科技成果——船舶能效管理系统应用技术

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能源管理系统在船舶能耗控制中的应用研究

能源管理系统在船舶能耗控制中的应用研究船舶是国际贸易中不可或缺的运输方式之一，随着全球对环保和能源问题的重视，航运业也在不断探索如何减少船舶的能耗和排放。

能源管理系统（Energy Management System，简称EMS）作为一个综合性的船舶能耗控制手段，在这一领域中起到越来越重要的作用。

本文将就EMS在船舶能耗控制中的应用研究作一阐述。

一、 EMS与船舶能耗控制EMS是一套船舶内部设备和船舶外部设施相结合的系统，主要分为两部分：船上的控制系统和外部管理系统。

当船只启航时，EMS能够精准计算并监视使用船只所消耗的每一升油的成本，还能通过数据记录和分析，实现船舶的能源利用率最大化。

通过EMS，船长和管理人员可以及时获得船只的运营情况，进而制定相应的调整策略。

船舶能耗控制需要涉及到一个重要的方面，即船舶排放控制。

如何控制船舶排放是有关于国内外法规标准的，这一方面被认为是所有海运企业都必须要关注的问题。

针对这一问题，EMS系统能够帮助船舶遵循降低排放标准和节省能源的措施。

因此，EMS 与船舶能耗控制，在海运行业中具有重要的意义。

二、 EMS的运作机理EMS被设计为一个自动化的控制系统，包括各种传感器、数据记录和分析仪器以及控制设备。

当船只开启引擎时，传感器会开始工作，整套系统会收集、存储和分析船舶运作中的诸多数据，从而做出相应的调整。

例如，当船只在通过某个航道时，环境中的气流可能出现变化，从而影响船只的航速和燃油消耗。

EMS能够即时感应到船只在该轨道上的运行情况，然后对该情况进行判断，自动做出正确的反应，保证船只的航行效率。

三、 EMS的优势EMS对航运业而言，具有多重优势。

在此，我们将简要讲述其中的三条：（1）减少船舶的燃料耗用和污染排放船只在进行航行时，要消耗大量的燃料。

而EMS能够对燃料油的精准控制，保证每一个船舶运作时的性能水平。

同时，EMS能够帮助船只减少能源浪费，使得船只的燃耗中仅包含必要的能量消耗，大大提高航行效率，从而使得船只在航行时排放的污染物大幅减少。

智能船舶概述及其能效管理系统研究

智能船舶概述及其能效管理系统研究在当今科技迅速发展的时代，智能船舶作为航运领域的创新成果，正逐渐改变着海洋运输的面貌。

智能船舶不仅代表了船舶技术的前沿发展方向，还为提高航运效率、降低运营成本和减少环境影响带来了新的机遇。

其中，能效管理系统作为智能船舶的关键组成部分，对于实现船舶的节能减排和可持续运营具有重要意义。

智能船舶是指利用先进的信息技术、传感器技术、自动化技术和人工智能等手段，使船舶具备自主感知、智能决策和自动控制等能力的新型船舶。

与传统船舶相比，智能船舶具有更高的安全性、可靠性、经济性和环保性。

智能船舶可以通过实时监测船舶的运行状态和环境条件，及时发现潜在的故障和风险，并采取相应的措施进行预防和处理，从而提高船舶的安全性。

同时，智能船舶可以根据货物运输需求和航线条件，优化船舶的航行速度和航线规划，降低燃油消耗和运营成本，提高经济性。

此外，智能船舶通过采用清洁能源和先进的排放控制技术，减少温室气体和污染物的排放，降低对环境的影响。

智能船舶的发展离不开一系列关键技术的支持。

首先是传感器技术，包括各种类型的传感器，如压力传感器、温度传感器、位置传感器等，用于实时采集船舶的运行数据和环境信息。

其次是通信技术，如卫星通信、无线通信等，实现船舶与岸基之间的高速、稳定的数据传输。

再者是数据分析和处理技术，利用大数据和人工智能算法对采集到的数据进行分析和挖掘，提取有价值的信息，为船舶的智能决策提供支持。

还有自动控制技术，如自动驾驶、自动装卸等，实现船舶的自动化运行和操作。

在智能船舶的众多应用领域中，能效管理系统是一个备受关注的重点。

船舶的能效管理系统是一个综合性的系统，旨在通过对船舶能源消耗的监测、分析和优化，实现节能减排和提高能源利用效率的目标。

该系统通常由传感器、数据采集设备、数据分析软件和控制设备等组成。

传感器负责实时采集船舶主机、辅机、锅炉等设备的运行参数和能源消耗数据，数据采集设备将这些数据传输到数据分析软件中进行处理和分析。

哈尔滨工程大学科技成果——船舶能源智能化管理系统

哈尔滨工程大学科技成果——船舶能源智能化管理系统项目概述近年来，国际海事组织及欧盟频频推出新规范、新标准，致使航运业面临巨大的节能减排压力；航运市场持续低迷，企业迫切需要采用新技术降低运营成本；船舶工业4.0核心是船舶智能化，最低能源消耗是船舶基本属性。

在此背景下，哈尔滨工程大学利用其基础雄厚及多学科优势，主持了工信部高技术船舶项目“船舶能耗分布及能效评价研究”，针对三大主力船型，自主开发了基于数学物理模型的船舶能源智能化管理系统。

该系统包括设计及营运阶段两套子系统，主要目的是提供一种船舶能源综合分析、优化及管理手段。

在设计阶段保证船舶能源利用率高是船舶节能减排的前提，设计阶段能源管理系统主要功能有：（1）系统及设备性能稳态计算；（2）能耗分布及有用能分析；（3）节能技术效果评估；（4）基于能耗的船舶设计方案评估。

船舶运行好坏是船舶节能减排的关键，营运阶段的船舶能源智能化管理系统具有以下功能：（1）能源系统性能实时监测与计算；（2）实时能耗分布与能效分析；（3）关键设备能效评估与管理；（4）全船能源综合优化与管理。

设计好船及把船用好才能实现船舶节能减排、增强航运企业核心竞争力。

哈船能耗团队经过多年的努力，开发的船舶能源智能化管理系统通过实施综合的能源分析、优化与管理，实现单船及船队节能5%-8%，为船舶设计师、操作者和船东提供一种实用有效的船舶节能减排手段。

技术特点（1）建立了船体、主机、电站及热站等200余个稳态及动态仿真模型，用于实时计算并获知主机功率、螺旋桨推力、船体阻力以及工质温度、压力、流量等全面性能信息，实现了基于数学物理模型的船舶能源智能化管理，解决了设计阶段因缺少数据及营运阶段因实测数据有限而无法准确全面进行船舶能效评估的难题。

（2）通过仿真计算绘制稳态及动态全船能流图，清晰给出不同工况下全船能量在哪消耗、消耗多少，以及能源损失多少、在哪损失最多、船舶总体效率等最基本信息，为设计阶段船舶节能潜力挖掘及营运船舶能源优化与管理提供依据。

船舶动力系统的能效提升与优化技术

船舶动力系统的能效提升与优化技术在当今全球经济和环境的大背景下，船舶作为重要的运输工具，其动力系统的能效提升与优化技术变得愈发关键。

高效的船舶动力系统不仅能够降低运营成本，增强船舶在市场中的竞争力，还能减少对环境的负面影响，符合可持续发展的要求。

船舶动力系统的类型多种多样，常见的包括内燃机动力系统、蒸汽轮机动力系统、燃气轮机动力系统以及电力推进系统等。

不同类型的动力系统在能效表现上各有特点，也面临着不同的优化挑战。

内燃机动力系统是目前船舶应用最为广泛的动力形式之一。

然而，内燃机在燃烧过程中存在能量损失，如不完全燃烧、冷却损失和排气损失等。

为了提高内燃机的能效，一系列技术手段被应用。

例如，采用高压共轨燃油喷射技术，能够精确控制燃油喷射量和喷射时间，实现更充分的燃烧，从而提高燃油利用率。

另外，优化进气和排气系统，增加涡轮增压和中冷技术，也有助于提高发动机的充气效率和功率输出，降低燃油消耗。

蒸汽轮机动力系统虽然在现代船舶中的应用相对较少，但在一些大型船舶上仍有使用。

对于蒸汽轮机系统，提高蒸汽发生器的热效率是关键。

采用更高效的锅炉设计，提高蒸汽的温度和压力，可以显著增加系统的输出功率和能效。

同时，优化蒸汽轮机的叶片设计，减少蒸汽在流动过程中的能量损失，也是提升能效的重要途径。

燃气轮机动力系统具有功率密度大、启动迅速等优点。

但燃气轮机的高温排气中蕴含着大量的能量，如果直接排放将造成巨大的能量浪费。

通过采用余热回收技术，利用这部分排气能量来驱动蒸汽发生器或加热其他介质，可以有效提高整个动力系统的综合能效。

此外，优化燃气轮机的燃烧过程，控制燃烧温度和空燃比，也能够提高燃烧效率，降低燃料消耗。

电力推进系统是近年来船舶动力领域的一个重要发展方向。

在电力推进系统中，通过优化发电机、电动机和电力控制系统，可以提高电能的转换和传输效率。

采用先进的变频调速技术，能够根据船舶的运行工况灵活调整电动机的转速，实现精准的功率输出控制，从而降低能源消耗。

船舶高能效技术介绍

3. 高效动力系统
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4. 高效推进系统
5. 电力系统优化
船
舶
6. 新能源应用
高
能
效技
7.高效系统/系统
术
8. 新概念船型
6
2013年1月
减少水阻力
船舶减阻技术
主尺度和船型参数的优化
L 、B/T、CP 、CB 、LCB 、Cw…
线型优化
首部线型优化尾部线型优化
尾框高度、螺旋桨与船体间隙、机舱布置、螺旋桨轴线高度和主机的配合…
※ 主机能量利用效率 40.64%
※ 发电机组能量利用效率 32.30%
※ 单位货物每小时耗能指标 150（kJ/t.h）
CCS 社审图中心
3
2013年1月
新旧散货船能耗对比
— 新型散货船综合能量传递及消耗分布
整船能量利用效率 32.58%
※ 动力系统能量利用效率 20.88%
※ 电力系统能量利用效率 31.97%
优化方法
✓ 分析船型特点； ✓ 对于方型系数较大的船舶（如散货船、油船等），尽量延长去流段的长度，以期减小
去流角，从而使舭涡和尾部流线分离等现象尽量减小，振动也可以得到减小； ✓ 尾部剖面形状设计主要考虑对推进性能的影响，以提高桨盘面处伴流的均匀度，推进
效率也就得到了提高，螺旋桨引起的振动也就越小； ✓ 螺旋桨轴线高度和主机的配合； ✓ 同时平行中体作相应的前移； ✓ 对满载状态下的尾部伴流场进行分析； ✓ 同时对压载状态下的伴流场、螺旋桨匹配及振动等也应测试分析； ✓ 对于安装低转速、大直径螺旋桨的船舶，瘦削的尾部更有利于满足螺旋桨浸没的要求； ✓ 最后决定安不安装节能装置。
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浅析海事巡逻船舶实行船舶能效管理的方法和应用措施

２０１０年１０月１日结束的国际海事组织海上环境保护委员会第６ｌ届会议（ＭＥＰＣ６１），对船
制性实施船舶能效管理。但截至目前，我国国内
公务船舶尚未要求实施船舶能效管理。
收稿日期：２０１３ — ０４ — １８
天津海事局辖区目前配备９艘巡逻船舶，主要负责辖区内通航环境、通航秩序的维护工作、
年国际防止船舶造成污染公约》（ＭＡＲＰＯＬ公
五”期间节能减排约束性指标。我海事巡逻船舶
积极开展船舶能效管理Βιβλιοθήκη 和节能减排工作，充分发
约）附则Ⅵ修正案，该修正案已于２０１３年１月１
日生效，该修正案确定了 “ 新船设计能效指数” （ＥＥＤＩ）和 “ 船舶能效管理计划 ” （ＳＥＥＭＰ）２
近年来，海上船舶温室气体排放已成为全球关注的热点，全球海上船舶目前每年消耗约２Ｏ亿桶燃油，二氧化碳排放量要超过２Ｏ亿吨左右。
同时，随着全球经济的快速发展，我国已成为能
舶能效管理提出了系统性的要求，规定了船舶和
有船单位的责任，将能效设计指数（ＥＥＤＩ）和船
ｉ，
∑Ｄ
式中：．『为燃油类型；ｉ为巡航单元数；ＦＣ为在
事故风险不断增大，巡航和人命救助任务日益繁
重，导致能源消耗和温室气体排放不断增加，所以实行船舶能效管理迫在眉睫。
巡航单元ｉ中燃油ｊ的消耗量；
离（海里）。

船舶能源管理提高船舶能源效率的创新方法

船舶能源管理提高船舶能源效率的创新方法船舶能源管理是指通过有效的能源利用和管理措施，提高船舶的能源效率，减少船舶对环境的影响。

在当前环境保护和节能减排的大背景下，船舶能源管理成为了航运业的重要议题。

本文将介绍一些创新的方法，帮助船舶提高能源效率。

1. 船舶机械系统优化船舶机械系统是船舶能源消耗的重要部分。

通过优化机械系统的设计和运行方式，可以显著提高船舶的能源效率。

一种创新的方法是采用先进的动力装置，如涡轮增压器和可变推进器。

这些设备可以提高内燃机的热效率，减少能源浪费。

同时，通过使用先进的电子控制系统和智能监控系统，可以实现对机械系统的精确控制和监测，进一步提高能源利用效率。

2. 船舶航行路径优化航行路径的选择对船舶的能源消耗有重要影响。

合理规划航线，避免不必要的航行距离和航行时间，可以减少燃油消耗。

现代船舶导航系统和天气预报技术的发展，使得船舶可以更准确地选择最佳航行路径。

此外，利用船舶航行数据和大数据分析技术，可以对船舶的航行性能进行评估和优化，进一步提高能源效率。

3. 船舶能源回收技术船舶能源回收技术可以将船舶运行过程中产生的废热、废气等能量资源进行回收再利用。

通过采用余热回收装置和废气处理系统，可以将废热和废气中的能量转化为电力或其他可再生能源形式，进一步提高能源效率。

此外，利用船舶的水动力能量和风能资源，开发相应的能源回收设备，也是一种创新的方法。

4. 船舶船体优化设计船舶船体的设计对船舶的能源效率有重要影响。

通过合理优化船舶的船体结构、减少船体阻力、改善船舶的流线型，可以降低船舶的能源消耗。

一些创新的船舶设计方法，如空气润滑技术和超级滑翔技术，可以在一定程度上减少船舶的阻力，提高航行效率。

此外，利用先进的材料和加工技术，减轻船舶的自重，也可以进一步提高船舶的能源效率。

综上所述，船舶能源管理是航运业实现可持续发展的关键之一。

通过船舶机械系统优化、航行路径优化、能源回收技术和船舶船体优化设计等创新方法，可以有效提高船舶的能源效率，减少能源浪费，实现航运业的绿色发展。

哈尔滨工程大学科技成果——船舶能耗分布及能效评价技术

哈尔滨工程大学科技成果——船舶能耗分布及能效
评价技术
项目概述
以提高船舶能量利用效率、应对2012年即将执行的新船能效设计指数（EEDI）为目标，开展船舶总体能耗分布及能效评价技术研究，突破评价指标体系中影响因素确立、因素权重的确立等关键技术，构建船舶能效评价体系及平台，形成船舶设计阶段能效评价的能力，缩短我国船舶行业同发达国家的差距，推动我国船舶行业的可持续发展。

主要研究内容
（1）船舶能量消耗分布研究；
（2）船舶系统及设备节能潜力研究；
（3）船舶能源利用效率评价体系研究；
（4）船舶能源利用效率评价平台开发。

主要性能指标
（1）建立三大主力船型能耗分布仿真模型，经实船试航数据验证主要性能参数计算误差≤10%，其它性能参数趋势合理；
（2）建立三大主力船型有用能计算模型，经实船试航数据验证主要性能参数计算误差≤10%，其它性能参数趋势合理；
（3）初步开发船舶能源利用效率评价平台。

实现船舶能耗分布计算、节能潜力及典型节能技术应用可行性分析、能效综合评价及船舶设计方案评估等功能，经设计单位使用及实船试航数据验证切实可行。

项目成熟情况
目前项目处于前期研发阶段，已经具备了能耗分布数学模型，正在开发船舶能源利用效率评价平台。

应用范围
船舶行业。

新型船舶能效管理系统设计与实现

新型船舶能效管理系统设计与实现随着全球气候变化和环保意识的增强，节能减排已成为许多行业的重要发展方向。

尤其是航运产业，作为全球贸易的重要支柱，船舶排放所产生的二氧化碳、氮氧化物等污染物已经引起了各国政府和国际组织的高度重视。

为此，新型船舶能效管理系统的设计与实现也成为了一个重要的议题。

一、船舶能效管理系统的定义与作用船舶能效管理系统（Ship Energy Efficiency Management System，简称SEEM）是指在船舶运行管理中，通过采集、分析船舶各项数据信息，实现数据监测与分析、能效评估和航行优化的过程。

SEEM系统的主要作用在于提升船舶的能效，减少碳排放和航运成本，促进航运产业的可持续发展。

二、SEEM系统的设计与实现SEEM系统的设计与实现主要包括三个方面：数据采集、数据分析和优化控制。

其中，数据采集是SEEM系统的基础，通过各类传感器采集船舶的运行数据，包括船舶速度、航向、燃油消耗、排放量等。

数据分析则是通过对采集的数据进行分析处理，形成能效评估和航行优化的模型，这些模型能够对船舶运行过程中的能源消耗和碳排放进行准确预测和评估。

优化控制则是通过对船舶运行的优化策略进行控制，实现能效和碳排放的最优化控制。

在SEEM系统的设计与实现过程中，需要考虑到以下几个方面：1. 数据采集系统的可靠性和可扩展性：由于船舶运行环境的复杂性，数据采集系统需要具备高度的可靠性和可扩展性。

同时，数据采集系统需要适应各种船型和运行环境的需求，在不同的船舶运行环境下，能够自适应地采集、处理和传输数据。

2. 数据分析系统的准确性和实时性：数据分析系统需要具备高度的准确性和实时性，能够准确地预测和评估船舶能耗和碳排放情况。

同时，数据分析系统需要具备高度的灵活性，能够在不同的船舶运行环境下，自适应地调整和优化能效评估和航行优化模型。

3. 优化控制系统的智能化和可靠性：优化控制系统需要具备高度智能化和可靠性，能够自主地进行优化控制，实现能效和碳排放的最优化控制。

智能船舶概述及其能效管理系统研究

智能船舶的发展概述
中国船级社将智能船舶的功能分为智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台六大板块。
美国船级社是通过对智能船舶传感器、自动导航系统、推进和辅助系统等方面的考核来评判。
智能船舶的发展概述
英国劳氏船级社在其入门级智能船舶指导文件中提到船舶自动化的程度，是从AL1----AL6，分为六个等级，并从设计到营运，针对每个等级的特征进行了准确的规定。
智能船舶的概念和意义
什么是智能船舶？
利用传感器、通信、物联网、互联网等技术，自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据；
基于计算机、自动控制、和大数据技术，在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶；
使船舶更加安全、环保、经济和可靠。
现代船舶相关技术向转型与发展
5
智能船舶的概念和意义智能船舶的发展概述智能船舶的关键技术智能能效管理系统智能船舶的未来挑战
智能船舶的关键技术
中国船级社提出智能船舶的智能模块分为智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台六个部分。
信息感知技术、通信导航技术、能效控制技术、航线规划技术、状态监测与故障诊断技术、遇险预警救助技术、自主航行技术七大技术在六大模块中发挥着重要的作用，为智能船舶的正常运行提供有力保障。
智能船舶的发展概述
日本
2014年日本船舶机械与设备协会牵头SSAP（智能船舶应用平台研究项目），开展船岸信息传输标准研究，推动相关标准国际化； 2015年，日本船级社建立船舶大数据中心，进行船舶设备优化建议； 2016年，商船三井启动“ISHIN NEXT”智能船舶项目，安全航行、减排技术； 2018年，商船三井与Rolls-Royce共同开展船舶智能识别系统的测试工作。

船舶能效管理系统(二)

船舶能效管理系统（二）引言概述：船舶能效管理系统是一种具有可持续发展意义的技术解决方案。

通过监测和优化船舶的能源消耗，船舶能效管理系统可以提高船舶的节能水平，减少环境影响，提高航行效率和经济效益。

本文将进一步介绍船舶能效管理系统的五个主要方面。

正文：一、能源监测和数据分析1. 安装和配置传感器和监测设备，用于实时监测船舶的能源消耗和性能。

2. 收集和存储船舶的能源数据，包括燃油消耗、航行速度、负载情况等。

3. 使用数据分析工具，对能源数据进行处理和分析，发现能源消耗的模式和趋势。

二、性能优化和操作建议1. 基于能源数据分析的结果，提供性能优化建议和操作指南，以减少能源消耗和提高航行效率。

2. 根据船舶运营的特点和需求，定制化的船舶性能优化方案，包括航速管理、航线规划等。

三、燃油管理和供应链优化1. 跟踪和监控船舶的燃油消耗和交付情况，及时发现和解决燃油浪费和滥用的问题。

2. 优化燃油供应链，包括燃油采购、运输、储存和耗尽控制等环节，以减少燃油成本和环境污染。

四、船舶维护和设备管理1. 预测性维护和故障诊断，通过监测设备的参数和性能变化，提前预测和检测设备故障。

2. 提供设备管理工具，包括维修计划、备件管理和设备信息记录等，以提高维修效率和设备可靠性。

五、环境监管和合规性管理1. 监测和记录船舶的碳排放和环境影响，确保船舶符合环境监管和排放限制的要求。

2. 提供环境合规性管理工具，包括排放报告、环境证书和合规性审计等，以确保船舶在环境方面的合规性。

总结：通过船舶能效管理系统的应用，船舶能源消耗可以得到有效监测和管理，船舶的性能和运营水平可以得到优化。

船舶能效管理系统不仅可以实现节能减排，减少成本，还可以提升船舶的可持续性和竞争力。

随着环境保护意识的增强和技术的进步，船舶能效管理系统将在航运行业中发挥越来越重要的作用。

船舶动力系统的能效提升技术研究与应用探索

船舶动力系统的能效提升技术研究与应用探索在当今全球经济和环境形势下，船舶作为重要的交通运输工具，其动力系统的能效提升成为了关键课题。

高效的船舶动力系统不仅能够降低运营成本，还能减少对环境的影响，符合可持续发展的要求。

船舶动力系统的类型多种多样，常见的包括内燃机动力系统、蒸汽动力系统、燃气轮机动力系统以及电力推进系统等。

每种动力系统都有其特点和适用场景，但无论哪种，都存在着能效提升的空间和需求。

在内燃机动力系统中，提高燃烧效率是关键。

通过优化燃油喷射系统，使燃油能够更均匀、更充分地燃烧，可以显著提高能源利用率。

例如，采用高压共轨燃油喷射技术，能够精确控制喷油时刻和喷油量，有效减少燃油的浪费。

同时，改进进气和排气系统，增加进气量，降低排气阻力，也有助于提高内燃机的功率输出和燃烧效率。

对于蒸汽动力系统，提高蒸汽发生器的热效率至关重要。

采用更先进的锅炉设计，增加受热面积，提高蒸汽的产生速度和温度，可以提升整个系统的能效。

此外，优化蒸汽轮机的叶片设计，减少蒸汽在流动过程中的能量损失，也是提高能效的有效途径。

燃气轮机动力系统具有功率大、启动快等优点，但同时也存在着燃气温度高、热损失大的问题。

通过采用先进的冷却技术，降低燃气轮机叶片的温度，提高燃气轮机的工作效率。

同时，发展联合循环技术，将燃气轮机排出的高温废气用于驱动蒸汽轮机，进一步提高能源的利用率。

电力推进系统作为一种新兴的船舶动力系统，具有良好的调速性能和能效表现。

在电力推进系统中，优化发电机和电动机的设计，提高电能转换效率是关键。

采用超导技术和永磁同步电机等先进技术，可以显著降低电机的损耗，提高系统的能效。

除了对各类动力系统自身进行优化改进，船舶动力系统的综合管理和控制也是提升能效的重要手段。

例如，通过智能监测和控制系统，实时监测船舶的运行状态和动力系统的工作参数，根据航行条件和负载需求，自动调整动力系统的运行模式，实现最佳的能效匹配。

在船舶航行过程中，航线规划和航速优化也对能效有着重要影响。

船舶能效改进了解船舶能效改进的技术和管理方法降低燃油消耗

船舶能效改进了解船舶能效改进的技术和管理方法降低燃油消耗船舶能效是指船舶在运输过程中所产生效益与消耗之比，是衡量船舶运输效率的重要指标。

船舶能效的优化可以显著降低燃油消耗，减少环境污染，提高船舶运行的经济性。

在当前资源紧缺和环境意识增强的背景下，船舶能效改进显得尤为重要。

本文将介绍船舶能效改进的技术和管理方法，以帮助船舶运营者减少燃油消耗。

一、技术方面的船舶能效改进方法1.1 智能航行系统智能航行系统利用先进的导航技术和传感器技术，可以对船舶进行实时监测和控制，减少能源的浪费。

例如，通过船舶自动驾驶系统可以提高船舶的航行稳定性和航线规划精度，从而减少能源消耗。

此外，智能航行系统还可以根据天气和海况等因素调整船舶的航速和航向，以降低燃油消耗。

1.2 船体设计优化在船舶能效改进方面，船体设计的优化也起着重要的作用。

通过采用优化的船体形状和船体材料，可以显著降低船舶的阻力，从而降低燃油消耗。

例如，采用流线型的船舶外形和减阻型船底设计可以降低水流阻力，进而降低能源消耗。

1.3 动力装置改进船舶的动力装置是影响船舶能效的关键因素之一。

船舶动力装置的改进可以包括发动机的优化和驱动系统的改进。

例如，采用高效率的发动机和传动系统可以提高船舶的能源利用率，减少燃油消耗。

此外，船舶的螺旋桨设计和螺旋桨舵角的调整也可以对船舶能效改进起到积极的作用。

二、管理方面的船舶能效改进方法2.1 船舶能效评估与监测船舶能效评估与监测是指对船舶运行过程中的能源消耗进行监测和分析，以便及时发现能源浪费和燃油消耗过高的问题，并采取相应措施予以改进。

通过船舶能效评估与监测，船舶运营者可以实时了解船舶的能效状况，制定有效的节能措施，降低燃油消耗。

2.2 人员培训与管理船舶能效改进还需要通过人员培训与管理来确保船员具备相应的技能和知识。

船员的技能和知识水平对于船舶能效的改进起着至关重要的作用。

船舶运营者可以通过开展培训与教育活动，提高船员的能源管理意识和节能技能，从而减少能源浪费和燃油消耗。

船舶智能能效管理系统设计探讨

船舶智能能效管理系统设计探讨摘要：随着全电力船舶的发展，对船舶能效的产生、管理、分配也愈发困难，而对于船东而言，能效管理的工作贯穿经营、机务、海务、技术保障和环保等多个业务口径，较难整理出完整的功能需求。

因此，为提高智能船舶营运过程中的能效水平，实现系统化的船舶能效管理，降低船舶能耗，提高能源利用效率。

本文对船舶智能能效管理系统设计进行简要探讨。

关键词：船舶；智能能效；系统设计1国内智能船舶发展现状自2015年末，中船集团发布了我国最早的智能船型设计，型号为38800ti DOLPHIN，其建造时间从次年9月开始到2017年交付，历时较长，在这期间，包含中国船舶工业系统工程研究院及中船、上海船舶研究院等相关单位都参与到其建设中来。

目前，该型号智能船的相关规格书、技术书等均已完成，并进行了部分板块的试装与试运行，这为智能船舶技术的发展奠定了坚实的基础，具有重大意义，自此，国内无人驾驶船舶技术进入了快速发展期，智能船舶发展线路图也由此变得更加清晰。

其中，中国船级社、IMO 的“E-航海”项目等发展线路图最具代表性。

不同机构在制定智能船舶发展图时因考虑的因素不同，最后呈现的结果也存在差异，但它们还是具有很多共同点。

可以明确的是，全自主化无人驾驶船舶是所有智能船舶发展的最终目标，所有智能船舶的发展都是围绕这一目标。

另外，智能船舶的发展需要遵照循序渐进的原则，对其设计及建造要按照规范和计划，一步一个脚印地进行，这种分阶段发展的方式也取得了不同船舶发展线路图的一致认可。

从世界角度来看，全世界的智能船舶目前已经完成了第一阶段的发展，正在向第二阶段过度，而结合我国实际，我国的智能船舶处于第一阶段与第二阶段合并发展的时期，具体来说，我国智能船舶的发展分 3 个时间点：2020 年、2025 年及 2035 年，并在这 3 个时间点分别实现数据综合应用的第一代智能船、部分自主与远程控制结合的第二代智能船、全自主化的第三代智能船。

船舶能源利用效率评估系统应用

０引言
随着全球气候、环境及能源问题的日益凸显，船
舶节能问题引起国内外的广泛关注，国际海事组织 ຫໍສະໝຸດ 性，典型船舶耗能系统
如图１所示。图中铺机，
透平发电机，主机，废气锅炉，燃油锅炉，焚烧炉，惰性气体发生装置为能源的产生和发生系统，除废气锅炉外，这些设备也是一次能源主要消耗单元。
关键词：船舶；节能；耗能分布；能源利用效率；评估系统中图分类号：Ｕ６６文献标识码：Ａ
文章编号ｉ１６７２— ７６４９（２０１３）１— ０１３１— ０５ｄｏｉ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７６４９．２０１３．１．０２９
ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｓｈｉｐｅｎｅｒｇｙｅｉｃｆｉｅｎｃｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ａｎｄｔｈｅｎ，ｔａｋｉｎｇＶＬＣＣｆｏｒ
（１．中国船级社研发中心，北京１００００７；２．清华大学电子工程系，北京１０００８３）
摘要：首先对船舶能源利用效率评估系统进行简要介绍，其中包括船舶耗能系统、船舶能源利用效率评估
体系等基本内容；然后以３２万吨级超大型原油船为例，进行能源利用效率评估，得出该船的耗能分布规律，了解该船能效水平，指出船舶节能潜在空间，并给出该船能源利用效率评估结论。

智能船舶概述及其能效管理系统研究

05
结论
智能船舶对航运业的影响
提高运输效率
降低运营成本
智能船舶通过先进的导航、控制和监测系统，优化航线规划和航行速度，减少延误和等待时间，从而提高运输效率。
智能船舶能够实现自动化和远程控制，减少人工干预和人力成本，同时优化能源消耗，降低运营成本。
提高安全性
促进航运业转型升级
智能船舶具备先进的感知和预警系统，能够实时监测船舶状态和周围环境，及时发现潜在风险，提高航行安全性。
02 智能船舶的关键技术
感知与识别技术
总结词
感知与识别技术是智能船舶的核心，通过各种传感器和设备获取船舶周围环境和自身状态的信息，为船舶的自主航行和智能决策提供基础数据。
VS
详细描述
感知与识别技术包括雷达、声呐、激光雷达、摄像头、GPS等多种传感器和设备，用于获取船舶位置、航向、速度、水深、障碍物等信息，以及船舶自身状态如油耗、排放等信息。这些数据经过处理后，可以用于船舶的导航、避障、能效管理等方面。
案例二
某油轮：在能效管理系统的帮助下，该油轮实现了自动化控制和智能调度，有效降低了能耗和排放，提高了运营效率。
能效管理系统的发展趋势与挑战
发展趋势
随着技术的不断进步，能效管理系统将更加智能化、自动化，能够更好地适应各种复杂环境和工况，提高船舶的能效水平和运营效率。
挑战
目前，能效管理系统还存在一些技术瓶颈和实际应用问题，如数据安全、系统稳定性等，需要进一步研究和解决。
总结词
智能船舶的发展经历了从自动化船舶到智能化船舶的演变过程，随着信息技术和传感器技术的不断进步，智能船舶的功能和应用范围也在不断扩展。
详细描述
早期自动化船舶主要集中在航行辅助和货物管理方面，随着技术的进步，智能船舶开始具备自主航行、安全监控等功能。目前，智能船舶已经能够实现高度自主化运行，并且正在向更广泛的应用领域拓展，如海洋资源开发、海洋观测等。

智能船舶概述及其能效管理系统研究

信息感知技术
船舶信息感知是指船舶能够基于各种传感设备、传感网络和信息处理设备，获取船舶自身和周围环境的各种信息，包括船舶航速、航向、时空位置等的变化等，使船舶能够更安全、可靠航行的一种技术手段。目前，常用的船舶状态感知技术手段有雷达、船舶自动识别系统（AIS）、全球定位系统等。
智能船舶的关键技术
智能船舶的概念和意义
智能船舶 – 技术发展阶段
发展阶段
特征
实现功能
1.0 智能互联
辅助决策
系统及数据集成、辅助决策、全寿期的数据服务
2.0 智能物联
半自主
部分自主（机舱）、远程遥控
3.0 无人自主
完全自主
船岸港互联、自主靠泊、自主航行
智能船舶的概念和意义
智能船舶是我国船舶工业创立高端品牌的突破口
根据负载的分级情况，能源分配情况和实际需求情况决定负载进行切出和负荷的启动，由各智能体自主、智能地实现负载自动卸载控制和重载启动询问。
智能能效管理系统
智能能效管理系统综合控制策略研究
分层次、递阶的智能能效管理控制结构
管理层智能监测
通信数据记录
区域控制层
实施层
智能能效管理控制功能
控制决策故障诊断与保护
5
智能船舶的概念和意义智能船舶的发展概述智能船舶的关键技术智能能效管理系统智能船舶的未来挑战
智能船舶的关键技术
中国船级社提出智能船舶的智能模块分为智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台六个部分。
信息感知技术、通信导航技术、能效控制技术、航线规划技术、状态监测与故障诊断技术、遇险预警救助技术、自主航行技术七大技术在六大模块中发挥着重要的作用，为智能船舶的正常运行提供有力保障。

特别关注｜船舶能效智能化控制与管理

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。