[发明专利]一种极地航行智能船舶

权利要求书

1.一种极地航行智能船舶，其特征在于：包括船载航行数据记录仪，报警管理系统，冰载荷监控系统，应力监控系统，纵倾优化和航速优化系统，冰层厚度和冰清监控系统，存储系统，噪音和振动监控系统和智能管理系统，所述报警管理系统，冰载荷监控系统，应力监控系统，冰层厚度和冰清监控系统，存储系统，噪音和振动监控系统均与所述智能管理系统连接；所述船载航行数据记录仪包括波浪仪、风速风向仪、转速仪、船首尾吃水计、卫星定位接收仪，所述报警管理系统包括燃油温度计、燃油质量流量计和轴功率计检测报警系统；所述燃油质量流量计测量燃油消耗，所述波浪仪实时测量波浪方向和波高，所述风速风向仪实时测量船舶航行时外界的风速风向，所述转速仪实时测量主机转速，所述船首尾吃水计实时测量船舶首尾的吃水，所述卫星定位接收仪接收船舶的经纬度信息，所述应力监控系统实时测量船舶首部的结构应力水平，所述噪音和振动传感器实时测量船上居住区区域的噪音和振动，所述冰层厚度和冰情监控系统实时接收极地冰情，所述存储系统实时存储各系统收集和测量的数据，所述智能管理系统对收集和测量的数据进行管理。

2.根据权利要求1所述的一种极地航行智能船舶，其特征在于：所述船载航行数据记录仪实时监测主推进发动机、辅助发电用发动机、轴系的运行状态，并根据状态监测系统收集的数据，对机械设备的运行状态和健康状况进行分析和评估，并给出分析和评估结果。

3.根据权利要求1所述的一种极地航行智能船舶，其特征在于：通过所述卫星定位接收仪接收岸上海洋气象监测中心发布的海洋气象预报，包括海浪、潮汐、潮流、风暴潮、水温、海水盐度、海水密度、海冰、海流、大风、海雾，还接收各港口主要地区的天气预报，包括温度、湿度、风级、气压、云层、降雨；船员还可通过智能管理系统根据需要显示当前及未来一段时间内各地区的天气状况、云层、海冰分布、海流信息。

4.根据权利要求1所述的一种极地航行智能船舶，其特征在于：所述应力监控系统在极地冰区航行时采集、存储及显示结构的应力，当应力水平超过预设的临界值时，系统发出警报并给出调整航向建议，同时还能够分析结构应力的长期统计平均值，并能对易受浮冰破坏的结构给出维护与加强的建议。

5.根据权利要求1所述的一种极地航行智能船舶，其特征在于：所述纵倾优化和航速优化系统中的纵倾优化系统，能够收集并分析船舶在少量碎冰或无冰的敞水海域航行时在不同吃水、航速时各种纵倾浮态下转速、风速风向航行状态数据及功率、油耗数据，建立无冰海域下的纵倾性能数据库，得到不同吃水、航速对应的最佳纵倾，并根据用户输入的或通过传感器采集的吃水、航速状态信息分析，并提供船舶在少量碎冰或无冰海域航行时浮态调整的建议；所述纵倾优化系统，还能够收集并分析船舶在浮冰、碎冰海域航行时在不同吃水、航速、纵倾浮态下的转速、风速风向航行状态数据及功率、油耗数据，建立浮冰海域下的纵倾性能数据库，根据用户输入的或通过传感器采集的吃水、航速信息给出该吃水对应的最佳纵倾，并根据分析结果提供船舶在浮冰、碎冰海域航行时浮态调整的建议；所述纵倾优化系统还与装载计算机系统相连，最佳纵倾信息传递到装载计算机系统，装载计算机系统基于该最佳纵倾，对装载方案进行寻优计算，找到最接近目标纵倾的装载方案，该最佳装载方案，不仅符合最佳节能航态目标，同时满足船体强度、完整稳性、谷物稳性、破舱稳性安全指标要求；航速优化系统根据航次计划，包括船舶的出发港、目的港、出发时间，燃料消耗、综合经济效益分析，提供基于燃油消耗最低并在预定时间内到达目的港为目标的航速优化方案。

6.根据权利要求1所述的一种极地航行智能船舶，其特征在于：所述智能管理系统提取任意所需时间段内的数据并生成各种数据图表，并根据已有数据生成其它数据；绘制不同数据之间的关系曲线，并根据选定的时间段或航次计算平均油耗；所述智能管理系统对收集的功率、航速、风速风向、波浪数据进行分析，将实际运营中的速度、功率数据进行修正得到无风浪的理想海洋环境下的速度功率曲线，并将该速度功率曲线与设计状态时的速度功率曲线进行对比，给出船体清洁计划的建议。