一种船舶风翼动力系统的故障诊断与健康评估方法

    公开(公告)号:CN115453236B

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202211021849.8

    申请日:2022-08-24

    Abstract: 本发明一种船舶风翼动力系统的故障诊断方法,包括以下步骤:获取表征船舶风翼动力系统状态的开关量信号和模拟量信号,根据船舶风翼动力系统正常工作时所得到的开关量信号和模拟量信号,设置其工作参数基线;对正常工作时间段内的船舶风翼动力系统信号进行保存,以开关量信号和模拟量信号的工作参数基线设定船舶风翼动力系统的参数健康基线;对于故障为开关量信号,直接进行第一级故障诊断,得到一级故障诊断结果,针对故障为模拟量信号,结合开关量信号,利用参数对比法,进行第二级故障诊断;针对故障特征表现模糊、形成原因复杂的故障,采用时频域分解的方法进行故障针对,得到三级障诊断结果,该方法能够更好地适用于船舶风翼助航环境中。

    一种基于多灰箱模型融合的风翼助航船舶油耗预测方法

    公开(公告)号:CN118536078A

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202410610898.8

    申请日:2024-05-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于多灰箱模型融合的风翼助航船舶油耗预测方法,包括:获取风翼‑柴油机混合动力船舶运行数据和船舶设计参数,进行预处理,得到初始特征集;对初始特征集进行特征工程处理,得到特征集;根据船舶设计参数构建船舶油耗白箱模型,得到初步船舶油耗;根据初步船舶油耗、特征集和船舶实际油耗值使用多种不同的机器学习算法搭建不同的灰箱模型,进行评估得到最优的几种灰箱模型;将几种灰箱模型通过Stacking融合算法进行融合,得到船舶油耗预测模型;对船舶油耗预测模型使用贝叶斯优化进行优化,得到优化后的船舶油耗预测模型;使用此模型,能够实现在复杂海况下对风翼‑柴油机混合动力船舶在不同风翼工况下油耗的准确预测。

    一种基于耦合动力学分析的风帆船能效提升集成优化设计系统与方法

    公开(公告)号:CN118332924A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410589027.2

    申请日:2024-05-13

    Abstract: 本发明实施例公开了一种基于耦合动力学分析的风帆船能效提升集成优化设计系统与方法,其包括:数据分析与处理单元、能效集成优化模型单元、能效集成优化算法单元、风帆船能效集成优化设计单元、能效提升评估单元;数据分析与处理单元能够采集系统优化设计数据;能效集成优化模型单元能够创建风帆船耦合系统能效集成优化模型;能效集成优化算法单元能够基于粒子群优化算法求解所述风帆船耦合系统能效集成优化模型以获得相应的求解结果,并将求解结果传输至所述风帆船能效集成优化设计单元;所述风帆船能效集成优化设计单元能够对影响风帆船耦合系统的外形参数进行优化设计以获得优化结果即获取最佳风帆船耦合系统设计参数;所述能效提升评估单元能够基于所述优化结果对耦合动力系统风帆船能效水平进行评估,并输出优化后耦合动力系统风帆船能效水平。本发明解决了无法实现风帆船的“船‑机‑桨‑帆‑附体”的集成匹配优化设计问题,从而提高风帆船的能效水平。

    一种基于元学习增强的风翼助航船舶油耗预测方法

    公开(公告)号:CN118153750A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410273860.6

    申请日:2024-03-11

    Abstract: 本发明公开了一种基于元学习增强的风翼助航船舶油耗预测方法,所述方法包括以下步骤:将根据时变因素多源能效数据设置标签数据与特征数据存储至智能船舶能效数据库;对智能船舶能效数据库的能效数据预处理获取风翼助航船舶数据集,对构建的油耗预测算法模型进行训练与评估获取优化油耗预测算法模型;基于基学习策略与元学习策略构建基于元学习器增强的混合集成模型并训练,以用于风翼助航船舶油耗的预测。本发明解决了对于风翼助航船舶,由于风速/向等时变因素对燃油消耗的影响作用更为复杂,高维细粒度大数据场景更为普遍,使得增加了油耗系统模型的训练与计算量,进而降低了油耗模型的运算速度、预测精度与泛化能力的问题。

    一种风翼助航船舶能效智能优化管理系统与优化方法

    公开(公告)号:CN111552299B

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202010478039.X

    申请日:2020-05-29

    Abstract: 本发明实施例公开了一种风翼助航船舶能效智能优化管理系统与优化方法,其通过航行环境数据、风翼运行状态、船舶能效等数据的实时获取与分析,基于风翼助航船舶航速与风翼攻角协同优化模型,采用启发式群智能决策算法自动求解风翼助航船舶航速与风翼攻角协同优化模型,最终实现风翼助航航速与风翼攻角的联合智能决策与协同优化。同时,优化管理系统可将优化决策结果发送至船舶主机转速控制系统和风翼转角控制系统,实现风翼助航能效的在线智能优化控制。因此,本发明充分考虑了航行环境、航速、风翼运行状态等对风翼助航船舶能效的影响,实现了不同航行条件下航速与风翼运行状态的协同优化控制,从而提高了风翼助航船舶的能效管理的智能化水平。

    基于多源协同调控的船舶能效一体化智能管理平台与方法

    公开(公告)号:CN117236011A

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202311184120.7

    申请日:2023-09-13

    Abstract: 本发明公开了一种基于多源协同调控的船舶能效一体化智能管理平台与方法,包括能效评估单元用于计算船舶能效评价指数;能量优化匹配单元基于船舶能效一体化智能优化管理模型以及所述能效评估单元,对影响船舶油耗的参数进行优化;能量供给管理单元用于管理发动机的润滑机构以及发动机的油门齿条;航行优化管理单元用于对船舶舵角及配载控制和优化;能量转换管理单元用于管理风帆机构;能量消耗管理单元用于对气层与涂层减阻机构进行优化;本发明集能量供给、能量传递、航行优化、能量转换、能量消耗、能量匹配和能效评估于一体,提高了船舶的能效和性能表现,减少能源浪费和污染排放,同时确保船舶在不同工况下高效运行,降低运营成本。

    一种针对船舶风翼回转液压系统泄漏故障的诊断方法

    公开(公告)号:CN115468718A

    公开(公告)日:2022-12-13

    申请号:CN202211021839.4

    申请日:2022-08-24

    Abstract: 本发明一种针对船舶风翼回转液压系统泄漏故障的诊断方法,包括以下步骤:获取船舶风翼回转系统的物理信号;基于船舶风翼回转系统的物理信号,采用能量熵方法提取引起船舶风翼回转系统泄漏的故障特征;通过提取的故障特征构建模糊集,运用模糊模式识别诊断法实现对泄漏模式的识别,利用小波包技术对压力、流量信号进行高精度时频分解得到的小波包熵特征,能够敏锐地反映出系统中存在的泄漏故障,通过对小波熵特征的模糊模式识别,对换向阀泄漏、液压马达泄漏、调速阀泄漏的故障类型以及故障程度的识别准确率能够达到90%以上,能够满足对风翼回转液压系统泄漏故障诊断的实际应用要求。

    一种船舶分段航速优化方法和智能管理系统

    公开(公告)号:CN110083983B

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN201910413071.7

    申请日:2019-05-17

    Abstract: 本发明公开了一种船舶分段航速优化方法与智能管理系统,本发明的方法以船舶航行状态参数和气象参数为基础,结合船舶航线转向点、航程、气象预报参数变化,在分段内的航行条件相同或相近的前提下,将航次内航段划分为若干分段;在满足船舶航期要求的条件下,根据船舶柴油机油耗模型,基于智能算法对船舶在各个分段的航速进行总体运筹优化,得到的各个分段的最优船舶航速,可以计算得船舶在对应分段的柴油机转速和燃油消耗量。智能管理系统采用上述方法,在开航前向操作人员提供航速规划决策,并可在航行过程中,根据实时更新天气情况,对剩余航段的航速进行优化,从而在整体上降低燃油消耗量,节能减排。

    面向船舶能效提升的多功能风帆智能优化控制系统与方法

    公开(公告)号:CN115009495A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210626234.1

    申请日:2022-06-02

    Abstract: 本发明提供一种面向船舶能效提升的多功能风帆智能优化控制系统包括:数据采集与处理模块,船舶能效智能控制决策模块,多功能风帆控制模块,综合数据显示模块。船舶能效智能控制决策模块接收所述数据采集与处理模块采集并处理后的数据做出最优决策,并将决策结果传输至所述多功能风帆控制模块中,实现对多功能风帆运行模式的切换和控制,并通过所述综合数据显示模块将上述模块采集或反馈的数据显示在显示模块上。并同时提供了一种控制的方法。本发明基于船舶能效模型和智能优化决策方法,可实现不同条件下的多功能风帆最佳运行模式与运行状态的决策与控制,从而提高不同条件下风能的利用率,进而提升风帆助航船舶的能效水平。

    一种考虑船舶稳性与能效的风翼攻角优化控制方法及系统

    公开(公告)号:CN112591037B

    公开(公告)日:2021-10-26

    申请号:CN202011449380.9

    申请日:2020-12-09

    Abstract: 本发明提供一种考虑船舶稳性与能效的风翼攻角优化控制方法及系统,包括以下步骤:获取实时的船舶航行数据,所述航行数据包括船舶运行数据及环境数据;将所述航行数据输入船舶能效模型计算船舶实时能效值;计算船舶航行时的船舶实时横倾角;建立考虑所述船舶实时能效值和所述船舶实时横倾角的风翼攻角决策模型;通过智能优化算法对所述风翼攻角决策模型进行求解,并自动输出最佳风翼攻角。本发明通过对气象数据及航行信息的实时采集与分析,并基于所搭载的船舶最佳风翼攻角决策模型,运用鲸鱼优化算法,最终实现了考虑船舶稳性与能效的风翼最佳攻角的自适应控制。

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