郭延海

摘要：近年來中海油渤海區(qū)域的油氣產(chǎn)量已超過3000萬噸，生產(chǎn)規(guī)模和業(yè)務領域不斷擴大，急需信息化技術(shù)的提升助力生產(chǎn)和管理，繼而實現(xiàn)海油“二次跨越”的目標。在“智慧海油”的信息化建設中，“數(shù)字船舶”和“物聯(lián)網(wǎng)服務勘探開發(fā)”為信息化管理和突破的兩個主攻方向。因海洋環(huán)境而對通訊技術(shù)的限制以及船舶個體獨立性，移動性，使船舶的運行狀態(tài)監(jiān)控和燃油消耗管理很難準確實時把握，船舶運行狀態(tài)和燃油消耗管理一直缺乏綜合性分析的手段及模型。

關(guān)鍵詞：海洋船舶；數(shù)據(jù)；管理1油耗數(shù)據(jù)分析計算模型

數(shù)據(jù)采集后還需進一步計算油耗準確數(shù)值和船舶的綜合油耗指標，需要數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計、對比和解析，剔除非法值后將數(shù)據(jù)參數(shù)代入模型計算，算出當前船舶單位時間油耗值。油耗計算模型核心公式為：

APC=Tmain*Pmain*UPCmain+Tassistant *P assistant *UPC assistant

其中，

APC(ActualPetroleumConsumption)—實際油耗；

Tmain—主機運轉(zhuǎn)時間；

Pmain—主機運轉(zhuǎn)功率；

UPCmain(UnitPetroleumConsumption)—主機實際單位油耗；

Tassistant—輔機運轉(zhuǎn)時間；

P assistant—輔機運轉(zhuǎn)功率；

UPC assistant(UnitPetroleumConsumption)—輔機實際單位油耗；

其中，還需考慮洋流、航速、滿載、空載及船舶動力輸出對油耗的影響分析，加以長時間統(tǒng)計規(guī)律，將每項影響的條件，作為影響因子，迭代至油耗分析計算模型中，真正實現(xiàn)對船舶在各種情況下燃油消耗的真實計算模型。

二、測試試驗系統(tǒng)構(gòu)建

1、 系統(tǒng)構(gòu)架設計

系統(tǒng)集信息采集技術(shù)、衛(wèi)星傳輸技術(shù)以及軟件管理技術(shù)，整合業(yè)務流程，實時監(jiān)控船舶運行狀況并分析燃油消耗情況，動態(tài)管理船舶運行信息，實時動態(tài)跟蹤可視化展示船舶航行狀態(tài)。構(gòu)架如下：系統(tǒng)清晰化分為數(shù)據(jù)層、服務層、應用層。船舶海上端裝備觸摸屏工控機采集、預處理船舶數(shù)據(jù)，通過衛(wèi)星鏈路傳送至陸地服務器。陸地服務端集成數(shù)據(jù)接收、存儲、處理、分析、展示與一體，實現(xiàn)動態(tài)分析、船舶作業(yè)流程管理、船舶監(jiān)控等功能。

系統(tǒng)物理邏輯如下：船舶海上端采集船舶航行過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括發(fā)動機的啟停時間、轉(zhuǎn)速、功率和船舶航行的里程等參數(shù)。通過采集系統(tǒng)傳入海上端系統(tǒng)，海上端系統(tǒng)是搭建在可觸控電腦中，主要存儲采集數(shù)據(jù)，記錄油品、水、灰等流轉(zhuǎn)信息。填報加油申請及每日申報。將相關(guān)信息進行編碼后定時傳輸?shù)酵ㄓ嶆溌分?。利用衛(wèi)星通訊輔助的鏈路保持海上運行的船舶與陸地服務端之間的通信及數(shù)據(jù)交換。傳送端具備數(shù)據(jù)校驗機制，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。傳輸端數(shù)據(jù)的編碼及解碼工作將會安排在船舶海上端以及陸地服務端中，便于傳輸時效率更高。陸地服務端是集數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)展示與一體中心系統(tǒng)平臺，為功能應用等方面提供服務。

2、實驗方法

試驗方法：初期選定1-2艘船，進行數(shù)據(jù)采集及數(shù)學模型研究的工作。在兩艘船上安裝采集器及船舶海上端系統(tǒng)，按照規(guī)定收集所需數(shù)據(jù)。統(tǒng)計5個航次后，使用這5個航次的數(shù)據(jù)創(chuàng)建數(shù)學模型。之后繼續(xù)跟蹤上述船舶5-10個航次，觀察數(shù)學模型是否正確。如果有偏差便對數(shù)學模型進行修正。如果正確，則再選定幾艘船只，觀察該數(shù)學模型是否具有通用性；針對實際情況和各種專業(yè)應用逐層深入進行專業(yè)性開發(fā)。

三、效益分析

1、經(jīng)濟效益

在海上油田開發(fā)作業(yè)過程中，船舶燃油消耗是最主要成本之一，但船上作業(yè)人員往往重業(yè)務輕油耗，需加強油耗管理。歷史船舶油耗需人為進行測定，既不能保證數(shù)的實時性，也不能確保數(shù)據(jù)的精確性。由于油價上漲迅速，船舶作業(yè)、運輸成本中燃油費用所占比例不斷增大，船舶如何約能源消耗、降低燃油費用、已成為一個重要課題。本系統(tǒng)為船舶運轉(zhuǎn)提供實時監(jiān)控手段和油耗綜合管理、分析數(shù)據(jù)平臺，實時高效的業(yè)務流程整合。提高管理水平，降低運行成本，為業(yè)主帶來可觀的經(jīng)濟效益，提高市場競爭能力。

2、社會效益

節(jié)能減排，中海油天津分公司下屬船舶約100艘，每年燃油消耗達8萬噸，為海上作業(yè)的耗能大戶。該系統(tǒng)結(jié)合中海油船舶運行特點，在保證船舶正常生產(chǎn)任務的同時，做好燃油跟蹤、監(jiān)督、指導工作。對單船燃油消耗進行全面掌握和分析，制定相應的控制措施，確保船舶在營運過程中合理的使用燃油，最大程度的節(jié)約用油，保護環(huán)境，體現(xiàn)作為世界500強央企對社會負責任的態(tài)度。 現(xiàn)代化物流，主動轉(zhuǎn)型，突破瓶頸，實現(xiàn)物流產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。該系統(tǒng)針對海上油田船舶作業(yè)性質(zhì)建設，填補國內(nèi)空白，開拓出“船舶管理信息服務產(chǎn)業(yè)”新的業(yè)務，提高對海上物流的精細化管理水平，有利于物流業(yè)務管理和擴展，是實現(xiàn)現(xiàn)代化全方位、立體化、高效化物流產(chǎn)業(yè)的重要一步，對物流信息化整合及實現(xiàn)現(xiàn)代化物流有著深遠的意義，也是必經(jīng)的一步。