程监控子系统进行通讯，使得述船端能效管理子系统可以准确的获取外部环境数据和航行状态数据，进而可以通过对所述在航船舶进行能效在线监控、能效能耗分析与评估、燃油监控与能效管理和能效辅助决策，提高了船舶能效管理的效率，进而提高了船舶能效和降低了油耗。同时，岸基远程监测子系统可以通过所述船岸通讯网络子系统对所述在航船舶的异常状态进行实时监测和预警，实现了在提高船舶能效和降低油耗的同时，保证了安全航行同时，由于岸基远程监测子系统设置在岸端，减轻了船端监测的压力，提高了船舶智能能效管理系统的监测效率。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的船舶智能能效管理系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的船端能效管理子系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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。

如图1所示，本发明一实施例提供的一种船舶智能能效管理系统，包括船端现场设备子系统(对应图1中的第一子系统)、船端能效管理子系统(对应图1中的第二子系统)、船岸通讯网络子系统(对应图1中的第三子系统)和岸基远程监测子系统(对应图1中的第四子系统)；

所述船端现场设备子系统用于采集在航船舶的外部环境数据和航行状态数据。

作为其中一种实施例，所述船端现场设备子系统通过通导设备和耗油设备采集在航船舶的外部环境数据和航行状态数据。所述通导设备包括GPS、风速风向仪、计程仪、测深仪和电罗经，通导设备主要实现对航行的外部环境数据的采集，将船舶航行的时间、地点、航行距离、航速及风速、水深等各种航行状态及环境影响因素通过RS482/485串口通讯传输到串口服务器存储，串口服务器存储通过以太网通讯通过交换机传输到数据库进行储存，船端能效管理子系统实时从数据库采集航行及通航环境相关的状态信息进行显示及船舶能效相关计算。

所述耗油设备主要用于获取主机燃油流量、辅机及锅炉燃油流量，以及主机轴功率仪数据。在加油站、船舶主机、发电机机、锅炉的燃油管路进出口安装质量式流量计，流量计把采集的信号数据通过RS482/485串口通讯方式传递到信号采集箱，信号采集箱的数据根据流量计监测数据实时更新，通过以太网通讯通过交换机传输到数据库进行储存。所述船端能效管理子系统实时从数据库采集相关数据，利用油耗差值对船舶作业时加油信息及机器的燃油消耗量进行单个机器和整体油耗测量及显示。

作为其中一种实施例，所述船端现场设备子系统从机舱监测报警系统AMS获取所述船端能效管理子系统计算所需采集及监测的其他相关数据：包括主/辅机冷却水压力和温度、增压器滑油进出口压力、轴承温度、油舱液位和温度、船舶吃水等数据，AMS系统通过以太网通讯方式把以上所述船端能效管理子系统计算所需监测的数据实时更新到数据库存储，所述船端能效管理子系统实时从数据库采集相关数据处理后进行显示和计算，在船上和岸上远程监测异常油耗和机器异常故障。

所述船端能效管理子系统用于获取所述船端现场设备子系统采集的外部环境数据和航行状态数据，并根据所述外部环境数据和航行状态数据对所述在航船舶进行能效在线监控、对能效能耗分析与评估、对燃油监控与能效管理和对能效辅助决策。所述船端能效管理子系统用到的设备包括数据库服务器、高性能工控机及软件系统和显示器、交换机、串口服务器、UPS、远程通讯用路由器及防火墙等设备，以上设备组成所述船端能效管理子系统的核心控制工作站，工作站运行系统软件和智能算法处理现场数据层采集到的相关数据，主要实现对所述在航船舶进行能效在线监控、对能效能耗分析与评估、对燃油监控与能效管理和对能效辅助决策。

所述船岸通讯网络子系统用于建立所述船端能效管理子系统和岸基远程监测子系统之间的通讯。所述船端能效管理子系统提供VSAT卫星或4G/5G通讯接入服务。在近海水域以及停靠码头时，在4G/5G信号覆盖范围内，所述船端能效管理子系统可以通过配置的4G/5G无线通讯模块及天线与岸基建立无线宽带网络实现通信；深远海航行时船端通过VSAT卫星建立与岸基实时通讯，保证系统宽范围、高可靠性的通信要求。所述船端能效管理子系统和岸基通过VSAT、4G/5G实现基于数据轻量化的船岸通信功能。能够根据实际带宽在多通信链路中实现自动切换，船岸数据通讯过程中，双向通讯支持因卫星切换所引起的IP切换。

所述岸基远程监测子系统用于通过所述船岸通讯网络子系统实时获取所述在航船舶的航行状态数据，并根据所述航行状态数据对所述在航船舶的异常状态进行实时监测和预警。所述岸基远程监测子系统用到的设备包括但不限于高性能工控机、WEB应用服务器、数据库服务器、外网连接路由器及交换机。所述岸基远程监测子系统部署在WEB应用服务器内，整个岸基远程监测子系统采用B/S架构设计，用户可以通过IE、Google chrome、Firefox等主流浏览器访问该站点,数据库采用SQL Server 2008。用户可以通过PC端(包括船端和岸端的PC端)和手机端实时监测船舶性能，所有注册用户都会被分配一个登录帐户和密码，不同级别分配不同权限，灵活管理船队，给船舶带来经济效益的同时，提高了船舶运营的安全性。

其中，岸基客户端可以通过PC端和手机端通过VSAT卫星或4G/5G通讯接口，实时获知船舶状态，在线监测船队的航行轨迹、发动机的性能、加油实时分析、船舶日常油耗、CO₂MRV排放报告、船舶警报及其它客户要求的监测数据，发现船舶异常可以及时发送手机客户端推送提醒，可以随时随地监测船舶的动态数据，为船队及船队管理者提供高效便捷的管理工具。船岸基于网络建立通讯，船上服务器将主要数据信息返回岸基服务器，实时回传船端数据到岸端(如每30秒回传一次，该时间可预设)，岸基服务器按需将更新的数据或航速优化模型等传至船端。

在航船舶可以通过船岸通讯功能接收岸基推送海洋气象信息和气象预警，使用该功能可以选择每隔6小时或者12小时间隔更新当前航线上气象信息和未来四天全航程海区的气象预报信息，所述气象预报信息包括风、浪、涌气象信息并在地图上进行可视化显示，有助于船舶更准确的调节航速，以达到节油目的。

作为其中一种实施例，如图2所示，所述船端能效管理子系统包括能效在线监控模块、能效能耗分析与评估模块、所述燃油监控与能效管理模块，以及能效辅助决策模块。

所述能效在线监控模块用于对航行参数和主要耗能设备运行参数进行监控；所述航行参数包括全球卫星定位系统GPS参数、风速风向参数、计程参数、测深参数、电罗经参数和船舶吃水状态参数。所述主要耗能设备运行参数包括但不限于燃油流量计、油舱液位、主机转速和主机功率。对于无法通过串口网络获取的数据，所述能效在线监控模块提供人工录入接口。具体的，所述能效在线监控模块对船舶的主机、锅炉、发电机组等耗能设备的能耗、工况以及全球卫星定位系统GPS、风速风向仪、计程仪、倾斜仪、测深仪等航行设备运行参数进行自动采集，并能够定时与所述岸端远程监控子系统进行数据同步，实现对船舶耗能设备工况及能源消耗在线监控，并通过对采集数据分析处理，实现船舶设备监控、能源管理和能效管理功能。

所述能效能耗分析与评估模块用于对能效能耗指标和动态能耗分布进行分析、对能量利用率进行监控和分析，以及用于对能效能耗进行评估。所述能效能耗指标包括船舶EEOI、单位距离二氧化碳排放、单位运输功二氧化碳排放、单位距离燃料消耗、单位运输功燃料消耗、燃料小时消耗量、燃料日消耗量和燃料航次消耗量。所述对能量利用率进行监控和分析具体为：对初级能耗端能量分布、全船能量分布、能量损失分布和能量利用率进行监控和分析。所述对能效能耗进行评估具体为：建立能效能耗基准值，根据所述能效能耗基准值对所述能效能耗指标进行实时评估，当所述能效能耗指标超限则自动报警。对所述动态能耗分布进行分析包括对初级能耗端能量分布、全船能量分布、能量损失分布和能量利用率进行分析。

作为其中一种实施例，所述能效能耗分析与评估模块根据船舶设备实际运行状态，自动计算船舶能效、能耗和排放指标。依据实船历史航行大数据，建立船舶能效及排放指标标准，并根据所述船舶能效及排放指标标准和船舶设备监测数据，实时评估船舶当前能效水平；当船舶能效及能耗指标实时值超过设定基准限值时进行报警，输出船舶能耗实时数据、船舶动态能量消耗分布比例及能量利用率。通过各种静态和动态数据展示以及图形化分析结果，辅助船员直观了解当前船舶能效水平及能量利用率。

所述燃油监控与能效管理模块用于对燃油消耗指标和燃油统计进行分析、对燃油加装进行记录和对当前航次剩余燃油进行计算。所述燃油消耗指标包括燃料小时消耗量、燃料日消耗量、燃料航次消耗量和燃油消耗率。所述对燃油加装进行记录包括对燃油舱柜总况、燃油加装录入和燃油舱柜剩余燃油量进行记录。所述对当前航次剩余燃油进行计算包括对当前航次已消耗燃油和当前航次预计还需燃油进行计算。

所述燃油监控与能效管理模块对燃油统计进行分析，具体为：对当前航次及航段的燃油消耗进行分析和对不同工况燃油消耗进行分析，根据燃油消耗分析结果判断油耗是否异常，并对油耗异常进行预警。

作为其中一种实施例，所述燃油监控与能效管理模块通过燃油流量计监控船舶主机、发电机组、锅炉等燃油消耗情况，实时计算并展示航次、航段及不同工况条件下单位时间、单位距离、单位运输功的燃油消耗，结合船舶燃油舱柜情况提供燃油量加装信息录入功能，并提供图形化显示当前燃油舱柜剩余燃油总量、当前航次已消耗燃油量、当前航次预计消耗燃油量等信息。基于船舶历史燃油消耗数据，建立燃油消耗基线，并根据所述燃油消耗基线判断当前燃油消耗值是否异常，从而为用户提供燃油消耗异常预警。

所述能效辅助决策模块用于自动判断航行状态，并对年度综合能效和本航次能效进行优化。

作为其中一种实施例，所述能效辅助决策模块还用于自动进行ECA区预警。

作为其中一种实施例，所述能效辅助决策模块按时间提供年度综合能效规划与本航次能效优化，其中，年度综合能效规划基于船舶历史航行大数据开展，并针对航行工况和作用工况分别提供优化建议。本航次能效优化基于本航次能效能耗智能评估结果及燃油消耗实时监控结果，提供能效优化和改进的辅助决策建议。其他辅助决策功能包括但不限于：自动判断航行状态和自动进行ECA预警。

作为其中一种实施例，所述能效辅助决策模块根据船舶能效分析模型和航速优化分析模型计算出节能最优航速和主机对应最佳转速，根据所述节能最优航速和主机对应最佳转速推荐数据，进行主机转速调整操作控制，实现对本航次能效优化。

建立船舶能效分析模型和航速优化分析模型，以此所述航速优化分析模型为指导运用大数据、人工智能等算法求解船舶的最佳航速及主机的最佳转速，从而使推进系统始终运行在最佳工况点，最大化的提高船舶能效，降低油耗，减少CO₂的排放。

所述船舶航速优化分析模型的建立是先通过船舶船机桨匹配关系、船舶阻力特性、动力特性和主机万有特性分析船舶转速、航速、功率、燃油消耗率和油耗之间的计算关系，得到船舶主机功率模型、航速模型和油耗率模型。再利用BP神经网络能自主对数据的学习能力和对模型参数自拟合、自修正的特性，构建了BP神经网络功率模型、BP航速模型和BP油耗模型三大基础神经网络模型，并通过船舶能效管理系统采集的海量历史基础航行数据对三个基础模型进行训练，不断提高模型预测精度。最佳以最低航次总油耗为目标，结合以上三大基础神经网络模型和约束条件构建航速优化模型，采用遗传算法进行航速优化，得到节能最优航速和主机对应转速。从而使推进系统始终运行在最佳工况点，最大化的提高船舶能效，降低油耗，减少CO₂的排放。

作为其中一种实施例，所述船舶智能能效管理系统包括报表统计模块，所述报表统计模块用于生成能效报表、燃油报表和二氧化碳排放报表。所述能效报表、燃油报表和二氧化碳排放报表的统计维度包括按时间段进行统计、按工况进行统计和按航次进行统计。

目前，IMO主要通过船舶能效管理计划(SEEMP)和船舶能效营运指数(EEOI)两种方式对营运船舶的能效进行管理控制。要做好船舶能效管理工作，需要了解影响船舶能效的因素，即在船舶运输或作业过程中，影响船舶能源消耗、能源利用率和CO2排放等因数。并对能效影响因数进行严格的控制和管理、优化，以达到CO2排放准确监控及节能减排的目的。船舶营运能效指数(EEOI)是目前获得营运船舶能效量值的主要工具，其利用船舶采集统计的燃油日耗数据作为能效计算的原始数据，能效系统依靠采集的相关信息数据计算出船舶任一时间段、航次、航线的EEOI值，用来衡量阶段时期内船舶能效的高低，达到准确监控船舶CO2排放量的目的。其中一个航次的EEOI基本表达式为：

式中：j为燃油种类；Fcj为船舶在航次中消耗j燃料的总量(单位：t)；CFj为CO2排放因子，指每消耗一吨j燃料排放的CO2质量；mcargo为载货量(单位：t、TEU、或者人)；D为船舶单航次航行的总里程(单位：nm)。从上式中可以看出影响EEOI计算结果的因素在船舶实际运营过程中较多而且非常复杂，涉及到船舶燃油品质及耗能设备燃油消耗量；航行距离；以及与船舶运营耗油量密切相关的因素如航速、纵横倾、船型阻力、船舶满载率、船舶航行环境海况等。

因此，本发明实施例基于船舶实际能效管理需求以及综合考虑以上多种EEOI影响因素，以船舶数字化、信息化及智能化发展趋势为导向，依据CCS《智能船舶规范(2020)》开发船舶智能能效管理系统，达到自动监测船舶燃油设备能耗情况、统计分析评估能效水平、优化建议节能航速、辅助船员管理船舶能效，实现船舶智能能效管理系统的集成应用。

本发明如下有益效果：

1、自动监测船舶燃油设备能耗情况。自动实时在线监测计算各个船舶燃油设备瞬时油耗和燃油消耗总量采用智能流量计方式，燃油流量计拥有质量/容积输出信号，内置PT1000温度传感器，进行容积补偿，可显示瞬时/累积流量、温度、以标准质量单位和标准化容积单位显示，流量计带现场转换器，带RS485输出接口。

因主机、发电机、锅炉等燃油设备燃油供应管路存在进油和回油管路，需在主机、发电机和锅炉的燃油供应管路进出口各安装1只容积式流量计，进出口燃油管路容积式流量计在线实时采集的油耗数据通过RS485串口输出到现场信号采集箱，信号采集箱再把数据通过以太网通讯方式存储进工作站数据库，工作站工控机软件系统从数据库实时采集油耗数据，实现燃油消耗数据数字化管理，利用实时监测采集到的流量计进出口处燃油消耗数据，自动计算出进出口燃油消耗差值，实现单个燃油消耗设备的油耗瞬时和累计油耗监测计算，也实现所有耗油设备瞬时和累计耗油自动监测和计算。

同时工控机系统实时在线采集耗油机器上安装的压力、温度、转速等传感器的参数，并将机器燃油消耗信息、机器转速、功率、燃油压力、燃油温度、滑油压力、滑油温度对比分析和处理，在船上和岸上远程监测异常油耗和机器异常故障，并且把燃油消耗及机器性能数据在船上显示，亦可以通过船舶VSAT通讯传送至岸基服务器，岸基服务器通过宽带传输到客户的电脑端或手机端。对船舶燃油加注和作业时机器的燃油消耗量进行数字化管理，实现船舶加油和油耗实时监测和分析进而提高船舶的经济效益。实时监测数据可通过鼠标点击时间轴实时显示能效管理信息，并具有图形显示、图表虚拟成像、数据分析、异常提醒，可实现数据管理、分析统计、数据挖掘、数据备份、历史回放功能。

2、自动统计分析评估能效水平，准确计算及监控船舶CO2排放量。

3、采用船舶能效分析模型和航速优化分析模型求解船舶的最佳航速及主机的最佳转速，从而使推进系统始终运行在最佳工况点，最大化的提高船舶能效，降低油耗，降低营运成本，减少CO2的排放。

4、船端、岸基通过VSAT卫星通信及4G/5G无线宽带网络建立通讯，系统提供VSAT卫星或4G/5G/北斗通讯接入服务：岸基客户端可以通过电脑端和手机端通过卫星通讯接口，实时获知船舶状态，在线监测船队的航行轨迹、发动机的性能、加油实时分析、船舶日常油耗、CO2 MRV排放报告、船舶警报及其它客户要求的监测数据，发现船舶异常可以及时发送手机客户端推送提醒，可以随时随地监测船舶的动态数据，为船队及船队管理者提供高效便捷的管理工具。监测数据以标准报告形式回传岸端网页和管理人员邮箱。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

Claims (10)

1.一种船舶智能能效管理系统，其特征在于，包括船端现场设备子系统、船端能效管理子系统、船岸通讯网络子系统和岸基远程监测子系统；

所述船端现场设备子系统用于采集在航船舶的外部环境数据和航行状态数据；

所述船端能效管理子系统用于获取所述船端现场设备子系统采集的外部环境数据和航行状态数据，并根据所述外部环境数据和航行状态数据对所述在航船舶进行能效在线监控、对能效能耗分析与评估、对燃油监控与能效管理和对能效辅助决策；

所述船岸通讯网络子系统用于建立所述船端能效管理子系统和岸基远程监测子系统之间的通讯；

所述岸基远程监测子系统用于通过所述船岸通讯网络子系统实时获取所述在航船舶的航行状态数据，并根据所述航行状态数据对所述在航船舶的异常状态进行实时监测和预警。

2.根据权利要求1所述的船舶智能能效管理系统，其特征在于，所述船端能效管理子系统包括能效在线监控模块、能效能耗分析与评估模块、所述燃油监控与能效管理模块，以及能效辅助决策模块；

所述能效在线监控模块用于对航行参数和主要耗能设备运行参数进行监控；所述航行参数包括全球卫星定位系统GPS参数、风速风向参数、计程参数、测深参数、电罗经参数和船舶吃水状态参数；

所述能效能耗分析与评估模块用于对能效能耗指标和动态能耗分布进行分析、对能量利用率进行监控和分析，以及用于对能效能耗进行评估；

所述燃油监控与能效管理模块用于对燃油消耗指标和燃油统计进行分析、对燃油加装进行记录和对当前航次剩余燃油进行计算；

所述能效辅助决策模块用于自动判断航行状态，并对年度综合能效和本航次能效进行优化。

3.根据权利要求2所述的船舶智能能效管理系统，其特征在于，所述能效能耗指标包括船舶EEOI、单位距离二氧化碳排放、单位运输功二氧化碳排放、单位距离燃料消耗、单位运输功燃料消耗、燃料小时消耗量、燃料日消耗量和燃料航次消耗量。

4.根据权利要求3所述的船舶智能能效管理系统，其特征在于，所述对能量利用率进行监控和分析具体为：对初级能耗端能量分布、全船能量分布、能量损失分布和能量利用率进行监控和分析。

5.根据权利要求4所述的船舶智能能效管理系统，其特征在于，所述对能效能耗进行评估具体为：建立能效能耗基准值，根据所述能效能耗基准值对所述能效能耗指标进行实时评估。

6.根据权利要求5所述的船舶智能能效管理系统，其特征在于，根据所述能效能耗基准值对所述能效能耗指标进行实时评估时，当所述能效能耗指标超限则自动报警。

7.根据权利要求6所述的船舶智能能效管理系统，其特征在于，所述燃油监控与能效管理模块对燃油统计进行分析，具体为：

对当前航次及航段的燃油消耗进行分析和对不同工况燃油消耗进行分析，根据燃油消耗分析结果判断油耗是否异常，并对油耗异常进行预警。

8.根据权利要求7所述的船舶智能能效管理系统，其特征在于，所述船岸通讯网络子系统通过VSAT卫星和无线宽带网络建立所述船端能效管理子系统和岸基远程监测子系统之间的通讯。

9.根据权利要求8所述的船舶智能能效管理系统，其特征在于，包括报表统计模块，所述报表统计模块用于生成能效报表、燃油报表和二氧化碳排放报表。

10.根据权利要求1至9任一项所述的船舶智能能效管理系统，其特征在于，所述能效报表、燃油报表和二氧化碳排放报表的统计维度包括按时间段进行统计、按工况进行统计和按航次进行统计。

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