一种船用燃油监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船用燃油监测系统，属于船舶监测技术领域，该系统包括船端系统，船端系统包括数据采集单元和中央处理单元，数据采集单元包括集控室采集单元和机舱采集单元，集控室采集单元与船舶运行监测系统连接，用于采集船舶运行数据，机舱采集单元用于采集船舶设备油耗数据，中央处理单元与数据采集单元连接，用于接收船舶运行数据和船舶设备油耗数据，并进行数据处理、数据存储和数据通信。本发明专利技术对船舶油耗数据实时采集，并自动统计油耗数据；能够自动计算舱内燃油存量，准确可靠；能够对船舶设备燃油消耗异常、燃油存量异常等异常状态进行报警；为优化各船舶设备使用状态和航行方案提供数据支撑和建议。行方案提供数据支撑和建议。行方案提供数据支撑和建议。

【技术实现步骤摘要】
一种船用燃油监测系统


[0001]本专利技术属于船舶监测
，具体涉及一种船用燃油监测系统。

技术介绍

[0002]随着我国船舶运输行业的发展，对于船舶的自动化控制要求也越来越高，其中关于船舶燃油监测的要求也越来越复杂，由于船舶燃油消耗是航运企业最主要成本之一，特别是近年来世界原油市场价格上涨，船东及租船人对燃油费用越来越关注。由于管理需要，船舶要定期向航运公司报告存油量和消耗油量，但受人为因素影响，有时会出现少测量或不测量而结算，或故意多报、少报等做法。船舶油耗还是人为根据舱柜内液位高度进行测定，船舶加油量大多需要人工根据舱容表进行计算，既不能保证数据的实时性，也不能确保数据的精确性。

技术实现思路

[0003]技术问题：针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术所要解决的技术问题在于一种船用燃油监测系统能够监测船舶的存油量和消耗油量。
[0004]技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种船用燃油监测系统，包括船端系统，所述船端系统包括数据采集单元和中央处理单元，所述数据采集单元包括集控室采集单元和机舱采集单元，所述集控室采集单元与船舶运行监测系统连接，用于采集船舶运行数据，所述机舱采集单元用于采集船舶设备油耗数据，所述中央处理单元与所述数据采集单元连接，用于接收所述船舶运行数据和船舶设备油耗数据，并进行数据处理、数据存储和数据通信。
[0006]优选的，所述机舱采集单元包括多个质量流量计，所述船舶设备油耗数据包括主机油耗、发电机油耗和锅炉油耗，多个所述流量计分别安装在主机、发电机和锅炉上。
[0007]优选的，所述数据采集单元还包括船舶注油采集单元，所述船舶注油采集单元包括多个设置在船舶注油口的质量流量计。
[0008]优选的，所述船舶运行数据包括：
[0009]燃油舱液位、温度数据；
[0010]燃油沉淀柜和日用柜液位、温度数据；
[0011]燃油系统中泵和阀门运行数据；
[0012]主机、发电机功率转速和运行状态数据；
[0013]锅炉运行状态数据。
[0014]优选的，所述中央处理单元根据所述燃油舱液位、温度数据结合燃油舱舱容表先计算燃油舱燃油体积，再计算燃油舱燃油质量；
[0015]计算燃油舱燃油体积根据燃油舱舱容表，利用多项式拟合，得出燃油舱液位h与体积V之间的公式：
[0016]V
t
＝w0+w1h+w2h2+w3h3+
……
+w
M
h
M
[0017]式中，V
t
为t℃下燃油的体积；h是燃油舱液位高度；W是拟合系数，根据燃油舱舱容表采用最小二乘法来确定；M是拟合阶数；
[0018]计算燃油舱燃油质量的计算公式如下：
[0019]M＝V
t
×
VCF
15
×
(ρ
15
‑
0.0011)
[0020]式中，M为燃油质量，V
t
为t℃下燃油的体积，ρ
15
是15℃下油品的标准密度，0.0011为重量修正系数，VCF
15
为标准温度15℃的体积修正系数，由下式计算：
[0021]VCF
15
＝e
‑
αΔt(1+0.8αΔt)
[0022]式中，Δt＝t
‑
15，即计量温度t与15℃的差，e为自然对数的底数，其中α采用下式计算：
[0023]α＝k0/ρ
152
+k1/ρ
15
+A
[0024]式中，ρ
15
是15℃下油品的标准密度，k0、k1和A为经验值。
[0025]优选的，所述中央处理单元还与船舶航行数据系统连接，用于接收船舶航行数据，所述船舶航行数据包括：船舶航速数据、船舶四面吃水数据和风速风向数据，所述中央处理单元包括燃油异常状态报警模块，用于对燃油存量异常、耗油量异常进行报警，所述耗油量异常为：
[0026]所有燃油舱柜总存量变化值
‑
船舶理论消耗量＞报警设定值
[0027]式中，所有燃油舱柜总存量变化值为：通过船舶运行监测系统获取燃油沉淀柜和日用柜的存量变化数据；
[0028]所述船舶理论消耗量：中央处理单元采集的船舶设备油耗数据和船舶航行数据结合台架试验、航行试验的负荷
‑
油耗曲线，得出的船舶在各种海况下理论消耗量。
[0029]优选的，所述中央处理单元包括显示单元，用于显示船舶运行数据、船舶设备油耗数据、船舶航行数据和燃油异常状态报警。
[0030]优选的，所述船端系统还包括智能网关单元和船载卫星通信终端，所述中央处理单元通过智能网关与所述船载卫星通信终端连接。
[0031]优选的，还包括与船端系统连接的岸端管理系统，所述岸端管理系统包括云平台服务器和客户管理终端，所述船载卫星通信终端通过因特网、4G、5G、VSAT连接云平台服务器，所述客户管理终端包括移动终端和综合监控管理终端。
[0032]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、通过设置中央处理单元和数据采集单元能够结合船舶航行数据和船舶运行数据对船舶油耗数据实时采集，并自动统计油耗数据，形成消耗统计报表，有利于船舶端检查分析；2、能够自动计算舱内燃油存量，直接获得燃油储存质量，准确可靠；3、能够对船舶设备燃油消耗异常、燃油存量异常等异常状态进行报警；4、通过多种方式与岸端连接，方便岸端对多条船舶的燃油存量和消耗量进行掌握和管理，根据不同船舶燃油数据、航行数据和运行数据对船舶燃油使用状态进行分析，为优化各船舶设备使用状态和航行方案提供数据支撑和建议。
附图说明
[0033]图1是本专利技术系统结构框图；
[0034]图2是本专利技术中央处理单元和数据采集单元连接框图；
[0035]图3是本专利技术具体实施方式中燃油舱舱容表
[0036]图4是图3舱容表拟合曲线图；
[0037]图5是标准ISO
‑
91/1中各参数K0、K1、A的经验值图。
具体实施方式
[0038]下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0039]如图1所示，一种船用燃油监测系统，包括船端系统和岸端管理系统，船端系统设置在每条需要燃油监测的船舶上，船端系统包括数据采集单元、中央处理单元智能网关单元和船载卫星通信终端，数据采集单元包括集控室采集单元和机舱采集单元，集控室采集单元与船舶自有系统中的船舶运行监测系统连接，用于采集船舶运行数据，机舱采集单元用于采集船舶设备油耗数据，中央处理单元与数据采集单元连接，用于接收船舶运行数据和船舶设备油耗数据，中央处理单元可设置有数据处理模块、数据存储模块和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用燃油监测系统，其特征在于，包括船端系统，所述船端系统包括数据采集单元和中央处理单元，所述数据采集单元包括集控室采集单元和机舱采集单元，所述集控室采集单元与船舶运行监测系统连接，用于采集船舶运行数据，所述机舱采集单元用于采集船舶设备油耗数据，所述中央处理单元与所述数据采集单元连接，用于接收所述船舶运行数据和船舶设备油耗数据，并进行数据处理、数据存储和数据通信。2.根据权利要求1所述的船用燃油监测系统，其特征在于，所述机舱采集单元包括多个质量流量计，所述船舶设备油耗数据包括主机油耗、发电机油耗和锅炉油耗，多个所述流量计分别安装在主机、发电机和锅炉上。3.根据权利要求1所述的船用燃油监测系统，其特征在于，所述数据采集单元还包括船舶注油采集单元，所述船舶注油采集单元包括多个设置在船舶注油口的质量流量计。4.根据权利要求1所述的船用燃油监测系统，其特征在于，所述船舶运行数据包括：燃油舱液位、温度数据；燃油沉淀柜和日用柜液位、温度数据；燃油系统中泵和阀门运行数据；主机、发电机功率转速和运行状态数据；锅炉运行状态数据。5.根据权利要求4所述的船用燃油监测系统，其特征在于，所述中央处理单元根据所述燃油舱液位、温度数据结合燃油舱舱容表先计算燃油舱燃油体积，再计算燃油舱燃油质量；计算燃油舱燃油体积根据燃油舱舱容表，利用多项式拟合，得出燃油舱液位h与体积V之间的公式：V
t
＝w0+w1h+w2h2+w3h3+
……
+w
M
h
M
式中，V
t
为t℃下燃油的体积；h是燃油舱液位高度；W是拟合系数，根据燃油舱舱容表采用最小二乘法来确定；M是拟合阶数；计算燃油舱燃油质量的计算公式如下：M＝V
t
×
VCF
15
×
(ρ
15
‑
0.0011)式中，M为燃油质量，V
t
为t℃下燃油的体积，ρ
15<...

【专利技术属性】
技术研发人员：包国治，杨春晖，王珂，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：