[发明专利]基于船岸协同的船舶能效优化系统、方法、装置和介质

说明书

本发明公开了一种基于船岸协同的船舶能效优化系统、方法、装置和存储介质，船舶能效优化系统包括船端数据采集系统、岸基数据采集系统和数据处理系统，船端数据采集系统用于采集船舶特征数据和船舶营运数据，岸基数据采集系统用于采集监测数据和环境数据，数据处理系统用于运行基于BP神经网络建立的大数据能效模型，通过设定的目标值和约束条件对大数据能效模型进行求解，根据求解的结果返回推荐航速。本发明可以准确分析通航环境对船舶能效的影响，利用船岸协同技术为航行在该航段上的船舶提供推荐航速，从而实现对船舶主机能效的优化，船舶以所推荐的航速航行，能够获得更高的能效。本发明广泛应用于水运交通技术领域。

技术领域

本发明涉及水运交通技术领域，尤其是一种基于船岸协同的船舶能效优化系统、方法、装置和存储介质。

背景技术

大数据技术是通过对大量的各种类型数据进行分析与挖掘来获得更多的潜在知识，以辅助信息获取和决策的技术。通过对研究对象在运行过程中长时间的监测数据进行分析，从而揭示其运行规律并对未来运行状况进行分析与预测。近年来，随着航运业对船舶能效优化技术研究的深入，大数据技术的应用开始被研究人员所重视，与传统研究方法相比，大数据可以更加全面、准确、客观的描述船舶能效与各影响因素之间的复杂关联关系。

然而，现有技术对船舶能效优化的大数据分析往往是从船舶的角度出发进行的，这使得大数据分析的作用受到了限制。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种基于船岸协同的船舶能效优化系统、方法、装置和存储介质。

一方面，本发明实施例包括一种基于船岸协同的船舶能效优化系统，包括：

船端数据采集系统，用于从进入预定航段的船舶采集船舶特征数据和船舶营运数据；

岸基数据采集系统，用于对进入预定航段的船舶进行监测，获得监测数据，从所述预定航段所在环境采集环境数据；

数据处理系统，用于根据所述船舶特征数据对所述船舶进行分类，根据所述监测数据和所述环境数据确定所述船舶的能效数据，运行基于BP神经网络建立的大数据能效模型，所述大数据能效模型用于获取不同类别的所述船舶对应的所述船舶营运数据和所述能效数据之间的关联关系，通过设定的目标值和约束条件，对所述大数据能效模型进行求解，根据求解的结果返回推荐航速。

进一步地，所述船端数据采集系统包括：

船舶特征参数传输模块，用于从进入预定航段的船舶采集船舶特征数据；所述船舶特征数据包括船舶排水量、吃水和主机功率；

船舶营运数据采集与处理模块，用于从进入预定航段的船舶采集船舶营运数据；

无线路由器，用于将所述船舶特征数据和所述船舶营运数据发送至船端服务器；

船端服务器，用于将所述船舶特征数据和所述船舶营运数据发送至所述数据处理系统。

进一步地，所述船舶营运数据采集与处理模块包括：

油耗仪，用于采集油耗率；

轴功率仪，用于采集轴功率；

主机转速监测仪，用于采集主机转速；

GPS系统，用于采集船舶航速；

所述油耗率、轴功率、主机转速和船舶航速组成所述船舶营运数据。

进一步地，所述岸基数据采集系统包括：

岸基船舶监测模块，用于对进入预定航段的船舶进行监测，获得监测数据；

岸基水文气象信息采集与处理模块，用于从所述预定航段所在环境采集环境数据；所述环境数据包括风速、风向、水深、流速和浪高；