[发明专利]用于控制船舶的推进效果的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前言的控制船舶的推进效果的装置。而且，本发明涉及一种控制船舶的推进效果的方法。此外，本发明涉及一种控制单元。

背景技术

在船运过程中，燃料成本是总运营成本的主要部分。为了节约燃料，当前趋势是“减速航行”，这表示船舶以低于设计条件的航速和效果运行。趋势还倾向于船舶所有者寻求更好地控制船舶的运行。

在此呈现的本发明提出了一种解决方案，所述解决方案一方面允许限定所要求的航速以便在正确时间到达目的地，同时能够在天气或负荷条件使得无法保持所要求的航速时自动地限制最大燃料消耗。

现有技术

控制船舶恒定航速的系统已经销售多年，这些系统通常作为复杂动态定位系统(“DP”系统)的一部分。所述系统允许可以非常准确地设置从静止至全速的航速以及位置。这些系统非常昂贵并且需要额外的螺旋桨。

在市场上，还存在所谓的ETA系统(ETA领航员)，所述ETA系统计算船舶为了在确定的时间到达而需要保持的航速。通常，这些ETA系统连接到导航系统，在所述导航系统中可以针对当前路线的每个航段设置行程和航速。ETA系统随后经由主螺旋桨的控制系统来控制船舶的航速。

似乎无法通过市售获得如下更简单的系统：通过所述更简单的系统，在没有连接到导航系统的任何连接的条件下就可以在正常航速范围内控制船舶的航速。

测量燃料消耗并且向船员展示燃料消耗的系统是常见的，但是同样似乎不能通过市售获得用于针对所确定的消耗来实施控制的系统。

发明内容

本文描述的本发明的目的在于有助于船舶运转，所述船舶具有固定的或者可调节的螺旋桨，其中，需要考虑具体到达时间，同时期望避免燃料消耗超过可接受的值。所以本发明的独特之处在于同时本发明经由单独的输入装置允许船员和/或船舶所有者来确定所要求的航速和所要求的消耗，并且在此后控制船舶的推进效果，实现最低的燃料消耗。

可以由导航数据和最大运费成本的计算结果来确定当前设定值。

本发明存在两个单独的设定值，一个针对期望的航速，而一个针对最大消耗。通过比较实际消耗与针对最大消耗的设定值来选择将应用哪个设定值。如果实际消耗高于或者等于最大消耗，则基于消耗来控制船舶的推进效果。如果实际效果低于所要求的最大消耗，则控制推进效果，使得保持所要求的航速。

来自根据本发明的装置的输出信号是船舶推进系统的设定值。所述设定值直接或者间接地影响船舶的推进效果。

变化的推进力和航速导致航行的更高总消耗。通过自动控制推进力，例如通过上述发明，还可以例如在恶劣海洋条件下避免不必要的效果峰值。

附图说明

图1是通常的控制面板；

图2是控制逻辑的图；

图3是实施例的框图。

具体实施方式

在一般情况下，通过基于控制系统(3)的微处理器来实现功能。示例公开了一种具有固定螺旋桨的系统，无论船舶的推进原理为何，都可以以相同的方式实现该系统。

图3

3.1用户板

3.2电子单元

3.3主引擎的引擎速度调节器

3.4主引擎

3.5螺旋桨

系统由舰桥用户板3.1提供输入。由此，可以将所要求的航速和燃料消耗输送到系统中。用户板还包括指示器和控制单元，用于读取实际值和设定值并且致动系统和使系统停止工作。针对所期望的航速和针对最大消耗的所要求的设定值被发送到电子单元3.2，所述电子单元比较要求的设定值与实际读取值。通过比较实际消耗与设定最大消耗来选择使用航速调节器或者消耗调节器中的哪个。

可以通过测量技术(诸如使用位移流量传感器或者质量流量传感器的测量技术)来测量实际燃料消耗。还可以从基于来自其它传感器的计算(诸如燃料泵排量和燃料泵旋转速度)的预估消耗来获得燃料消耗。计算还可以在假设主引擎的特定消耗的情况下而基于当前效果。可以通过泵杆位置、最高压力测量或者转矩测量和引擎速度来预估功率输出。

推进效果对应于螺旋桨3.5效果并且被来自主动调节器的输出信号所控制，所述来自主动调节器的输出信号被发送到主引擎的引擎速度调节器。

电子单元3.2或者控制单元可以是用于控制船舶的推进效果的装置的一部分，甚至所述电子单元可以构成所述装置。所述装置可以通过将信号发送到引擎速度调节器，所述引擎速度调节器继而控制主引擎3.4的引擎速度，从而控制推进效果。