LNG运输船舶装卸货工况判断方法和系统与流程

lng运输船舶装卸货工况判断方法和系统
技术领域
1.本发明涉及lng船舶工况监控技术领域，尤其是涉及一种lng运输船舶装卸货工况判断方法和系统。


背景技术：

2.目前船舶尤其是液化天然气(liquefied natural gas，lng)运输船舶的营运安全受到越来越多的关注，lng作为一种危险货物，在装货和卸货过程中，由于船员不规范操作或设备故障等原因，很可能发生安全事故，引起较严重的后果。为方便岸基船东管理方的远程管理，已有lng运输船舶安装智能系统，将船舶的实时数据，特别是货物系统数据，回传至岸基。受制于通信限制，岸基管理人员无法实时与船基人员进行通信，获取船舶此时的工况，因此面对海量回传至岸基的数据，难以识别出属于lng货物装载/卸载工况时的数据，进而导致岸基管理人员难以通过数据，进行lng船装货/卸货工况时的安全性管理。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种lng运输船舶装卸货工况判断方法和系统，以缓解现有技术中存在的管理人员难以通过数据分析对液化天然气运输船舶进行装卸货工况时的安全性管理的技术问题。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种lng运输船舶装卸货工况判断方法，包括：获取lng运输船舶的推进器的运行状态；所述运行状态包括以下任一项：开机状态，停机状态；基于所述运行状态，判断所述lng运输船舶是否处于机动工况；如果否，则获取所述lng运输船舶与目的港之间的距离信息；获取所述lng运输船舶的货舱液位在预设周期内的标准差和变化量；基于所述距离信息、所述标准差和所述变化量，判断所述lng运输船舶的目标工况；所述目标工况包括以下任一项：装货工况，卸货工况。
5.进一步地，所述lng运输船舶的推进器包括：主推进器和侧推进器；获取lng运输船舶的推进器的运行状态，包括：分别获取所述主推进器和所述侧推进器的运行指示信号；所述运行指示信号包括以下至少之一：开关信号，功率，转速，电流；基于所述主推进器的运行指示信号，确定所述主推进器的运行状态；基于所述侧推进器的运行指示信号，确定所述侧推进器的运行状态。
6.进一步地，基于所述运行状态，判断所述lng运输船舶是否处于机动工况，包括：判断所述主推进器和所述侧推进器是否均处于停机状态；如果否，则确定所述lng运输船舶处于机动工况。
7.进一步地，所述方法还包括：若所述运行指示信号丢失导致无法确定所述lng运输船舶的推进器的运行状态，则获取所述lng运输船舶的纵向对地速度；判断所述纵向对地速度是否大于预设速度值；如果是，则确定所述lng运输船舶处于机动工况。
8.进一步地，获取所述lng运输船舶与目的港之间的距离信息，包括：获取所述lng运输船舶的当前位置信息；所述当前位置信息包括所述lng运输船舶的经纬度；获取所述目的
港的目标位置信息；所述目标位置信息包括所述目的港的经纬度；基于所述当前位置信息和所述目标位置信息，利用预设距离算法计算所述lng运输船舶与所述目的港之间的距离信息；所述预设距离算法包括以下任一项：大圆航线算法，恒向线算法。
9.进一步地，获取所述lng运输船舶的货舱液位在预设周期内的标准差，包括：获取所述货舱液位在所述预设周期内的多个时间采样点所对应的多个液位值；计算所述多个液位值的标准差，并将所述多个液位值的标准差作为所述lng运输船舶的货舱液位在预设周期内的标准差。
10.进一步地，基于所述距离信息、所述标准差和所述变化量，判断所述lng运输船舶的目标工况，包括：判断所述距离信息是否小于预设距离；如果是，则判断所述标准差是否大于预设标准差值；如果是，则判断所述变化量是否大于零；如果所述变化量大于零，则确定所述目标工况为装货工况；如果所述变化量不大于零，则确定所述目标工况为卸货工况。
11.第二方面，本发明实施例还提供了一种lng运输船舶装卸货工况判断系统，包括：第一获取模块，第一判断模块，第二获取模块，第三获取模块和第二判断模块，其中，所述第一获取模块，用于获取lng运输船舶的推进器的运行状态；所述运行状态包括以下任一项：开机状态，停机状态；所述第一判断模块，用于基于所述运行状态，判断所述lng运输船舶是否处于机动工况；所述第二获取模块，用于获取所述lng运输船舶与目的港之间的距离信息；所述第三获取模块，用于获取所述lng运输船舶的货舱液位在预设周期内变化的标准差；所述第二判断模块，用于基于所述距离信息和所述标准差，判断所述lng运输船舶的目标工况；所述目标工况包括以下任一项：装货工况，卸货工况。
12.第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的方法的步骤。
13.第四方面，本发明实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行上述第一方面所述方法。
14.本发明实施例提供了一种lng运输船舶装卸货工况判断方法和系统，通过对lng运输船舶的机动工况、lng运输船舶与目的港之间的距离信息、lng运输船舶的货舱液位在预设周期内的标准差和变化量的综合判断，可以准确的判断出lng运输船舶的装卸货工况，使得岸基管理人员可以通过装卸货工况时间范围内的其他数据，实现lng运输船舶的安全管理，缓解了现有技术中存在的管理人员难以通过数据分析对液化天然气运输船舶进行装卸货工况时的安全性管理的技术问题。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明实施例提供的一种lng运输船舶装卸货工况判断方法的流程图；
17.图2为本发明实施例提供的一种目标工况的判断方法的流程图；
18.图3为本发明实施例提供的一种lng运输船舶装卸货工况判断系统的示意图。
具体实施方式
19.下面将结合附图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。
20.实施例一：
21.图1是根据本发明实施例提供的一种lng运输船舶装卸货工况判断方法的流程图。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
22.步骤s102，获取lng运输船舶的推进器的运行状态；运行状态包括以下任一项：开机状态，停机状态。
23.步骤s104，基于运行状态，判断lng运输船舶是否处于机动工况。如果是，则返回步骤s102；如果否，则执行步骤s106。
24.步骤s106，获取lng运输船舶与目的港之间的距离信息。
25.步骤s108，获取lng运输船舶的货舱液位在预设周期内的标准差和变化量。
26.步骤s110，基于距离信息、标准差和变化量，判断lng运输船舶的目标工况；目标工况包括以下任一项：装货工况，卸货工况。
27.本发明实施例提供了一种lng运输船舶装卸货工况判断方法，通过对lng运输船舶的机动工况、lng运输船舶与目的港之间的距离信息、lng运输船舶的货舱液位在预设周期内的标准差和变化量的综合判断，可以准确的判断出lng运输船舶的装卸货工况，使得岸基管理人员可以通过装卸货工况时间范围内的其他数据，实现lng运输船舶的安全管理，缓解了现有技术中存在的管理人员难以通过数据分析对液化天然气运输船舶进行装卸货工况时的安全性管理的技术问题。
28.可选地，lng运输船舶的推进器包括：主推进器(例如船舶主机、推进电机等)和侧推进器。步骤s102还包括如下步骤：
29.步骤s1021，分别获取主推进器和侧推进器的运行指示信号；运行指示信号包括以下至少之一：开关信号，功率，转速，电流。
30.步骤s1022，基于主推进器的运行指示信号，确定主推进器的运行状态。
31.可选地，如果选择用主推进器的开关信号(开关量)判断，首先需要确认信号值表示的含义，例如1表示开机状态，0表示停机状态；其次判断所有主推进器运行状态的实时值，如果实时值为1，判断该主推进器处于开机状态，如果实时值为0，判断该主推进器处于停机状态。
32.可选地，如果选择用主推进器的功率、转速、电流等信号(模拟量)，首先确定信号的判断阈值，例如主推进器功率的判断阈值为1，然后通过判断主推进器的运行指示信号的实时值与阈值的大小关系，确定设备的运行状态，例如，主推进器功率小于等于1，确定为停机状态，主推进器功率大于1，确定为开机状态。
33.步骤s1023，基于侧推进器的运行指示信号，确定侧推进器的运行状态。
34.可选地，如果选择用侧推进器的开关信号(开关量)判断，首先需要确认信号值表示的含义，例如1表示开机状态，0表示停机状态；其次判断所有侧推进器运行状态的实时值，如果实时值为1，判断该侧推进器处于开机状态，如果实时值为0，判断该侧推进器处于停机状态。
35.可选地，如果选择用侧推进器的功率、转速、电流等信号(模拟量)，首先确定信号的判断阈值，例如侧推进器功率的判断阈值为1，然后通过判断侧推进器的运行指示信号的实时值与阈值的大小关系，确定设备的运行状态，例如，侧推进器功率小于等于1，确定为停机状态，侧推进器功率大于1，确定为开机状态。
36.可选地，步骤s104还包括：
37.步骤s1041，判断主推进器和侧推进器是否均处于停机状态；如果否，则确定lng运输船舶处于机动工况。
38.步骤s1042，若运行指示信号丢失导致无法确定lng运输船舶的推进器的运行状态，则获取lng运输船舶的纵向对地速度。
39.步骤s1043，判断纵向对地速度是否大于预设速度值；如果是，则确定lng运输船舶处于机动工况。
40.具体的，如果船舶所有的主推进器和侧推进器均为停机状态，则确定船舶处于停泊工况；
41.如果船舶至少有1台主推进器或侧推进器为开机状态，则确定船舶处于机动工况；
42.如果船舶至少有1台主推进器或侧推进器无法判断状态，例如判定所需的运行指示信号均丢失，其余主推进器或侧推进器为开机状态，则确定船舶处于机动工况；
43.如果船舶至少有1台主推进器或侧推进器无法判断状态，例如判定所需的运行指示信号均丢失，其余主推进器或侧推进器为停机状态，则需要进一步判断船舶的纵向对地速度和预设速度的关系，如果船舶的实时纵向对地速度大于预设速度，则确定船舶处于机动工况；如果船舶的实时纵向对地速度小于等于预设速度，则确定船舶处于停泊工况；
44.如果船舶所有的主推机器和侧推进器无法判断状态，如判定所需的运行指示信号均丢失，则需要进一步判断船舶的纵向对地速度和预设速度的关系，如果船舶的实时纵向对地速度大于预设，确定船舶处于机动工况；如果船舶的实时纵向对地速度小于等于预设速度，确定船舶处于停泊工况。
45.除上述5种情况外，其余所有情况，判断船舶处于未知工况；如果由于船岸通信中断导致判断所需信号丢失，待船岸通信恢复后，系统会重新按照上述判断逻辑进行判断；如果由于数据源原因导致判断所需信号丢失，则系统不会重新判断。
46.可选地，步骤s106还包括如下步骤：
47.步骤s1061，获取lng运输船舶的当前位置信息；当前位置信息包括lng运输船舶的经纬度。可选地，可以通过gps或者北斗等全球定位系统获取lng运输船舶的当前位置信息。
48.步骤s1062，获取目的港的目标位置信息；目标位置信息包括目的港的经纬度。可选地，可以通过ais系统输出或者船员输入目的港的名称，然后通过在全球港口数据库中查询经纬度信息得到目标位置信息，其中，目的港为lng运输船舶所要停靠的港口。
49.步骤s1063，基于当前位置信息和目标位置信息，利用预设距离算法计算lng运输船舶与目的港之间的距离信息；预设距离算法包括以下任一项：大圆航线算法，恒向线算法。
50.可选地，步骤s108还包括如下步骤：
51.步骤s1081，获取货舱液位在预设周期内的多个时间采样点所对应的多个液位值。
52.具体的，首先确定所要计算的预设周期，例如预设周期可以为1min、10min等，预设
周期的选择可以根据货舱液位信号采集频率确定。
53.然后从数据库中查询最近1个预设周期内的所有货舱液位值，例如，计算周期为10min，货舱液位采集频率为1min，当前时刻为2020-12-0718:30，则需提取2020-12-07 18:30、2020-12-07 18:29、2020-12-07 18:28、2020-12-07 18:27、2020-12-07 18:26、2020-12-07 18:25、2020-12-07 18:24、2020-12-07 18:23、2020-12-07 18:22、2020-12-07 18:21共10个时刻的所有货舱液位值。
54.步骤s1082，计算多个液位值的标准差，并将多个液位值的标准差作为lng运输船舶的货舱液位在预设周期内的标准差。
55.可选地，图2是根据本发明实施例提供的一种目标工况的判断方法的流程图。如图2所示，步骤s110还包括如下步骤：
56.步骤s1101，判断距离信息是否小于预设距离；如果是，则执行步骤s1102，如果否，则执行步骤s1106.
57.步骤s1102，判断标准差是否大于预设标准差值；如果是，则执行步骤s1103，如果否，则执行步骤s1106。
58.步骤s1103，判断变化量是否大于零；如果是，则执行步骤s1104，如果否，则执行步骤s1105。
59.可选地，变化量为一个预设周期时间内，lng运输船舶的货舱液位的变化量。具体的，变化量为lng运输船舶的货舱液位在预设周期时间内的末时刻对应的液位值与预设周期时间内的初时刻对应的液位值的差值。其中，在预设周期时间内，若货舱液位变高，则变化量大于零，若货舱液位变低，则变化量小于零。
60.步骤s1104，确定目标工况为装货工况。
61.步骤s1105，确定目标工况为卸货工况。
62.步骤s1106，无需判断目标工况，判断结束。
63.具体的，lng运输船舶装卸货工况判断逻辑如下：
64.步骤1、判断船舶当前是否处于停泊工况，如果船舶处于机动工况或未知工况，则无需判断装卸货工况，转到步骤5；如果船舶处于停泊工况，转到步骤2；
65.步骤2、判断船舶当前位置至目的港的距离是否小于某个判断阈值(即预设距离)，如果船舶当前位置至目的港的距离大于等于预设距离，则无需判断装卸货工况，转到步骤5；如果船舶当前位置至目的港的距离小于预设距离，转到步骤3；
66.步骤3、判断每个lng货舱液位最近一个计算周期(即预设周期)的总体标准差，如果所有lng货舱液位最近一个计算周期的总体标准差均小于等于某个阈值(即预设标准差值)，则无需判断装卸货工况，转到步骤5；如果至少有1个lng货舱液位最近一个计算周期的总体标准差大于某个阈值，则转到步骤4；
67.步骤4、判断总体标准差大于某个阈值的lng货舱实时液位与最近一个计算周期内最早时刻的该lng货舱液位的大小关系；如果该货舱的实时液位大于最近一个计算周期内最早时刻的该货舱液位，则判定为装货工况；否则判断为卸货工况；
68.步骤5、判断结束。
69.由以上描述可知，本发明提出了一种lng运输船舶装卸货工况判断方法，实现了lng运输船舶装卸货工况的判断，基于判断出的工况，岸基管理人员可以通过装卸货工况时
间范围内的其他数据，实现lng运输船的安全管理。
70.实施例二：
71.图3是根据本发明实施例提供的一种lng运输船舶装卸货工况判断系统的示意图。如图3所示，该系统包括：第一获取模块10，第一判断模块20，第二获取模块30，第三获取模块40和第二判断模块50。
72.具体的，第一获取模块10，用于获取lng运输船舶的推进器的运行状态；运行状态包括以下任一项：开机状态，停机状态。
73.第一判断模块20，用于基于运行状态，判断lng运输船舶是否处于机动工况。
74.第二获取模块30，用于获取lng运输船舶与目的港之间的距离信息。
75.第三获取模块40，用于获取lng运输船舶的货舱液位在预设周期内变化的标准差。
76.第二判断模块50，用于基于距离信息和标准差，判断lng运输船舶的目标工况；目标工况包括以下任一项：装货工况，卸货工况。
77.本发明实施例提供了一种lng运输船舶装卸货工况判断系统，通过对lng运输船舶的机动工况、lng运输船舶与目的港之间的距离信息、lng运输船舶的货舱液位在预设周期内的标准差和变化量的综合判断，可以准确的判断出lng运输船舶的装卸货工况，使得岸基管理人员可以通过装卸货工况时间范围内的其他数据，实现lng运输船舶的安全管理，缓解了现有技术中存在的管理人员难以通过数据分析对液化天然气运输船舶进行装卸货工况时的安全性管理的技术问题。
78.具体的，第二判断模块50，还用于：判断距离信息是否小于预设距离；如果是，则判断标准差是否大于预设标准差值；如果是，则判断变化量是否大于零；如果变化量大于零，则确定目标工况为装货工况；如果变化量不大于零，则确定目标工况为卸货工况。
79.本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例一中的方法的步骤。
80.本发明实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述实施例一中的方法。
81.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。