CN117452923B - 一种基于大数据分析的船舶节能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大数据分析的船舶节能控制系统，涉及船舶领域，解决了船舶的能耗情况受多种因素影响的问题，包括历史采集模块、能耗分析模块、碳排分析模块、综合评定模块、控制中心和服务器，所述控制中心用于将船舶的标准参数数据发送至能耗分析模块，所述历史采集模块用于采集船舶的历史营运信息发送至能耗分析模块和碳排分析模块，所述能耗分析模块用于分析计算得到船舶的历史能耗利用率发送至综合评定模块，所述碳排分析模块用于分析计算得到船舶的历史碳强度发送至综合评定模块，所述综合评定模块用于对船舶的能耗及碳排放情况进行综合评定生成对应损耗信号发送至控制中心，本发明实现了基于航行数据的船舶智能化节能控制。
Description
技术领域
本发明属于船舶领域，涉及节能控制技术，具体是一种基于大数据分析的船舶节能控制系统。
背景技术
船舶使用的主要燃料种类包括重油、柴油、天然气、液化石油气（LPG）等，船舶选择何种燃料种类受船舶类型、操作条件以及所行驶区域的环保法规影响，但是不论使用何种燃料，燃料的大量使用带来了不容忽视的环境污染问题，为了减少船舶燃料对环境的污染，国际组织已对船舶使用燃料的硫含量进行了限制，但是燃料燃烧产生的粉尘、碳化合物等产物对环境治理仍是一大挑战。
当前技术大环境下，船舶的能耗情况通常反映在航行过程或营运过程中二氧化碳气体的排放量上，然而碳排放受船舶燃料种类、燃料燃烧效率以及船舶的能量转化效率等多种因素影响，复杂的数据关系和庞杂的数据量为船舶节能控制带来了极大的不便；
为此，我们提出一种基于大数据分析的船舶节能控制系统。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于大数据分析的船舶节能控制系统。
本发明所要解决的技术问题为：
如何基于船舶航行数据实现船舶的智能化节能控制。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
第一方面，一种基于大数据分析的船舶节能控制系统，系统包括历史采集模块、能耗分析模块、碳排分析模块、综合评定模块、控制中心和服务器；
所述控制中心用于将船舶的标准参数数据经服务器发送至能耗分析模块；
所述历史采集模块用于采集船舶的历史营运信息，并将船舶的历史营运信息经服务器发送至能耗分析模块和碳排分析模块；
所述能耗分析模块用于分析船舶每次航行时的能耗转化情况，分析计算得到每次航行时船舶的历史能耗利用率经服务器发送至综合评定模块；
所述碳排分析模块用于对每次航行时船舶的碳排放情况进行分析，分析计算得到每次航行时船舶的历史碳强度经服务器发送至综合评定模块；
所述综合评定模块用于对每次航行时船舶的能耗及碳排放情况进行综合评定，并生成工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号经服务器发送至控制中心；
所述控制中心接收并根据工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号对船舶进行能耗调节、设备维护或故障检修工作。
进一步地，所述标准参数数据包括船舶的空载质量和空载航速；
历史营运信息包括船舶每次航行时的历史航行时长、历史航行距离、历史能耗量、历史客货量和历史碳排量。
进一步地，所述能耗分析模块的分析过程具体如下：
读取船舶每次航行时的空载质量和历史客货量，将空载船体质量和历史客货量相加求和计算得到每次航行时船舶的历史运载质量LZi，i为船舶的历史航次序号，i为非零自然数，i的上限值为n，n的数值与船舶历史航行次数的数值相等；
读取每次航行时船舶的空载航速EV、历史航行时长LTi和历史航行距离LSi，根据公式计算每次航行时船舶的历史航速比HSi，公式具体如下：
；
读取每次航行时船舶的历史能耗量LHi，根据公式计算每次航行时船舶的历史能耗利用率ZHi，公式具体如下：
；其中，s1和s2为固定数值的比例系数，s1和s2的取值均大于零且比例系数的取值由大量逻辑计算推演得到，当历史能耗量的数值为固定值时，历史运载质量与历史航速比的数值越大，历史能耗利用率的数值越大，即船舶将燃料转化为动力的效率越高。
进一步地，所述历史航速比的取值范围为（0，1），在理想状态下，船舶于历史航行中始终以空载航速进行航行，则船舶的历史航速比的数值为1，实际工作过程中，因船舶的载客及货运配重、航向偏转或航行海域天气等不可控因素影响，历史航速比的数值始终处于（0，1）的开区间内。
进一步地，所述碳排分析模块分析过程具体如下：
读取每次航行时船舶的历史航行距离、历史客货量和历史碳排量LCi；
根据公式计算每次航行时船舶的历史碳强度LCQi，公式具体如下：
；其中，历史碳排量的单位为克。
进一步地，所述综合评定模块的评定过程具体如下：
读取每次航行时船舶的历史能耗利用率，根据公式计算每次航行时船舶的能耗利用衰减速率SJi，公式具体如下：
；其中，i的取值范围为[1,n-1]；
同理，读取每次航行时船舶的历史碳强度并根据公式计算每次航行时船舶的碳强度增长速率ZZi，公式具体如下：
；
将每次航行时船舶的能耗利用衰减速率与对应的衰减速率临界值进行比对，还将每次航行时船舶的碳强度增长速率与增长速率临界值进行比对：
若能耗利用衰减速率和碳强度增长速率的数值均小于对应的速率临界值，则生成工作损耗信号；
若能耗利用衰减速率或碳强度增长速率中任一数值大于对应的速率临界值，则根据公式计算每次航行时船舶的性能损耗值SHi，公式具体如下：
；其中，a1和a2为固定数值的权重系数，a1和a2的取值均大于零且a1+a2=1；
将每次航行时船舶的性能损耗值与性能损耗阈值进行比对：
若船舶的性能损耗值小于等于第一性能损耗阈值，则生成工作损耗信号；
若船舶的性能损耗值大于第一性能损耗阈值且小于等于第二性能损耗阈值，则生成异常损耗信号；
若船舶的性能损耗值大于第二性能损耗阈值，则生成故障损耗信号；
若能耗利用衰减速率和碳强度增长速率中的数值均大于对应的速率临界值，则生成故障损耗信号。
进一步地，衰减速率临界值与增长速率临界值的数值均大于零，第一性能损耗阈值和第二性能损耗阈值的取值均大于零，第一性能损耗阈值小于第二性能损耗阈值。
进一步地，所述控制中心对船舶进行检修工作，工作具体包括：
若接收到工作损耗信号，则船舶的能耗设备组的损耗情况属于正常工作损耗，无需安排额外维护工作；
若接收到异常损耗信号，则于当次航行过程结束后于停泊港口对主动力机组、副动力机组以及锅炉进行设备维护和能耗调节；
若接收到故障损耗信号，则立即安排工作人员对主动力机组、副动力机组以及锅炉进行设备故障检修。
第二方面，提出一种基于大数据分析的船舶节能控制方法，船舶节能控制方法包括如下步骤：
步骤S101，控制中心将船舶的标准参数数据经服务器发送至能耗分析模块，历史采集模块采集船舶的历史营运信息经服务器发送至能耗分析模块和碳排分析模块；
步骤S102，能耗分析模块分析船舶每次航行时的能耗转化情况，分析计算得到每次航行时船舶的历史能耗利用率经服务器发送至综合评定模块，同时，碳排分析模块对每次航行时船舶的碳排放情况进行分析，分析计算得到每次航行时船舶的历史碳强度经服务器发送至综合评定模块；
步骤S103，综合评定模块对每次航行时船舶的能耗及碳排放情况进行综合评定，根据结果生成工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号经服务器发送至控制中心；
步骤S104，控制中心接收并根据工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号对船舶进行能耗调节、设备维护或故障检修工作。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明首先由控制中心将船舶的标准参数数据发送至能耗分析模块，同时通过历史采集模块采集船舶的历史营运信息发送至能耗分析模块和碳排分析模块，然后利用能耗分析模块分析船舶每次航行时的能耗转化情况，经分析计算得到每次航行时船舶的历史能耗利用率发送至综合评定模块，再通过碳排分析模块对每次航行时船舶的碳排放情况进行分析，得到每次航行时船舶的历史碳强度发送至综合评定模块，最终通过综合评定模块对每次航行时船舶的能耗及碳排放情况进行综合评定，生成工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号，本发明实现了基于船舶航行数据的船舶智能化节能控制
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的整体系统框图；
图2为本发明的又一系统框图；
图3为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，请参阅图1所示，本发明提供一种基于大数据分析的船舶节能控制系统，包括历史采集模块、能耗分析模块、碳排分析模块、综合评定模块、控制中心和服务器；
所述控制中心用于将船舶的标准参数数据发送至服务器，所述服务器将船舶的标准参数数据发送至能耗分析模块，标准参数数据包括船舶的空载质量和空载航速；
所述历史采集模块用于采集船舶的历史营运信息，并将船舶的历史营运信息经服务器发送至能耗分析模块和碳排分析模块，历史营运信息为船舶每次航行时的历史航行时长、历史航行距离、历史能耗量、历史客货量和历史碳排量，其中，历史能耗量为船舶于每次历史航行中消耗的能源总量，历史客货量为每次历史航行中所载货物质量或运载乘客人数，历史碳排量为船舶于每次历史航行中排放的二氧化碳气体量，在实际工作过程中，通过设置于燃油舱出口处的流量计获取船舶每次航行时的历史能耗量，通过卫星定位技术获取船舶每次航行时的历史航行距离，通过于船舶动力装置的排气口处设置二氧化碳浓度计测算得到船舶每次航行时的历史碳排量；
本实施例中，船舶均为货运船，所载货物为集装箱，重载集装箱按10吨折算，空载集装箱按2吨折算，由此可得公式：历史客货量=重载集装箱数×10+空载集装箱数×2，历史客货量的单位为吨；
所述能耗分析模块用于分析船舶每次航行时的能耗转化情况，分析过程具体如下：
读取船舶每次航行时的空载质量和历史客货量，将空载船体质量和历史客货量相加求和计算得到每次航行时船舶的历史运载质量LZi，i为船舶的历史航次序号，i为非零自然数，i的上限值为n，n的数值与船舶历史航行次数的数值相等；
读取每次航行时船舶的空载航速EV、历史航行时长LTi和历史航行距离LSi，根据公式计算每次航行时船舶的历史航速比HSi，公式具体如下：
；其中，历史航速比的取值范围为（0，1），在理想状态下，船舶于历史航行中始终以空载航速进行航行，则船舶的历史航速比的数值为1，实际工作过程中，因船舶的载客及货运配重、航向偏转或航行海域天气等不可控因素影响，历史航速比的数值始终处于（0，1）的开区间内；
读取每次航行时船舶的历史能耗量LHi，根据公式计算每次航行时船舶的历史能耗利用率ZHi，公式具体如下：
；
其中，s1和s2为固定数值的比例系数，s1和s2的取值均大于零且比例系数的取值由大量逻辑计算推演得到，当历史能耗量的数值为固定值时，历史运载质量与历史航速比的数值越大，历史能耗利用率的数值越大，即船舶将燃料转化为动力的效率越高；
所述能耗分析模块将每次航行时船舶的历史能耗利用率发送至服务器，所述服务器将每次航行时船舶的历史能耗利用率发送至综合评定模块；
所述碳排分析模块用于对每次航行时船舶的碳排放情况进行分析，分析过程具体如下：
读取每次航行时船舶的历史航行距离、历史客货量和历史碳排量LCi；
而后根据公式计算每次航行时船舶的历史碳强度LCQi，公式具体如下：
；其中，历史碳排量的单位为克，历史碳强度的计算公式由现有的船舶营运碳强度指标CII计算方法适应性变换得到；
所述碳排分析模块将每次航行时船舶的历史碳强度发送至服务器，所述服务器将每次航行时船舶的历史碳强度发送至综合评定模块；
所述综合评定模块用于对每次航行时船舶的能耗及碳排放情况进行综合评定，评定过程具体如下：
读取每次航行时船舶的历史能耗利用率，根据公式计算每次航行时船舶的能耗利用衰减速率SJi，公式具体如下：
；其中，i的取值范围为[1,n-1]，例如，SJ2=（ZH2-ZH1）/LT2；
同理，读取每次航行时船舶的历史碳强度并根据公式计算每次航行时船舶的碳强度增长速率ZZi，公式具体如下：
；
将每次航行时船舶的能耗利用衰减速率与对应的衰减速率临界值进行比对，还将每次航行时船舶的碳强度增长速率与增长速率临界值进行比对：
若能耗利用衰减速率和碳强度增长速率的数值均小于对应的速率临界值，则生成工作损耗信号；
若能耗利用衰减速率或碳强度增长速率中任一数值大于对应的速率临界值，则根据公式计算每次航行时船舶的性能损耗值SHi，公式具体如下：
；其中，a1和a2为固定数值的权重系数，a1和a2的取值均大于零且a1+a2=1；
将每次航行时船舶的性能损耗值与性能损耗阈值进行比对：
若船舶的性能损耗值小于等于第一性能损耗阈值，则生成工作损耗信号；
若船舶的性能损耗值大于第一性能损耗阈值且小于等于第二性能损耗阈值，则生成异常损耗信号；
若船舶的性能损耗值大于第二性能损耗阈值，则生成故障损耗信号；
若能耗利用衰减速率和碳强度增长速率中的数值均大于对应的速率临界值，则生成故障损耗信号；
其中，衰减速率临界值与增长速率临界值的数值均大于零，第一性能损耗阈值和第二性能损耗阈值的取值均大于零，第一性能损耗阈值小于第二性能损耗阈值；
所述综合评定模块将工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号发送至服务器，所述服务器将工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号发送至控制中心；
所述控制中心接收工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号，控制中心配置有显示屏，通过显示屏显示并根据工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号对船舶进行能耗调节、设备维护或故障检修工作，具体的：
若接收到工作损耗信号，则船舶的能耗设备组的损耗情况属于正常工作损耗，无需安排额外维护工作；
若接收到异常损耗信号，则于当次航行过程结束后于停泊港口（码头）对主动力机组、副动力机组以及锅炉进行设备维护和能耗调节；
若接收到故障损耗信号，则立即安排工作人员对主动力机组、副动力机组以及锅炉进行设备故障检修。
实施例2，基于本发明的进一步方案，如图2所示，系统还包括碳排控制模块和控制执行模块，所述碳排分析模块还将每次航行时船舶的历史碳强度发送至服务器，所述服务器将每次航行时船舶的历史碳强度发送至碳排控制模块；
所述碳排控制模块用于对每次航行时船舶的碳排放情况进行调控，调控过程具体如下：
读取并将每次航行时船舶的历史碳强度与碳强度阈值进行比对：
若船舶的历史碳强度小于等于第一碳强度阈值，则判定船舶的碳排放等级为第一碳排放等级；
若船舶的历史碳强度大于第一碳强度阈值且小于等于第二碳强度阈值，则判定船舶的碳排放等级为第二碳排放等级；
若船舶的历史碳强度大于第二碳强度阈值，则判定船舶的碳排放等级为第三碳排放等级；
其中，第一碳强度阈值和第二碳强度阈值的数值均大于零，第一碳强度阈值小于第二碳强度阈值，第一碳排放等级的单位碳排放量低于第二碳排放等级的单位碳排放量，第二碳排放等级的单位碳排放量低于第三碳排放等级的单位碳排放量，单位碳排放量具体为船舶单位运输能力所排放的二氧化碳气体量，单位碳排放量的单位为克/吨海里；
所述碳排控制模块将船舶的碳排放等级发送至服务器，所述服务器将船舶的碳排放等级发送至控制执行模块，控制执行模块根据船舶的碳排放等级执行相应的碳排放控制方案，碳排放控制方案具体为：
若船舶的碳排放等级为第三碳排放等级，将碳排放净化设备的净化强度调至最高强度；
若船舶的碳排放等级为第二碳排放等级，将碳排放净化设备的净化强度上调一强度；
若船舶的碳排放等级为第一碳排放等级，将无需调整碳排放净化设备的净化强度；
本实施例中，碳排放净化设备的净化强度区分为1至5强度，强度对应的数值越大，净化强度越高，碳排放控制方案实施过程中，若净化强度已调至最高强度且船舶的碳排放等级为第二碳排放等级或第三碳排放等级，则生成故障损耗信号发送至控制中心。
实施例3，请参阅图3所示，基于同一发明的又一构思，现提出一种基于大数据分析的船舶节能控制方法，船舶节能控制方法包括如下步骤：
步骤S101，控制中心将船舶的标准参数数据发送至服务器，服务器将船舶的标准参数数据发送至能耗分析模块，历史采集模块采集船舶的历史营运信息，并将船舶的历史营运信息经服务器发送至能耗分析模块和碳排分析模块；
步骤S102，能耗分析模块分析船舶每次航行时的能耗转化情况，读取船舶每次航行时的空载质量和历史客货量，将空载船体质量和历史客货量相加求和计算得到每次航行时船舶的历史运载质量，而后读取每次航行时船舶的空载航速、历史航行时长和历史航行距离，得到计算每次航行时船舶的历史航速比，读取每次航行时船舶的历史能耗量，再计算每次航行时船舶的历史能耗利用率，能耗分析模块将每次航行时船舶的历史能耗利用率发送至服务器，服务器将每次航行时船舶的历史能耗利用率发送至综合评定模块，同时碳排分析模块对每次航行时船舶的碳排放情况进行分析，读取每次航行时船舶的历史航行距离、历史客货量和历史碳排量，计算每次航行时船舶的历史碳强度，碳排分析模块将每次航行时船舶的历史碳强度发送至服务器，服务器将每次航行时船舶的历史碳强度发送至综合评定模块；
步骤S103，综合评定模块对每次航行时船舶的能耗及碳排放情况进行综合评定，读取每次航行时船舶的历史能耗利用率，计算每次航行时船舶的能耗利用衰减速率，同理，读取每次航行时船舶的历史碳强度并根据公式计算每次航行时船舶的碳强度增长速率，将每次航行时船舶的能耗利用衰减速率与对应的衰减速率临界值进行比对，同时还将每次航行时船舶的碳强度增长速率与增长速率临界值进行比对，若能耗利用衰减速率和碳强度增长速率的数值均小于对应的速率临界值，则生成工作损耗信号，若能耗利用衰减速率或碳强度增长速率中任一数值大于对应的速率临界值，则计算每次航行时船舶的性能损耗值，将每次航行时船舶的性能损耗值与性能损耗阈值进行比对，若船舶的性能损耗值小于等于第一性能损耗阈值，则生成工作损耗信号，若船舶的性能损耗值大于第一性能损耗阈值且小于等于第二性能损耗阈值，则生成异常损耗信号，若船舶的性能损耗值大于第二性能损耗阈值，则生成故障损耗信号，若能耗利用衰减速率和碳强度增长速率中的数值均大于对应的速率临界值，则生成故障损耗信号，综合评定模块将工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号发送至服务器，所述服务器将工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号发送至控制中心；
步骤S104，控制中心接收工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号，通过显示屏显示并根据工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号对船舶进行能耗调节、设备维护或故障检修工作。
在本申请中，若出现相应的计算公式，则上述计算公式均是去量纲取其数值计算，公式中存在的权重系数、比例系数等系数，其设置的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个结果值，关于权重系数和比例系数的大小，只要不影响参数与结果值的比例关系即可。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种基于大数据分析的船舶节能控制系统，其特征在于，包括历史采集模块、能耗分析模块、碳排分析模块、综合评定模块、控制中心和服务器；所述控制中心用于将船舶的标准参数数据经服务器发送至能耗分析模块，所述标准参数数据包括船舶的空载质量和空载航速；所述历史采集模块用于采集船舶的历史营运信息，并将船舶的历史营运信息经服务器发送至能耗分析模块和碳排分析模块，历史营运信息包括船舶每次航行时的历史航行时长、历史航行距离、历史能耗量、历史客货量和历史碳排量；
所述能耗分析模块用于分析船舶每次航行时的能耗转化情况，基于历史运载质量、空载航速、历史航行时长和历史航行距离计算每次航行时船舶的历史航速比，历史航速比结合历史能耗量得到每次航行时船舶的历史能耗利用率，将每次航行时船舶的历史能耗利用率经服务器发送至综合评定模块；
其中，所述能耗分析模块的分析过程具体如下：
读取船舶每次航行时的空载质量和历史客货量，将空载船体质量和历史客货量相加求和计算得到每次航行时船舶的历史运载质量LZi，i为船舶的历史航次序号；
读取每次航行时船舶的空载航速EV、历史航行时长LTi和历史航行距离LSi，根据公式计算每次航行时船舶的历史航速比HSi，公式具体如下：
；
读取每次航行时船舶的历史能耗量LHi，根据公式计算每次航行时船舶的历史能耗利用率ZHi，公式具体如下：
；其中，s1和s2为固定数值的比例系数，s1和s2的取值均大于零，当历史能耗量的数值为固定值时，历史运载质量与历史航速比的数值越大，历史能耗利用率的数值越大，即船舶将燃料转化为动力的效率越高；
所述碳排分析模块用于对每次航行时船舶的碳排放情况进行分析，依据历史航行距离和历史碳排量计算每次航行时船舶的历史碳强度，并将每次航行时船舶的历史碳强度经服务器发送至综合评定模块；
所述综合评定模块用于对每次航行时船舶的能耗及碳排放情况进行综合评定，依据历史能耗利用率计算每次航行时船舶的能耗利用衰减速率和依据历史碳强度计算每次航行时船舶的碳强度增长速率，能耗利用衰减速率比对衰减速率临界值进行，碳强度增长速率比对增长速率临界值，生成工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号经服务器发送至控制中心；
所述控制中心接收并根据工作损耗信号、异常损耗信号或故障损耗信号对船舶进行能耗调节、设备维护或故障检修工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的船舶节能控制系统，其特征在于，所述历史航速比的取值范围为（0，1），在理想状态下，船舶于历史航行中始终以空载航速进行航行，则船舶的历史航速比的数值为1。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的船舶节能控制系统，其特征在于，所述碳排分析模块分析过程具体如下：
读取每次航行时船舶的历史航行距离LSi和历史碳排量LCi；
根据公式计算每次航行时船舶的历史碳强度LCQi，公式具体如下：
；其中，历史碳排量的单位为克。
4.根据权利要求3所述的一种基于大数据分析的船舶节能控制系统，其特征在于，所述综合评定模块的评定过程具体如下：
读取每次航行时船舶的历史能耗利用率ZHi，根据公式计算每次航行时船舶的能耗利用衰减速率SJi，公式具体如下：
；其中，i的取值范围为[1,n-1]；
同理，读取每次航行时船舶的历史碳强度LCQi，并根据公式计算每次航行时船舶的碳强度增长速率ZZi，公式具体如下：
；
将每次航行时船舶的能耗利用衰减速率与对应的衰减速率临界值进行比对，同时将每次航行时船舶的碳强度增长速率与增长速率临界值进行比对；
若能耗利用衰减速率和碳强度增长速率的数值均小于对应的速率临界值，则生成工作损耗信号；
若能耗利用衰减速率或碳强度增长速率中的任一数值大于对应的速率临界值，则根据公式计算每次航行时船舶的性能损耗值SHi，公式具体如下：
；其中，a1和a2为固定数值的权重系数，a1和a2的取值均大于零且a1+a2=1；
将每次航行时船舶的性能损耗值与性能损耗阈值进行比对；
若船舶的性能损耗值小于等于第一性能损耗阈值，则生成工作损耗信号；
若船舶的性能损耗值大于第一性能损耗阈值且小于等于第二性能损耗阈值，则生成异常损耗信号；
若船舶的性能损耗值大于第二性能损耗阈值，则生成故障损耗信号；
若能耗利用衰减速率和碳强度增长速率中的数值均大于对应的速率临界值，则生成故障损耗信号。
5.根据权利要求4所述的一种基于大数据分析的船舶节能控制系统，其特征在于，衰减速率临界值与增长速率临界值的数值均大于零，第一性能损耗阈值和第二性能损耗阈值的取值均大于零，第一性能损耗阈值小于第二性能损耗阈值。
6.根据权利要求5所述的一种基于大数据分析的船舶节能控制系统，其特征在于，所述控制中心对船舶进行检修工作，工作具体包括：
若接收到工作损耗信号，则船舶的能耗设备组的损耗情况属于正常工作损耗，无需安排额外维护工作；
若接收到异常损耗信号，则于当次航行过程结束后于停泊港口对主动力机组、副动力机组以及锅炉进行设备维护和能耗调节；
若接收到故障损耗信号，则立即安排工作人员对主动力机组、副动力机组以及锅炉进行设备故障检修。
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