船舶节能航行的控制方法的流程图。
[0031] 图8为本发明第六实施方式中船舶节能航行的控制方法的流程图。
[0032] 图9为本发明一实施方式中船舶节能航行的控制装置的模块图。
[0033] 图10为利用本发明船舶节能航行的控制方法及装置在实际船舶航行时的航行趋 势图。
【具体实施方式】
[0034] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和【具体实施方式】 对本发明进行详细描述。
[0035] 当船舶主机产生的动力不变时，船的速度取决于其自身所受的阻力。当船舶在流 水中航行时，只要船的对水速度等于在静水中航行的速度时，所受的阻力最小。
[0036] -艘船从A点到B点，行驶一个全航程，在船行进过程中会受到阻力。其中，水阻、 风阻是船行进过程中受到的主要阻力。
[0037] -艘船所受到的水阻力与船和水的相对速度有关，还与受水面积有关；所受到的 风阻力与船和风的相对速度有关，还与受风面积有关。对于一艘船来说，其受水面积和受风 面积是定值。根据阻力运算公式：
【主权项】
1. 一种船舶节能航行的控制方法，其特征在于，所述方法包括： 逐渐变化船舶主机的瞬时供油量，分别计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的 油耗； 计算出航行预定路程油耗最少的瞬时供油量，并以所述瞬时供油量进行航行。
2. 根据权利要求1所述的船舶节能航行的控制方法，其特征在于，所述方法还包括： 配置主机转速的上限值和下限值，以通过控制瞬时供油量控制所述主机在所述上限值 和所述下限值的区间内运行。
3. 根据权利要求1所述的船舶节能航行的控制方法，其特征在于，所述方法包括： 在常规航行时，当船舶在航行过程中所受阻力改变，且所受阻力的变化量大于等于预 设阈值时，相应的改变所述船舶的运行参数； 若所述船舶所受阻力变小，则通过控制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量； 若所述船舶所受阻力变大，则通过控制当前油门开度减少对船舶主机的瞬时供油量。
4. 根据权利要求3所述的船舶节能航行的控制方法，其特征在于，所述方法还包括： 若所述船舶所受阻力变小且变化量大于等于预设阈值时，则逐渐增加对所述船舶主机 的瞬时供油量，并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预 定路程油耗最少的优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行，直至船舶所受 阻力改变且变化量大于等于预设阈值； 若所述船舶所受阻力变大且变化量大于等于预设阈值时，则逐渐减小对所述船舶主机 的瞬时供油量，并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预 定路程油耗最少的优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行，直至船舶所受 阻力改变且变化量大于等于预设阈值。
5. 根据权利要求1所述的船舶节能航行的控制方法，其特征在于，所述方法包括： 在常规航行时，实时检测船舶的对地速度和对水速度； 若所述船舶的对地速度快于对水速度，且两者速度的差值大于等于预设值，则通过控 制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量； 若所述船舶的对水速度快于对地速度，且两者速度的差值大于等于预设值，则通过控 制当前油门开度减少对船舶主机的瞬时供油量。
6. 根据权利要求5所述的船舶节能航行的控制方法，其特征在于，所述方法具体包括： 若所述船舶的对地速度快于对水速度，则逐渐增加对所述船舶主机的瞬时供油量，并 实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预定路程油耗最少的 优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行； 若所述船舶的对地速度慢于对水速度，则逐渐减小对所述船舶主机的瞬时供油量，并 实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预定路程油耗最少的 优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行； 重复执行上述步骤。
7. 根据权利要求1所述的船舶节能航行的控制方法，其特征在于，所述方法包括： 实时检测船舶的对地速度； 常规航行时，在相同瞬时供油量下， 若所述船舶的对地速度变大，且当变化量大于等于预设值，则通过控制当前油门开度 增加对船舶主机的瞬时供油量； 若所述船舶的对地速度变小，且当变化量大于等于预设值，则通过控制当前油门开度 减少对船舶主机的瞬时供油量。
8. 根据权利要求7所述的船舶节能航行的控制方法，其特征在于，所述方法包括： 若所述船舶的对地速度变大且变化量大于等于预设值，则逐渐增加对所述船舶主机的 瞬时供油量，并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预定 路程油耗最少的优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行； 若所述船舶的对地速度变小且变化量大于等于预设值，则逐渐减小对所述船舶主机的 瞬时供油量，并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预定 路程油耗最少的优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行； 重复执行上述步骤。
9. 一种船舶节能航行的控制装置，其特征在于，所述装置包括： 控制模块，用于逐渐变化船舶主机的瞬时供油量， 运算模块，用于分别计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗；以及计算出 航行预定路程油耗最少的瞬时供油量，并以所述瞬时供油量进行航行。
10. 根据权利要求9所述的船舶节能航行的控制装置，其特征在于，所述装置包括： 配置模块，用于配置主机转速的上限值和下限值，以通过控制瞬时供油量控制所述主 机在所述上限值和所述下限值的区间内运行。
11. 根据权利要求9所述的船舶节能航行的控制装置，其特征在于，所述装置包括： 监测模块，用于实时监测船舶在航行过程中所受阻力； 运算模块，用于判断所述船舶在所述航行过程中所受阻力是否改变，且所受阻力的变 化量是否大于等于预设阈值； 控制模块，用于在常规航行时，若所述船舶所受阻力变小且变化量大于等于预设阈值， 则通过控制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量；若所述船舶所受阻力变大且变化 量大于等于预设阈值，则通过控制当前油门开度减少对船舶主机的瞬时供油量。
12. 根据权利要求11所述的船舶节能航行的控制装置，其特征在于，所述控制模块用 于： 若所述船舶所受阻力变小且变化量大于等于预设阈值时，则逐渐增加对所述船舶主机 的瞬时供油量，并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预 定路程油耗最少的优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行，直至船舶所受 阻力改变且变化量大于等于预设阈值； 若所述船舶所受阻力变大且变化量大于等于预设阈值时，则逐渐减小对所述船舶主机 的瞬时供油量，并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预 定路程油耗最少的优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行，直至船舶所受 阻力改变且变化量大于等于预设阈值。
13. 根据权利要求9所述的船舶节能航行的控制装置，其特征在于，所述装置包括： 监测模块，用于实时检测船舶的对地速度和对水速度； 运算模块，用于计算所述船舶的对地速度和对水速度的差值； 控制模块，用于在常规航行时，若所述船舶的对地速度快于对水速度，且两者速度的差 值大于等于预设值，则通过控制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量；若所述船舶 的对水速度快于对地速度，且两者速度的差值大于等于预设值，则通过控制当前油门开度 减少对船舶主机的瞬时供油量。
14. 根据权利要求13所述的船舶节能航行的控制装置，其特征在于，所述控制模块用 于： 若所述船舶的对地速度快于对水速度，则逐渐增加对所述船舶主机的瞬时供油量，并 实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预定路程油耗最少的 优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行； 若所述船舶的对地速度慢于对水速度，则逐渐减小对所述船舶主机的瞬时供油量，并 实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预定路程油耗最少的 优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行。
15. 根据权利要求9所述的船舶节能航行的控制装置，其特征在于，所述装置包括： 监测模块，用于实时检测船舶的对地速度； 运算模块，用于判断在相同瞬时供油量下，所述船舶的对地速度的变化量是否大于等 于预设值； 控制模块，用于在常规航行时，若所述船舶的对地速度变大，且当变化量大于等于预设 值，则通过控制当前油门开度增加对船舶主机的瞬时供油量；若所述船舶的对地速度变小， 且当变化量大于等于预设值，则通过控制当前油门开度减少对船舶主机的瞬时供油量。
16. 根据权利要求15所述的船舶节能航行的控制装置，其特征在于，所述控制模块用 于： 若所述船舶的对地速度变大且变化量大于等于预设值，则逐渐增加对所述船舶主机的 瞬时供油量，并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预定 路程油耗最少的优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行； 若所述船舶的对地速度变小且变化量大于等于预设值，则逐渐减小对所述船舶主机的 瞬时供油量，并实时计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗，以找出航行预定 路程油耗最少的优选瞬时供油量，并保持所述优选瞬时供油量继续航行。
【专利摘要】本发明公开了一种船舶节能航行的控制方法及装置，其中，所述方法包括：逐渐变化船舶主机的瞬时供油量，分别计算每一瞬时供油量下航行预定路程所对应的油耗；计算出航行预定路程油耗最少的瞬时供油量，并以所述瞬时供油量进行航行。与现有技术相比，本发明的有益效果是：极大的减少了能源浪费，节约了航行成本。
【IPC分类】G08G3-00, F02D1-00, F02D41-30, B63H21-14
【公开号】CN104595040
【申请号】CN201410745479
【发明人】倪杰峰
【申请人】倪杰峰
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月9日