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(wù)領(lǐng)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(shè)中，“數(shù)字船舶”和“物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)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(dāng)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(shè)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(wù)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(wù)層、應(yīng)用層。船舶海上端裝備觸摸屏工控機采集、預(yù)處理船舶數(shù)據(jù)，通過衛(wèi)星鏈路傳送至陸地服務(wù)器。陸地服務(wù)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(wù)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(wù)端中，便于傳輸時效率更高。陸地服務(wù)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(yīng)用等方面提供服務(wù)。

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(xué)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(xué)模型。之后繼續(xù)跟蹤上述船舶5-10個航次，觀察數(shù)學(xué)模型是否正確。如果有偏差便對數(shù)學(xué)模型進行修正。如果正確，則再選定幾艘船只，觀察該數(shù)學(xué)模型是否具有通用性；針對實際情況和各種專業(yè)應(yīng)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(wù)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(wù)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(wù)的同時，做好燃油跟蹤、監(jiān)督、指導(dǎo)工作。對單船燃油消耗進行全面掌握和分析，制定相應(yīng)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(zé)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(shè)，填補國內(nèi)空白，開拓出“船舶管理信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)”新的業(yè)務(wù)，提高對海上物流的精細化管理水平，有利于物流業(yè)務(wù)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。