[发明专利]用于船舶航行的智能配载减阻系统及方法

说明书

本发明涉及船舶运输配载优化技术领域，具体涉及用于船舶航行的智能配载减阻系统及方法，包括：滑台配载货柜；用于驱动滑台配载货柜的丝杆电机和传送带；用于支撑滑台配载货柜滑动的双导轨；液位信息读取装置，用于检测液位并读取液位信息，确定排水量和前后吃水差；主控制器，除控制船舶航行外，还接收液位信息读取装置并发出指令对滑台配载货柜移动动作和移动位置进行控制。用自适应可调节移动配载控制平台，通过神经算法找到最佳纵倾角，能耗低、减阻率较为显著。

技术领域

本发明涉及船舶运输配载优化技术领域，特别涉及用于船舶航行的智能配载 减阻系统和方法。

背景技术

船舶运输作为国际贸易中采用的最主要运输方式，占有60％的国际贸易总运 量。集装箱运输船在如今的远洋航运和物流中发挥着重要的作用，其运输能力的 大小一定程度上决定了经济的发展。为了提高运输船的运输能力，一个高效、合 理和经济的船舶配载系统具有重要意义。货船在航行过程中受到的摩擦阻力占总 阻力的60％以上，降低摩擦阻力是船舶节能的重要一环。通过合理的装配船上货 物的配载位置可以有效减小阻力，并且货仓配载是船舶运输过程的核心环节,其 质量的优劣直接影响水上运输的安全性和经济性。因此,良好的配载方案是众多 航运巨头所极力追求的目标。

关于船舶配载优化技术的相关研究已经有很多，但现有技术无法应用到实船 上，主要有以下几个原因：

1、目前市场上的配载优化技术均为在出入港时装配好的既定方案，无法根 据船舶实际行驶状态智能调节配载位置，导致没有一定的节能效果。

2、集装箱船舶的重心会比普通船只高很多。因此，传统的配载系统布局的 集装箱船在受到海风和海浪等外界条件干扰时，自身调节能力差，容易发生横倾、 摇摆等运动，甚至会发生事故。为了保证船舶在极端条件下的安全性，必须提高 集装箱船的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种能耗低、减 阻率高的用于船舶航行的智能配载减阻系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于船舶航行的智能配载减阻系统，其特征在于包括：

滑台配载货柜；

用于驱动滑台配载货柜的丝杆电机和传送带；

用于支撑滑台配载货柜滑动的双导轨，双导轨布置在船体纵向中轴线上；

液位信息读取装置，用于检测液位并读取液位信息，确定排水量和前后吃水 差；

主控制器，除控制船舶航行外，还接收液位信息读取装置并发出指令对滑台 配载货柜移动动作和移动位置进行控制。

上述技术方案中，液位信息读取装置在船底首尾部分别安装。

上述技术方案中，在船底首尾部分别安装一个液位传感器作为液位信息读取 装置。

上述技术方案中，还设置功率检测模块，功率检测模块判断船舶消耗功率是 否为最小值，如果船舶消耗功率没有到达最小值，则将功率检测模块检测值反馈 到主控制器使功率达到最小值，以实现节能的目的。

上述技术方案中，滑台配载货柜安装在货仓中，主要由丝杆滑台和货物组成。

上述技术方案中，主控制器收到液位信号后，通过神经网络的算法控制丝杆 电机的转动带动，滑台配载货柜的移动距离，以及丝杆电机的开关。

一种用于船舶航行的智能配载减阻方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：当船舶开始启动时，设置初始航速，主控制器输出控制信号到船舶 电机驱动器，电推船按照给定速度稳定航行，读取船舶初始参数；