特别关注｜船舶能效智能化控制与管理随着我国航运业‘互联网+’船舶能效管

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随着我国航运业‘互联网+’船舶能效管理模式转变，船舶能效管理已由粗放化、孤岛化、碎片化向精细化、智能化、集成一体转变，为绿色智能航运提供了强有力的技术支撑。
船舶能效智能化控制与管理，其内涵和外延广泛，不同研究者有不同解读，本文基于中国船级社发布的《智能船舶规范》智能能效管理框架，通过对船舶能源加装、主要耗能设备能耗计量、能耗和航行设备工况监测、能效分析与评估、能效智能优化与辅助决策，实现全船能效智能化控制与管理。
表：全船能效智能化控制与管理概览
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1、船舶能耗设备数据采集与监测
(1) 能效数据采集
数据采集是管理与控制的基础，包括船舶加装燃料的全过程数量、主机、辅机、锅炉等耗能设备能耗与运行工况参数，航行设备如计程仪、全球卫星定位系统、倾斜仪、风速风向仪、测深仪，其它如轴功率计、油舱(柜)液位计等设备数据实现实时采集，且能在本地存储。
(2) 采集数据传输
数据采集频率基于原设备设计，对采集数据进行自动提取，船岸定时同步，自动解析到服务器，整个过程无需人为参与，达到智能化传输的目的。
(3) 设备输出接口
采集系统能接收接口类型包括串口RS232、RS422、RS485、TCP/IP 与UDP协议，其协议格式可以为NMEA0183、MODBUS或类似NMEA0183格式的厂家自定义格式。
(4) 数据发送协议
各厂家的数据发送协议差别较大，采集系统能适配主流报警系统厂家的数据发送协议，包括Kongsberg ， JRC ， Sam Electronics ， TERATEC ,Bemac ， Praxis等。
(5) 轴功率、流量计集成方案
根据船上的实际环境需要，支持轴功率和流量计单独，或接入到报警系统中，或二者合并成一个发送模块的多种集成方案，极大地简化了船上数据采集改造的过程，节约了成本。
(6) 数据监测
船端可采用B/S体系结构架设能效服务器，所有接入局域网的电脑均能通过特定的网址访问，方便实时监测分析评估。
2、船舶能耗分布分析
以船舶能量消耗典型模型和船舶能量利用效率评估体系为基础，根据主副机、锅炉、电力负载以及其他耗能装置运行工况，按能流关系开展全船能量消耗综合管理，实现船舶能量消耗分布分析、实现重点系统及设备能量利用效率评估。可连续监测船舶能量流动方向，掌握船舶能量消耗分布状况、及时发现能量利用薄弱环节和节能空间，有针对性的提高船舶能量效率。
3、船舶能效分析评估
【特别关注｜船舶能效智能化控制与管理】(1) 能源管理
船用燃油计量方法，包括燃油供应单(BDN)和油舱定期测量、船上油舱监控、燃烧过程的流量计监测、通过测量CO2排放量计算等。基于实时采集的各能耗设备(主机、副机和锅炉)流量计燃油计量数据、各燃油舱柜燃油计量数据，通过计算机软件系统，可实现燃油加装、不同设备不同燃油种类消耗的全过程监测、统计与管理。
(2) 能效统计分析
具有广泛代表性的船舶能效评估指标包括每运输功CO2排放(EEOI) 、每运输功油耗、每海里油耗、每海里CO2排放、每运输单位CO2排放，以及降速比和载货量利用率等辅助决策指标。各能效指标应可按不同时间单位进行趋势分析和关联分析。
4、船舶能效智能优化技术
(1) 船舶纵倾优化
采用数值仿真与船模试验相结合的方法，可以快速计算船舶在不同装载工况、不同航速、不同纵倾下的阻力性能，建立不同纵倾的阻力性能数据库，并采用寻优方法，根据船舶实际航行中的工况，为船舶提供最佳纵倾浮态操纵方案，降低船舶航行阻力。