船舶能耗在线监测系统研发
本文关键词:船舶能耗在线监测系统研发
【摘要】:船舶以运量大、运费低的优势在国际贸易运输领域有着不可取代的地位。不过船舶也是能耗和排放大户,燃油消耗成本约占其运营成本的40%~60%,因此采用更加科学的船舶能耗监测方式,减少海运碳排放量,降低船舶运营成本对推动航运行业的发展有着重大而深远的意义。针对目前多数运营船舶依然采用传统人工计量油耗方式,油耗数据误差大、时效性差的实际情况,结合智能检测和互联网技术,本文研发出一套船舶能耗在线监测系统。本文主要研究内容包括以下几个方面:首先,介绍了船舶能耗的组成部分,并重点分析了影响船舶柴油机油耗的主要因素,为数据采集提供理论支持。结合柴油机的工作原理,对比传统的柴油机油耗计算方法,确定船舶油耗监测方案。论文采用Cortex-M3内核STM32微处理器设计船舶能耗数据采集终端,开发采集终端硬件模块驱动程序和数据采集、存储、传输以及通信接口程序。论文应用LAMP(Linux+Apache+Mysql+PHP)环境,开发设计B/S架构下的船舶能耗在线监测及信息管理系统,并开发了与易信公众平台相结合的移动端应用。实现了船舶管理、能耗查询、分析和统计等功能。本文设计的船舶能耗在线监测系统可实现船舶与岸端管理中心的信息交互,使管理者对运营船舶具有更加实时、全面的动态感知力。系统能自动定时采集能耗数据,保证了数据的准确性,在一定程度上能够杜绝传统管理上的一些漏洞,方便管理者统计运营成本、极大地提高了工作效率。同时系统的数据分析功能也可以为航运企业制定船舶节能和轮机保养方案提供准确而可靠的数据支持,提高了企业的综合效益。
【关键词】:船舶能耗 STM32 LAMP 监测系统
【学位授予单位】:集美大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U676.3
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 绪论9-13
- 1.1 背景和意义9
- 1.2 船舶监控的发展历程及现状9-12
- 1.2.1 船舶监控的发展历程9-11
- 1.2.2 国外发展现状11
- 1.2.3 国内发展现状11-12
- 1.3 本论文主要研究的目标和工作12-13
- 第2章 船舶能耗的理论分析与检测方法13-18
- 2.1 船舶能耗的组成分析13-16
- 2.1.1 船舶推进系统13-15
- 2.1.2 船舶电站系统15-16
- 2.1.3 船舶锅炉系统16
- 2.2 船舶燃油消耗检测方法16-17
- 2.3 本章小结17-18
- 第3章 系统总体技术方案18-23
- 3.1 船舶能耗在线监测系统概述18-19
- 3.2 系统总体方案设计19-22
- 3.2.1 燃油流量计选型19
- 3.2.2 船端数据采集与处理系统组成19-20
- 3.2.3 岸端数据在线监测管理系统架构20-21
- 3.2.4 船岸通信系统21-22
- 3.3 本章小结22-23
- 第4章 船端数据采集终端电路及程序设计23-40
- 4.1 主要硬件模块电路设计23-29
- 4.1.1 微处理器(MCU)23-25
- 4.1.2 串口模块25-26
- 4.1.3 外部FLASH模块26
- 4.1.4 以太网通信模块26-28
- 4.1.5 移动网络通信模块28-29
- 4.1.6 GPS定位模块29
- 4.2 船端数据采集终端程序设计29-39
- 4.2.1 串口驱动程序30-31
- 4.2.2 外部FLASH驱动程序31-33
- 4.2.3 LwIP协议栈移植33-34
- 4.2.4 数据采集程序34-37
- 4.2.5 数据存储程序37-38
- 4.2.6 数据传输程序38-39
- 4.3 船端数据采集终端本地测试39
- 4.4 本章小结39-40
- 第5章 岸端数据在线监测管理系统设计40-55
- 5.1 开发环境搭建40-43
- 5.1.1 开发语言及工具选择40-41
- 5.1.2 LAMP环境安装41-42
- 5.1.3 LAMP环境配置42-43
- 5.2 岸端系统功能需求43-44
- 5.2.1 船队管理43
- 5.2.2 能耗查询43-44
- 5.2.3 系统管理44
- 5.3 岸端系统数据库设计44-48
- 5.3.1 数据表设计44-47
- 5.3.2 触发器设计47-48
- 5.4 岸端系统网站设计48-52
- 5.5 移动端应用开发52-54
- 5.5.1 公众平台开发概述52
- 5.5.2 公众平台应用开发52-54
- 5.6 本章小节54-55
- 第6章 总结与展望55-56
- 致谢56-57
- 参考文献57-59
- 附录59-72
- 在学期间科研成果情况72
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,本文编号:758636
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