专利名称：：一种运输工具的能耗监测系统的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种应用于船舶、火车、汽车等交通运输工具的能耗监测系统，驾驶员(或管理者)根据系统反馈的能耗指标来调整交通工具的运行，以达到节能降耗的目的。
背景技术：
：目前，船舶和汽车等运输工具，由于驾驶员的经验和习惯，对耗能有十分明显的影响。同样的一艘船舶，相同的载重，在相同的航道，行驶相同的距离，由不同的驾驶员驾驶，往往产生不同的燃油消耗量，有的耗油少，有的耗油多，甚至严重超耗。可见，操作恰当就可以节省大量的能源，且效果十分明显。可目前，虽然有的运输工具提供了速度或每小时油耗量的数据，但驾驶员在驾驶船舶或汽车时，并不能直观、准确地知道自己所驾驶的船舶或汽车当前的能耗水平是高还是低，因此无法确定用多大的油耗量或速度来行驶较为节能，使其难以做到节能驾驶。
发明内容本发明的目的是给运输工具驾驶员或管理者提供运输工具当前能耗指标，驾驶员或管理者通过调控运输工具动力驱动系统，如增减发动机工作数量、油门、转速、档位等，使运输工具的能耗指标处于合理或较低的水平，从而达到节能降耗的目的。为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是一种运输工具的能耗监测系统，该系统包含以下模块能耗测量模块、速度或位移里程测量模块、数据采集、处理以及输出模块，各模块功能能耗测量模块①用能耗计量计实时获取动力驱动系统的能耗量数据或单位时间能耗率数据；②提供数据输出接口。速度或位移里程测量模块①获取运输工具的运行速度数据或位移里程数据；②提供数据输出接口。数据采集、处理以及输出模块■①采集按一定的时间间隔或人工干预的方式，同时或很短时间内采集能耗测量模块，以及速度或位移测量模块提供的数据；②处理根据所采集的数据，进行计算处理；③输出把处理结果一运输工具当前能耗水平值及其他数据实时给运输工具驾驶员或管理者提供。所述的数据采集、处理以及输出模块中的功能②的计算处理是用运输工具动力驱动系统单位时间内的能耗量，与该运输工具在同一单位时间内得到的位移或里程的比值，作为衡量运输工具的能耗水平。所述的数据采集、处理以及输出模块中的功能②的计算处理是用运输工具动力驱动系统单位时间能耗率与同一时点的速度的比值作为衡量运输工具的能耗水平。所述的能量计量计，为流量计、计量器、感应器、电能表其中的一种或几种。所述的速度或位移里程测量模块中的步骤②的功能是通过卫星定位系统、里程表、雷达一种或几种方式实现的。本发明采用上述技术方案后，具有以下优点1、科学性，用该监测系统衡量节能与否，是直接将能耗与运输成果一一货物位移或里程对比，具有很强科学性；2、实时性，能即时反映当前的运输工具当前的能耗水平；3、直观性，运输工具的能耗受很多因素影响，如载重量、路况(或水流)、风阻、驾驶员的经验、习惯等，用该比值直接用数据表明能耗水平，不用进行繁杂的分析；4、因为有据可依，驾驶员或管理者很容易实现节能驾驶，并能不断地提高节能驾驶经验，养成节能驾驶习惯。图l为本发明的原理图。具体实施例方式本监测系统应用在船舶上的实施例一般船舶动力驱动系统由一台或多台发动机组成，燃料是柴油或重油，具体设计方案如下(如图1所示)1、能耗测量模块l:用柴油(或重油)流量计来测量各发动机的单位时间能耗率或累积能耗量数据，流量计有数据通讯接口。2、速度或位移里程测量模块2:在船上安装GPS卫星定位系统，该系统有数据通讯接口。3、数据采集、处理、输出模块3:利用电子技术，按一定时间间隔，实时不断地分别采集能耗测量模块提供的交通工具的单位时间能耗率数据和速度测量模块提供的速度数据，利用计算处理器进行计算出此时的能耗率与速度的比值或能耗量与位移里程的比值，把该能耗指标在电子显示器上显示，实时提供给驾驶员或管理者。表示为能耗指标=能耗量/位移=(能耗量+单位时间)/(位移+单位时间)=单位时间能耗率/速度或能耗指标=位移/能耗量=(位移+单位时间)/(能耗量+单位时间)=速度/单位时间能耗率.说明(1)、各数据常用单位能耗量千瓦、升位移千米、海里单位时间能耗率千瓦/小时、升/小时等速度千米/小时、海里/小时等单位时间能耗率/速度千瓦/千米、升/千米等。(2)、同一运输工具，在载重、风速、水流(船舶方面)、坡度(火车汽车方面)等外界条件都相同的情况下，用单位时间能耗率/速度，比值越小越节能，反之越耗能；若用速度/单位时间能耗率，值越大越节能，反之越耗能。因此，运输工具在行驶过程中，驾驶员或管理者利用本监测系统提供的能耗指标，随时掌握其能耗水平的高低，通过调控运输工具动力驱动系统，如增减发动机工作数量、油门、转速、档位等来调控动力驱动系统的单位时间能耗率的大小，由于单位时间能耗率及速度或位移里程的变化，就会得到不同的能耗指标，经过实际筛选比较，选择能产生合理的能耗指标的运行状态来行驶，就可以实现节能驾驶。具体调整驾驶方式参考如下(1)首先根据驾驶经验，由驾驶员(或管理者)选用一个其认为较为节能的动力驱动系统运行状态来让动力驱动系统工作，待油耗量和行进速度达到平衡后，得到一个能耗指标；(2)通过调整动力驱动系统的运行状态，待油耗量和行进速度达到平衡后再得到新的能耗指标，然后再不断地重复此过程，来査找出能效指标最佳的那个运行状态来驾驶，来形成新的经验。由于风速(对于船来讲)、水流(对于船来讲)、坡度(对于车来讲)、载重量等的外部因素影响，最佳能耗指标会有所不同，所以在外部条件改变的情况下，要重新用此方法来找到最佳的能耗指标。当然，如果其他交通工具的动力驱动系统采用-(1)电能，则用适用电表来测量其所消耗的电能；(2)燃油或燃气(如柴油、汽油、液化气)，则用相应的流量感应器(或流量计)来测量其所消耗的能源；(3)由一台以上发动机组成，则要测量其总的能源消耗量；(4)两种或两种以上能源(如电能、柴油、液化气)，则需将不同的能耗量转换为同一能量单位(如卡)或价值单位(如元)，计算出总的能耗量，使其具有可比性。下述为本发明人将该监测系统应用在船舶上测得的实际数据及数据分析(1)运输工具类别内河货运船舶(2)船名航讯998(3)测试时间从2008年4月1日至2008年5月31日(4)航线广州黄埔港至香港屯门里程57海里(5)实验设计①安排船舶固定在两港之间来回航行；②共测10个来回航次，其中l、3、5、7、9来回航次让驾驶员用常规方法驾驶，2、4、6、8、IO来回航次用上述节能方法驾驶；③用节能方法驾驶时，要兼顾生产运输的需要；④只记录船舶两港之间来回的时间，靠泊及其他时间不计入内。(6)实测数据:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>分析用常规方法驾驶的l、3、5、7、9五个航次合计油耗7395升；用本监测系统后，采用节能驾驶2、4、6、8、10五个航次合计油耗6588升；与常规驾驶方法相比节省燃油10.9%,节能效果相当显著。权利要求1、一种运输工具的能耗监测系统，其特征在于该系统包含以下模块能耗测量模块(1)、速度或位移里程测量模块(2)、数据采集、处理以及输出模块(3)，各模块功能能耗测量模块①用能耗计量计实时获取动力驱动系统的能耗量数据或单位时间能耗率数据；②提供数据输出接口；速度或位移里程测量模块①获取运输工具的运行速度数据或位移里程数据；②提供数据输出接口；数据采集、处理以及输出模块①采集按一定的时间间隔或人工干预的方式，同时或很短时间内采集能耗测量模块，以及速度或位移里程测量模块提供的数据；②处理根据所采集的数据，进行计算处理；③输出把处理结果—运输工具当前能耗水平值及其他数据实时给运输工具驾驶员或管理者提供。2、根据权利要求1所述的运输工具的能耗监测系统，其特征在于:所述的数据采集、处理以及输出模块(3)中的功能②的计算处理是用运输工具动力驱动系统单位时间内的能耗量，与该运输工具在同一单位时间内得到的位移或里程的比值，作为衡量运输工具的能耗水平。3、根据权利要求1所述的运输工具的能耗监测系统，其特征在于所述的数据采集、处理以及输出模块(3)中的功能②的计算处理是用运输工具动力驱动系统单位时间能耗率与同一时点的速度的比值作为衡量运输工具的能耗水平。4、根据权利要求1所述的运输工具的能耗监测系统，其特征在于:所述的能量计量计，为流量计、计量器、感应器、电能表其中的一种或几种。5、根据权利要求1所述的运输工具的能耗监测系统，其特征在于所述的速度或位移里程测量模块中的步骤②的功能是通过卫星定位系统、里程表、雷达一种或几种方式实现的。全文摘要本发明涉及一种运输工具的能耗监测系统，包含能耗测量模块用能耗计量计实时获取动力驱动系统的能耗量数据或单位时间能耗率数据；提供数据输出接口。速度或位移里程测量模块获取运输工具的运行速度数据或位移里程数据；提供数据输出接口。数据采集、处理以及输出模块采集按一定的时间间隔或人工干预的方式，同时或很短时间内采集能耗测量模块，以及速度或位移测量模块提供的数据；处理根据所采集的数据，进行计算处理；输出把处理结果——运输工具当前能耗水平值及其他数据实时给运输工具驾驶员或管理者提供。本发明的可以提供运输工具当前能耗指标，使运输工具的能耗指标处于合理水平，从而达到节能降耗的目的。文档编号G07C5/00GK101435742SQ20081021962公开日2009年5月20日申请日期2008年12月3日优先权日2008年12月3日发明者兵刘,远杨申请人:远杨