[发明专利]基于双基线的低速柴油机经济性分析方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于双基线的低速柴油机经济性分析方法及系统，所述方法包括：选择历史健康样本数据作为离线训练的输入数据，构建低速柴油机经济性评估基线和经济性关联部件健康基线；根据监测数据进行经济性状态分析，当经济性状态正常时，结束；当经济性状态异常时，进行健康状态分析。该方法和系统从直接和间接两个角度进行经济性评估与影响因素分析，对有效指导低速柴油机的维护保养，恢复低速柴油机的经济性能、排除安全隐患或异常/故障、并降低燃油成本，极具现实意义。

技术领域

本发明涉及柴油机经济性能评估分析领域，尤其涉及一种基于双基线的低速柴油机经济性分析方法与系统。

背景技术

船舶作为交通运输中运量较大的运输工具，其营运成本中的40-60％为燃油消耗，其中，低速柴油机作为船舶的动力“心脏”，其燃油消耗通常占全船燃油消耗的90％以上；以一艘远洋万吨轮为例，其每航行一天的低速柴油机燃油消耗达20-30余吨，极大影响着航运企业的船舶运营成本，尤其是在目前航运市场持续低迷的市场环境中，如何降本增效，成为各航运企业用户关心的重点；同时，燃油消耗与污染物的排放密切相关，过多的燃油消耗将必然导致氮氧化物排放的增加，影响运输海域的海洋大气环境。

因此，如何有效控制低速柴油机燃油消耗成本、准确评价低速柴油机经济性能、控制低速柴油机燃油消耗排放等，成为航运用户目前极为关心并亟待解决的问题。对于船舶低速柴油机而言，其经济性影响因素众多，如果能够直接快速获得经济性评估结果(即低速柴油机消耗是否正常、是否满足经济运行条件)，并能够在经济性发生异常时迅速找到影响原因、定位异常相关部件、给出应对措施，将能够及时恢复低速柴油机经济性能、排除经济性及安全性隐患或异常/故障、降低燃油消耗并节省燃油成本、提升低速柴油机运行的环保性。

在目前的技术方案中，尚无根据船舶运行过程实时测量的、定量的低速柴油机经济性分析方案。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于双基线的低速柴油机经济性分析方法与系统，用以解决现有技术无法对船舶运行过程低速柴油机进行实时经济性分析的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，提供了一种基于双基线的低速柴油机经济性分析方法，包括如下步骤：

离线训练步骤，选择历史健康样本数据作为离线训练的输入数据，构建低速柴油机经济性评估基线和经济性关联部件健康基线；

在线分析步骤，根据在线监测数据进行经济性状态分析，当经济性状态正常时，结束；当经济性状态异常时，进行健康状态分析；

经济性状态分析，基于低速柴油机经济性评估基线进行燃油经济性分析得到低速柴油机燃油经济性状态结果；

健康状态分析，基于经济性关联部件健康基线进行低速柴油机经济性关联部件的健康状态分析。

在上述方案的基础上，还作了如下改进：

进一步，构建低速柴油机经济性评估基线包括下述步骤：

根据历史健康样本数据的转速s(n)与燃油消耗率测量值g_e(n)，建立二维测量关联关系；

拟合获得“转速-燃油消耗率”关系，得到低速柴油机燃油经济性评估基线

其中，表示在航平稳运行过程采样时间范围中的第n个样本。

进一步，构建经济性关联部件健康基线包括下述步骤：