食品安全检测试纸作者：管芳景 田志峰
来源：《现代信息科技》2020年第17期
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摘 要：隨着世界经济一体化发展，船舶行业面临严峻的节能减排形势。为了让船东方了解船舶实时状态，文章基于大数据技术提出了一种船舶能效监测系统的软件架构。基于 该架构设计了船舶能效智能监测系统，系统实现了对船舶数据的采集和在线监测，并通过海事卫星或4G网络与岸端系统保持同步更新，实现船岸信息共享，岸端系统能实现对船舶航行状态、油耗、功率等的分析。最终智能监测系统实现基于大数据的能效智能决策，从而为航运企业创造新的价值。 关键词：大数据;能效监测;能效分析;智能决策
中图分类号：TP311.13;TP393.08 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）17-0055-05
Abstract：With the increase of the proportion of the subjunctive economy，shipbuilding industry is facing severe situation of energy saving and emission reduction.In order to let the ship-owner know the real-time state of the ship，a software architecture of ship energy efficiency monitoring system based on big data technology is proposed. Based on this framework，automatic real-time acquisition and on-line monitoring of ship main equipment parameters are realized. Through maritime satellite or 4G network，the ship shore information can be shared with shore based system;the analysis of navigation
status，fuel consumption and power is realized. Finally，the intelligent monitoring system realizes the energy efficiency intelligent decision based on big data，so as to create new value for shipping enterprises.
Keywords：big data;energy efficiency monitoring;energy efficiency analysis;intelligent decision
0 引 言
随着国际海事组织（IMO）海上环境保护委员会（MEPC）会议对提高船舶能效的技术性和操作性措施讨论的升级，关于船舶燃油消耗数据收集机制的讨论也日益升温。船舶燃油消耗数据收集机制要求在船舶营运过程中，监测反应船舶能效的各项参数，并对监测结果进行报告，由第三方验证机构核查报告并发放合格证明。国内外对船舶能效的研究，主要集中在公式的适用范围、参考线公式以及为减小新造船能效数值所采取的节能措施上面。面对即将强制实施的MRV机制，目前市场上并没有相应的完善且实用的监测和报告系统。自主研制船舶CO2排放监测、报告和验证（MRV）系统，可以为将来MRV机制的实施提供技术支持，对于促进航运业的技术进步、抢占MRV研究的制高点等方面具有重要意义。工艺瓶
本文综合集成计算机应用、传感器、数据采集、Modbus总线、远程传输、大数据处理、数值计算分析、统计回归分析等技术，提出了一种基于大数据技术的船舶能效监测系统的软件架构。基于此架构，作者主要完成岸端系统总体框架及部分模块的开发和船端系统及岸端系统部分模块的开发，实现对船舶轴功率、轴转速、主辅机油耗、风速风向、GPS、主机监测报警系统数据等主要设备参数的自动实时采集、在线监测;并通过海事卫星或4G网络与岸端系统保持同步更新，实现船岸信息共享;建立船舶航行状态数据库，实现对船舶航行状态、油耗、功率等的分析;为航运企业提供船舶排放控制区（ECA）预警、能效分析及报表管理服务，最终实现基于大数据的能效智能决策，从而为航运企业创造新的价值。
1 系统分析
EEOI根据一个航次或者多个航次的数据统计得出，需要对船舶航行及在港停泊期间船舶主机、副机、锅炉等所消耗的所有燃料油量进行统计。对此本监测系统有以下几点要求。
1.1 能效监控及计算分析
本系统需能够对船舶进行能效监控，可实时记录并显示船舶航速、轴功率、燃油消耗量、主机输出功率等数据，并计算EEOI指数，可在指定时间范围内生成报表（每海里油耗、每运输功油耗、每海里CO2排放及每运输单位CO2排放）。
1.2 船舶状态以及主辅机等状态监控
本系统可以完成对船舶状态的实时监控，可实时完成对主机、辅机、锅炉等耗能设备的功率、压力、温度、燃油消耗量的监测和记录，可在指定时间范围内生成报表（燃油小时消耗量、日消耗量等）。
1.3 船舶航行期间海洋环境参数记录
本系统可以完成对相对风速风向的实时显示和记录，并根据船舶航速航向，计算实时真实风速风向;可以完成对气温、气压、水深等自然环境的实时记录，并可以根据用户要求生成报表（指定时间范围内）。
2 系统设计
2.1 系统总体架构
保险杠模具 系统采用船端系统+岸端系统的方式进行建设，船端系统部署在每条需要监测的船舶上。岸端系统部署在岸端系统应用服务器上。每个船端系统通过海事卫星或4G网络实现与岸端系统的通信，如图1所示。
2.1.1 船端系统
船端系统采用基于C++的C/S架构进行设计，船端系統基于总线技术实现船舶设备参数的采集，包括主机、辅机、风速仪、燃油流量计等设备。船端系统可实现实时数据的采集、展示预警等功能，并能与岸端系统进行连接，将实时数据传递到岸端系统。
2.1.2 岸端系统
岸端系统采用基于PHP的B/S架构的Web系统进行设计，实时接收来自各船端系统的数据进行监测与存储，并提供能效分析和报表管理功能。还原炉
2.2 系统组成及实现方法
2.2.1 船端系统
船端系统由数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块三个核心模块组成，如图2所示。
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