JP6898795B2 - Ship performance analysis system and ship performance analysis method - Google Patents
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Description
本発明は、船舶性能解析システムおよび船舶性能解析方法に関する。 The present invention relates to a ship performance analysis system and a ship performance analysis method.
船舶においては、推進用の主機の効率の低下により、同一の推進軸出力で推進しても、主機の燃料消費量が増加することが知られている。例えば、特許文献1には、船舶の平均燃料消費率を推定し、平均燃料消費率変化を得ることが記載されている。
In ships, it is known that the fuel consumption of the main engine increases even if the main engine is propelled with the same propulsion shaft output due to the decrease in efficiency of the main engine for propulsion. For example,
しかしながら、特許文献1には、平均燃料消費率を具体的にどのように推定するか記載されていない。
However,
ところで、主機のメンテナンスをいつ行うべきかを決定するには、現時点で初期からどれだけ燃料消費量が増加しているかを把握することが望まれる。なお、特許文献1に記載された平均燃料消費率変化は、このような初期からの燃料消費量増加率とは異なるものと考えられる。
By the way, in order to decide when to perform maintenance of the main engine, it is desirable to grasp how much fuel consumption has increased from the beginning at this point in time. It is considered that the change in the average fuel consumption rate described in
そこで、本発明は、主機の初期からの燃料消費量増加率を算出することができる船舶性能解析システムおよび船舶性能解析方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a ship performance analysis system and a ship performance analysis method capable of calculating the fuel consumption increase rate from the initial stage of the main engine.
前記課題を解決するために、本発明の船舶性能解析システムは、船舶の推進軸出力を検出する軸出力検出器と、少なくとも1つの推進用の主機の燃料消費量を検出する燃料消費量検出器と、前記燃料消費量検出器で検出された燃料消費量を、初期の推進軸出力と燃料消費量との関係を定めた基準燃料曲線と対比可能な補正燃料消費量に換算し、前記軸出力検出器で検出された推進軸出力における、前記基準燃料曲線上の燃料消費量と前記補正燃料消費量とから燃料消費量増加率を算出する演算装置と、を備える、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the ship performance analysis system of the present invention includes a shaft output detector that detects the propulsion shaft output of a ship and a fuel consumption detector that detects the fuel consumption of at least one propulsion main engine. And, the fuel consumption detected by the fuel consumption detector is converted into a corrected fuel consumption amount that can be compared with the reference fuel curve that defines the relationship between the initial propulsion shaft output and the fuel consumption amount, and the shaft output. It is characterized by including a calculation device for calculating the fuel consumption increase rate from the fuel consumption on the reference fuel curve and the corrected fuel consumption in the propulsion shaft output detected by the detector.
上記の構成によれば、主機の初期からの燃料消費量増加率を算出することができる。従って、主機のメンテナンスをいつ行うべきかを計画することができる。 According to the above configuration, the rate of increase in fuel consumption from the initial stage of the main engine can be calculated. Therefore, it is possible to plan when the maintenance of the main engine should be performed.
前記演算装置は、前記燃料消費量増加率の履歴から、前記燃料消費量増加率の将来的な変化を予測してもよい。この構成によれば、燃料消費量増加率の将来的な変化に基づいて、将来の燃料消費量や燃料コストの試算、船舶の配船計画、燃料積載量計画などを行うことができる。 The arithmetic unit may predict a future change in the fuel consumption increase rate from the history of the fuel consumption increase rate. According to this configuration, it is possible to perform a trial calculation of future fuel consumption and fuel cost, a ship allocation plan, a fuel load capacity plan, and the like based on a future change in the fuel consumption increase rate.
前記船舶は、LNG運搬船であり、前記演算装置は、前記燃料消費量増加率の将来的な変化に基づいて、バラスト航海時のヒール量を算出してもよい。この構成によれば、バラスト航海に必要なヒール量を正確に算出することができる。従って、輸送したLNGを荷揚げする際に、算出された次航海に必要なヒール量が残るようにLNGを荷揚げすることによって、LNGを可能な限り多く荷揚げすることができる。 The ship is an LNG carrier, and the arithmetic unit may calculate the heel amount during ballast voyage based on a future change in the fuel consumption increase rate. According to this configuration, the amount of heel required for ballast voyage can be calculated accurately. Therefore, when unloading the transported LNG, the LNG can be unloaded as much as possible by unloading the LNG so that the calculated amount of heel required for the next voyage remains.
上記の船舶性能解析システムは、前記船舶の運航データを記憶するデータロガーをさらに備え、前記演算装置は、前記データロガーに記憶された運航データから前記少なくとも1つの主機の燃料消費量に影響を及ぼす特定データを抽出し、前記燃料消費量増加率と前記特定データとの相関関係を学習し、かつ、前記特定データの将来的な変化を予測し、予測された前記特定データの将来的な変化に基づいて、前記燃料消費量増加率の将来的な変化を予測してもよい。この構成によれば、燃料消費量増加率の将来の予測精度を向上させることができる。 The ship performance analysis system further includes a data logger that stores operation data of the ship, and the calculation device affects the fuel consumption of at least one main engine from the operation data stored in the data logger. Extract specific data, learn the correlation between the fuel consumption increase rate and the specific data, predict future changes in the specific data, and use the predicted future changes in the specific data. Based on this, the future change in the rate of increase in fuel consumption may be predicted. According to this configuration, it is possible to improve the accuracy of predicting the rate of increase in fuel consumption in the future.
上記の船舶性能解析システムは、前記船舶の運航データを記憶するデータロガーをさらに備え、前記演算装置は、前記運航データ中の航路別に航路と燃料消費量増加率との相関関係を学習するとともに、前記運航データ中の時期別に時期と燃料消費量増加率との相関関係を学習し、かつ、将来の航海の予定航路と同一または類似の航路と燃料消費量増加率との相関関係および将来の航海の予定時期と同一または類似の時期と燃料消費量増加率との相関関係に基づいて、前記燃料消費量増加率の将来的な変化を予測してもよい。この構成によれば、燃料消費量増加率の将来の予測精度を向上させることができる。 The ship performance analysis system further includes a data logger that stores the operation data of the ship, and the calculation device learns the correlation between the route and the fuel consumption increase rate for each route in the operation data, and also Learn the correlation between the time and the fuel consumption increase rate for each period in the above flight data, and also learn the correlation between the same or similar route as the planned future voyage and the fuel consumption increase rate, and the future voyage. The future change of the fuel consumption increase rate may be predicted based on the correlation between the fuel consumption increase rate and the same or similar time as the scheduled time of. According to this configuration, it is possible to improve the accuracy of predicting the rate of increase in fuel consumption in the future.
上記の船舶性能解析システムは、発電機を駆動する補機の燃料消費量を検出する補機燃料消費量検出器をさらに備え、前記演算装置は、前記補機燃料消費量検出器で検出された燃料消費量を、初期の電力と燃料消費量との関係を定めた基準燃料曲線と対比可能な補正燃料消費量に換算し、前記発電機で生成された電力における、前記基準燃料曲線上の燃料消費量と前記補正燃料消費量とから前記補機の燃料消費量増加率を算出してもよい。この構成によれば、補機のメンテナンスをいつ行うべきかを計画することができる。 The ship performance analysis system further includes an auxiliary fuel consumption detector that detects the fuel consumption of the auxiliary machine that drives the generator, and the arithmetic unit is detected by the auxiliary fuel consumption detector. The fuel consumption is converted into a corrected fuel consumption that can be compared with the reference fuel curve that defines the relationship between the initial power and the fuel consumption, and the fuel on the reference fuel curve in the power generated by the generator. The fuel consumption increase rate of the auxiliary machine may be calculated from the consumption amount and the corrected fuel consumption amount. With this configuration, it is possible to plan when maintenance of auxiliary equipment should be performed.
また、本発明の船舶性能解析方法は、船舶の推進軸出力を検出する工程と、少なくとも1つの推進用の主機の燃料消費量を検出する工程と、検出された前記燃料消費量を、初期の推進軸出力と燃料消費量との関係を定めた基準燃料曲線と対比可能な補正燃料消費量に換算し、検出された前記推進軸出力における、前記基準燃料曲線上の燃料消費量と前記補正燃料消費量とから燃料消費量増加率を算出する工程と、を含む、ことを特徴とする。この構成によれば、本発明の船舶性能解析システムと同様の効果を得ることができる。 Further, the ship performance analysis method of the present invention initially sets the step of detecting the propulsion shaft output of the ship, the step of detecting the fuel consumption of at least one propulsion main engine, and the detected fuel consumption. The fuel consumption on the reference fuel curve and the corrected fuel at the detected propulsion shaft output are converted into the corrected fuel consumption that can be compared with the reference fuel curve that defines the relationship between the propulsion shaft output and the fuel consumption. It is characterized by including a step of calculating the fuel consumption increase rate from the consumption amount. According to this configuration, the same effect as that of the ship performance analysis system of the present invention can be obtained.
本発明によれば、主機の初期からの燃料消費量増加率を算出することができる。 According to the present invention, the rate of increase in fuel consumption from the initial stage of the main engine can be calculated.
図1に、本発明の一実施形態に係る船舶性能解析システム1を示す。この船舶性能解析システム1は、船舶10(図2〜4参照)に搭載される少なくとも1つの推進用の主機41の初期からの燃料消費量増加率Rfを算出するためのものであり、複数種類の検出器、演算装置2およびデータロガー21を含む。
FIG. 1 shows a ship
船舶10は、図2に示すような電気推進式であってもよいし、図3および図4に示すような機械推進式であってもよい。
The
図2に示すように、電気推進式の船舶10には、推進用兼発電用の複数の主機41が搭載される。主機41は発電機61を駆動し、発電機61で生成された電力が配電盤62を介してモータ63へ供給され、モータ63により推進軸52が駆動される。
As shown in FIG. 2, the electric
図2に示す船舶10では、主機41が燃料ガスおよび燃料油を燃料とするレシプロエンジンである。そして、主機41には、主機41からの排ガスを利用して主機41への給気を加圧する過給機51が接続されている。ただし、主機41であるレシプロエンジンの燃料は、燃料ガスと燃料油のどちらか一方であってもよい。あるいは、主機41は、燃料ガスまたは燃料油のみを燃料とするガスタービンエンジンであってもよい。
In the
図3および図4に示すように、機械推進式の船舶10には、推進用の主機41と、発電用の補機42が搭載される。なお、主機41の数は1つであっても複数であってもよい。同様に、補機42の数は1つであっても複数であってもよい。主機41は推進軸52を駆動し、補機42は発電機64を駆動する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the mechanically
図3に示す船舶10では、主機41が燃料ガスおよび燃料油を燃料とするレシプロエンジンである。そして、主機41には、主機41からの排ガスを利用して主機41への給気を加圧する過給機51が接続されている。ただし、主機41であるレシプロエンジンの燃料は、燃料ガスと燃料油のどちらか一方であってもよい。あるいは、主機41は、燃料ガスまたは燃料油のみを燃料とするガスタービンエンジンであってもよい。
In the
図4に示す船舶10では、主機41が、燃料ガスおよび燃料油を燃料とするボイラ43と、推進軸52を駆動する推進用の蒸気タービン44の組み合わせである。ボイラ43で生成された蒸気は、推進用の蒸気タービン44だけでなく、発電用の蒸気タービン45にも供給される。蒸気タービン45は、発電機65を駆動する。ただし、主機41の一部であるボイラ43の燃料は、燃料ガスと燃料油のどちらか一方であってもよい。
In the
図3および図4に示す船舶10では、補機42が燃料ガスおよび燃料油を燃料とするレシプロエンジンである。ただし、補機42であるレシプロエンジンの燃料は、燃料ガスと燃料油のどちらか一方であってもよい。
In the
船舶10には、上述した複数種類の検出器として、軸出力検出器31および燃料消費量検出器32などが設けられている。
The
軸出力検出器31は、船舶10の推進軸出力を検出する。例えば、軸出力検出器31は、推進軸52に設けられたトルク計であってもよい。あるいは、軸出力検出器31は、燃料消費量検出器32と、この燃料消費量検出器32で検出される主機41の燃料消費量Foから推進軸出力を算出する算出部とで構成されてもよい。
The
燃料消費量検出器32は、上述したように主機41の燃料消費量Foを検出する。図2〜図4に示す船舶10のいずれにおいても、燃料消費量Foは、燃料ガスの消費量と燃料油の消費量の合計である。
The
例えば、図2に示す船舶10では、燃料消費量検出器32は、各主機41へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給ライン71に設けられた流量計72、各主機41へ燃料油を供給する燃料油供給ライン73に設けられた流量計74、および各主機41から未使用の燃料油を回収する燃料油回収ライン75に設けられた流量計76で構成される。燃料油回収ライン75は、図略のポンプの上流側で燃料油供給ライン73につながり、燃料油供給ライン73および燃料油回収ライン75を通じて燃料油が循環する。つまり、各主機41での燃料油の消費量は、流量計74で検出された流量から流量計76で検出された流量を差し引いた値である。ただし、燃料油回収ライン75は省略されてもよい。
For example, in the
図3に示す船舶10では、図2に示す船舶10と同様に、燃料消費量検出器32は、主機41へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給ライン71に設けられた流量計72、主機41へ燃料油を供給する燃料油供給ライン73に設けられた流量計74、および主機41から未使用の燃料油を回収する燃料油回収ライン75に設けられた流量計76で構成される。
In the
図4に示す船舶10では、燃料消費量検出器32は、ボイラ43へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給ライン91に設けられた流量計92、およびボイラ43へ燃料油を供給する燃料油供給ライン93に設けられた流量計94で構成される。
In the
軸出力検出器31で検出された推進軸出力および燃料消費量検出器32で検出された主機41の燃料消費量Foは、演算装置2へ入力される。
The propulsion shaft output detected by the
演算装置2は、例えば、ROMやRAMなどのメモリとCPUを有するコンピュータであり、ROMに記憶されたプログラムがCPUにより実行される。演算装置2は、船舶10に搭載されてもよいし、船舶10と衛星通信可能な陸上設備に設けられてもよい。演算装置2が陸上設備に設けられる場合、プログラムが演算装置2のメモリに記憶されずにインターネットなどを通じて演算装置2に提供されてもよい。あるいは、演算装置2は、船舶10に搭載される船側演算装置と、陸上設備に設けられる陸側演算装置とで構成されてもよい。
The
演算装置2は、主機41の現在の燃料消費量増加率Rfを算出するとともに、燃料消費量増加率Rfの将来的な変化を予測する。この燃料消費量増加率Rfの算出方法および将来的な変化の予測方法については、後述にて詳細に説明する。さらに、演算装置2は、主機41がレシプロエンジンであって主機41に過給機51が接続される場合には、過給機効率なども算出する。
The
過給機効率は、過給機51の汚損による空気量の減少に基づく燃費の悪化を示すものであり、投入燃料量に対する仕事量(主機出力)と排ガスの温度(熱量)に基づいて(入出熱法に基づいて)算出される。
The turbocharger efficiency indicates deterioration of fuel efficiency due to a decrease in the amount of air due to contamination of the
演算装置2には、入力装置6と表示装置7が接続されている。入力装置6は、キーボードなどで構成され、使用者からの入力を受け付ける。表示装置7は、例えばディスプレイであり、演算装置2の演算結果(燃料消費量増加率Rfの履歴および将来的な変化)を画面に表示する。
An input device 6 and a display device 7 are connected to the
データロガー5は、船舶10の運航データを記憶する。データロガー5に記憶される運航データには、上述した軸出力検出器31および燃料消費量検出器32を含む複数種類の検出器の検出値、ならびに実際に航海した航路および時期などだけでなく、演算装置2で算出される上述した過給機効率なども含まれる。
The data logger 5 stores the operation data of the
次に、演算装置2が主機41の現在の燃料消費量増加率Rfを算出する方法について詳しく説明する。演算装置2のメモリには、図5に示すような、主機41の初期の推進軸出力と燃料消費量との関係を定めた基準燃料曲線Cが予め記憶されている。
Next, a method in which the
初期の推進軸出力と燃料消費量との関係は、設計上の推進軸出力と燃料消費量との関係であってもよいし、製造時の試験結果に基づくものであってもよいし、海上試運転結果に基づくものであってもよい。 The relationship between the initial propulsion shaft output and fuel consumption may be the relationship between the design propulsion shaft output and fuel consumption, may be based on the test results at the time of manufacture, or may be at sea. It may be based on the test run result.
まず、演算装置2は、燃料消費量検出器32で検出された主機41の燃料消費量Foを、基準燃料曲線Cと対比可能な補正燃料消費量F1に換算する。なお、検出された燃料消費量Foは、出荷時に確認された流量計の誤差に基づいて、演算装置2によりキャリブレーションされることが望ましい。
First, the
燃料消費量Foを補正燃料消費量F1に換算する方法は、船舶10の構成によって大きく異なるため、以下では図2〜4に示す船舶10を例に説明する。
Since the method of converting the fuel consumption Fo into the corrected fuel consumption F1 differs greatly depending on the configuration of the
(1)図2に示す船舶10の場合
図2では図示を省略しているが、一般的に、過給機51と主機41であるレシプロエンジンとの間には水冷式のエアクーラが設けられる。まず、演算装置2は、過給機51の入口空気温度および入口空気圧力、エアクーラの入口水温度、燃料ガス発熱量、ならびに燃料油発熱量などを標準状態と比較して燃料消費量Foを補正し、参考燃料消費量Fkを算出する。標準状態とは、図5に示す基準燃料曲線Cが導き出されたときの状態である。
(1) In the case of the
例えば、過給機51の入口空気温度が標準温度よりも高い場合、過給機51の入口空気圧力が標準圧力よりも低い場合、またはエアクーラの入口水温度が標準温度よりも高い場合には、演算装置2は、検出された燃料消費量Foが少なくなるように補正する。これらの条件を満たしたときは、主機41であるレシプロエンジンに導入すべき空気の体積流量が多くなり、その分過給機51の効率が低下して主機41の燃費が悪化するためである。つまり、標準状態であれば、より少ない燃料で十分であったと考えられる。
For example, when the inlet air temperature of the
また、燃料ガスまたは燃料油の発熱量が標準発熱量よりも高い場合は、演算装置2は、検出された燃料消費量Foが多くなるように補正する。この条件を満たしたときは、標準状態であればもう少し燃料が多く必要であったためである。
When the calorific value of the fuel gas or fuel oil is higher than the standard calorific value, the
参考燃料消費量Fk(補正後の燃料消費量Fo)の算出後、演算装置2は、設計船内電力に必要な燃料消費量Feと、推進に必要な燃料消費量Fdを算出する。
After calculating the reference fuel consumption Fk (corrected fuel consumption Fo), the
設計船内電力に必要な燃料消費量Feは、トータル電力Et、設計船内電力Edおよび実船内電力Erに基づいて算出される。例えば、Feは以下の式により算出可能である。
Fe=Fk×(Er/Et)×(Ed/Er)
なお、上記の式は、Fe=Fk×(Ed/Et)とも表されるので、トータル電力Etおよび設計船内電力Edのみから、設計船内電力に必要な燃料消費量Feを算出することも可能である。
The fuel consumption Fe required for the design inboard electric power is calculated based on the total electric power Et, the design inboard electric power Ed, and the actual inboard electric power Er. For example, Fe can be calculated by the following formula.
Fe = Fk × (Er / Et) × (Ed / Er)
Since the above formula is also expressed as Fe = Fk × (Ed / Et), it is possible to calculate the fuel consumption Fe required for the design ship power from only the total power Et and the design ship power Ed. is there.
推進に必要な燃料消費量Fdは、トータル電力Etおよび推進負荷Elに基づいて算出される。例えば、Fdは以下の式により算出可能である。
Fd=Fk×(El/Et)
The fuel consumption Fd required for propulsion is calculated based on the total electric power Et and the propulsion load El. For example, Fd can be calculated by the following formula.
Fd = Fk × (El / Et)
最後に、演算装置2は、FeとFdを足し合わせることによって、補正燃料消費量F1を算出する(F1=Fe+Fd)。
Finally, the
(2)図3に示す船舶10の場合
図2に示す船舶10の場合と同様に、演算装置2は、参考燃料消費量Fkを算出する。図3に示す船舶10の場合は、この参考燃料消費量Fkが補正燃料消費量F1である。
(2) In the case of the
(3)図4に示す船舶10の場合
演算装置2は、燃料ガス発熱量、燃料油発熱量、ボイラ43の出口蒸気圧力および出口温度、ならびに図略の復水器(真空)の圧力などを標準状態と比較して燃料消費量Foを補正し、補正燃料消費量F1を算出する。標準状態とは、図5に示す基準燃料曲線Cが導き出されたときの状態である。
(3) In the case of the
例えば、燃料ガスまたは燃料油の発熱量が標準発熱量よりも低い場合は、演算装置2は、検出された燃料消費量Foが少なくなるように補正する。同様に、ボイラ43の出口蒸気圧力が標準圧力よりも低い場合、ボイラ43の出口温度が標準温度よりも低い場合、または復水器の圧力が標準圧力よりも高い場合には、演算装置2は、検出された燃料消費量Foが少なくなるように補正する。
For example, when the calorific value of the fuel gas or the fuel oil is lower than the standard calorific value, the
演算装置2は、検出された燃料消費量Foを補正燃料消費量F1に換算した後に、軸出力検出器31で検出された推進軸出力における、基準燃料曲線C上の燃料消費量Fs1と、補正燃料消費量F1とから燃料消費量増加率Rfを算出する。本実施形態では、以下の式により、燃料消費量増加率Rfが算出される。
Rf=(F1−Fs1)/Fs1×100
つまり、燃料消費量増加率Rfは、初期の燃料消費量をゼロとする原則としてプラスのパーセンテージである。ただし、燃料消費量増加率Rfは、以下の式で算出されてもよい。
Rf=F1/Fs1
The
Rf = (F1-Fs1) / Fs1 × 100
That is, the fuel consumption increase rate Rf is, in principle, a positive percentage with the initial fuel consumption set to zero. However, the fuel consumption increase rate Rf may be calculated by the following formula.
Rf = F1 / Fs1
燃料消費量増加率Rfの算出後、演算装置2は、図6に示すような燃料消費量増加率Rfの履歴から、図10中に破線で示すように燃料消費量増加率Rfの将来的な変化を予測する。まず、演算装置2は、過去から現在までの燃料消費量増加率Rfの履歴に基づいて、近似曲線を作成する。近似曲線の作成には、最小二乗法を用いてもよいし、カルマンフィルターを用いてもよい。
After calculating the fuel consumption increase rate Rf, the
ついで、演算装置2は、作成した近似曲線を延長した延長線を作成する。延長線は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。例えば、近似曲線が直線である場合は、延長線は近似曲線と同一線上の直線であってもよい。あるいは、近似曲線が曲線である場合は、延長線は現在の燃料消費量増加率Rfにおける近似曲線の接線であってもよい。
Then, the
本実施形態では、演算装置2が、データロガー21に記憶された運航データから主機41の燃料消費量に影響を及ぼす特定データを抽出する。運航データのうちの主機41の燃料消費量に影響を及ぼすデータとしては、図7に示すような主機41の排ガス温度と、上述した、図8に示すような過給機効率などがある。演算装置2は、それらのデータのうちで最も影響が強いものを特定データとして選択する。例えば、排ガス温度が主機41の燃料消費量に最も強く影響を及ぼすものである場合は、演算装置2は、過去から現在までの燃料消費量増加率Rfと排ガス温度(特定データ)との相関関係を学習する。
In the present embodiment, the
その後、演算装置2は、図9中に破線で示すように排ガス温度(特定データ)の将来的な変化を予測する。最後に、演算装置2は、予測された排ガス温度の将来的な変化に基づいて、燃料消費量増加率Rfの将来的な変化を予測する。
After that, the
以上説明したように、本実施形態の船舶性能解析システム1では、主機41の初期からの燃料消費量増加率Rfを算出することができる。従って、主機41のメンテナンスをいつ行うべきかを計画することができる。
As described above, in the ship
また、本実施形態では、燃料消費量増加率Rfの将来的な変化が予測されるので、それに基づいて、将来の燃料消費量や燃料コストの試算、船舶の配船計画、燃料積載量計画などを行うことができる。 Further, in the present embodiment, a future change in the fuel consumption increase rate Rf is predicted, and based on this, future fuel consumption and fuel cost estimation, ship allocation plan, fuel load plan, etc. It can be performed.
例えば、船舶10がLNG(Liquefied Natural Gas)運搬船である場合には、燃料消費量増加率Rfの将来的な変化に基づいて、バラスト航海時のヒール量を算出してもよい。このヒール量の算出には、バラスト航海の予定航路上の海気象データなどが使用され、カーゴタンクを冷却するためのスプレー計画などが考慮される。この構成によれば、バラスト航海に必要なヒール量を正確に算出することができる。従って、輸送したLNGを荷揚げする際に、算出された次航海に必要なヒール量が残るようにLNGを荷揚げすることによって、LNGを可能な限り多く荷揚げすることができる。
For example, when the
さらに、本実施形態では、データロガー21に記憶された運航データから主機41の燃料消費量に影響を及ぼす特定データが抽出され、この特定データの将来的な変化に基づいて燃料消費量増加率Rfの将来的な変化が予測されるので、燃料消費量増加率Rfの将来の予測精度を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, specific data affecting the fuel consumption of the
(変形例)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
(Modification example)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、図3および図4に示す船舶10の場合、演算装置2は、主機41の燃料消費量増加率Rfだけでなく、補機42の燃料消費量増加率Rf’を算出してもよい。補機42の燃料消費量増加率Rf’を算出する場合、演算装置2のメモリには、図11に示すような、補機42の初期の電力と燃料消費量との関係を定めた基準燃料曲線C’が予め記憶される。
For example, in the case of the
初期の電力と燃料消費量との関係は、設計上の電力と燃料消費量との関係であってもよいし、製造時の試験結果に基づくものであってもよい。 The relationship between the initial power and the fuel consumption may be the relationship between the design power and the fuel consumption, or may be based on the test result at the time of manufacture.
まず、補機燃料消費量検出器により、補機42の燃料消費量Fo’を検出する。補機燃料消費量検出器は、補機42へ燃料ガスを供給する燃料ガス供給ライン81に設けられた流量計82、補機42へ燃料油を供給する燃料油供給ライン83に設けられた流量計84、および補機42から未使用の燃料油を回収する燃料油回収ライン85に設けられた流量計86で構成される。燃料油回収ライン85は、図略のポンプの上流側で燃料油供給ライン83につながり、燃料油供給ライン83および燃料油回収ライン85を通じて燃料油が循環する。ただし、燃料油回収ライン85は省略されてもよい。
First, the fuel consumption Fo'of the
ついで、演算装置2が、補機燃料消費量検出器で検出された補機42の燃料消費量Fo’を、基準燃料曲線C’と対比可能な補正燃料消費量F2に換算する。なお、検出された燃料消費量Fo’は、出荷時に確認された流量計の誤差に基づいて、演算装置2によりキャリブレーションされることが望ましい。
Then, the
燃料消費量Fo’を補正燃料消費量F2に換算する方法としては、補機42にも過給機51が接続される場合、主機41と同様に、演算装置2が、まず、過給機51の入口空気温度および入口空気圧力、エアクーラの入口水温度、燃料ガス発熱量、ならびに燃料油発熱量などを標準状態と比較して補機42の燃料消費量Fo’を補正し、補機42の参考燃料消費量Fk’を算出する。その後、演算装置2は、トータル電力Et’および設計船内電力Ed’に基づいて、設計船内電力に必要な燃料消費量Fe’を算出する(Fe’=Fk’×(Ed’/Et’))。この設計船内電力に必要な燃料消費量Fe’が補正燃料消費量F2である。
As a method of converting the fuel consumption Fo'to the corrected fuel consumption F2, when the
演算装置2は、燃料消費量Fo’を補正燃料消費量F2に換算した後に、発電機64で生成された電力における、基準燃料曲線C’上の燃料消費量Fs2と、補正燃料消費量F2とから、以下の式により、燃料消費量増加率Rf’を算出する。なお、発電機64で生成された電力は、図略の電力計で検出される。
Rf’=(F2−Fs2)/Fs2×100
After converting the fuel consumption Fo'to the corrected fuel consumption F2, the
Rf'= (F2-Fs2) / Fs2 × 100
このように、補機42の初期からの燃料消費量増加率Rf’を算出すれば、補機42のメンテナンスをいつ行うべきかも計画することができる。
By calculating the fuel consumption increase rate Rf'from the initial stage of the
また、主機41の燃料消費量増加率Rfの将来の予測精度を向上させるには、演算装置2は、次のような処理を行ってもよい。
Further, in order to improve the future prediction accuracy of the fuel consumption increase rate Rf of the
まず、演算装置2は、データロガー21に記憶された運航データに基づいて、航路別に航路と燃料消費量増加率Rfとの相関関係を学習するとともに、時期別に時期と燃料消費量増加率Rfとの相関関係を学習する。例えば、偏西風の影響を大きく受ける航路と、偏西風の影響をそれほど受けない航路とでは、燃料消費量増加率Rfの変化率が異なる。燃料消費量増加率Rfの変化率は、時期によっても異なることがある。時期別とは、例えば、季節別であってもよいし、月別であってもよい。
First, the
そして、演算装置2は、将来の航海の予定航路と同一または類似の航路と燃料消費量増加率Rfとの相関関係および将来の航海の予定時期と同一または類似の時期と燃料消費量増加率Rfとの相関関係に基づいて、燃料消費量増加率Rfの将来的な変化を予測する。
Then, the
1 船舶性能解析システム
10 船舶
2 演算装置
21 データロガー
31 軸出力検出器
32 燃料消費量検出器
41 主機
1 Ship
Claims (7)
少なくとも1つの推進用の主機の燃料消費量を検出する燃料消費量検出器と、
前記燃料消費量検出器で検出された燃料消費量を、初期の推進軸出力と燃料消費量との関係を定めた基準燃料曲線と対比可能な補正燃料消費量に換算し、前記軸出力検出器で検出された推進軸出力における、前記基準燃料曲線上の燃料消費量と前記補正燃料消費量とから燃料消費量増加率を算出する演算装置と、
を備える、船舶性能解析システム。 Axle output detector that detects the propulsion shaft output of a ship,
A fuel consumption detector that detects the fuel consumption of at least one propulsion main engine,
The fuel consumption detected by the fuel consumption detector is converted into a corrected fuel consumption that can be compared with the reference fuel curve that defines the relationship between the initial propulsion shaft output and the fuel consumption, and the shaft output detector is used. A calculation device that calculates the fuel consumption increase rate from the fuel consumption on the reference fuel curve and the corrected fuel consumption in the propulsion shaft output detected in
A ship performance analysis system equipped with.
前記演算装置は、前記燃料消費量増加率の将来的な変化に基づいて、バラスト航海時のヒール量を算出する、請求項2に記載の船舶性能解析システム。 The ship is an LNG carrier and
The ship performance analysis system according to claim 2, wherein the arithmetic unit calculates a heel amount during ballast voyage based on a future change in the fuel consumption increase rate.
前記演算装置は、前記データロガーに記憶された運航データから前記少なくとも1つの主機の燃料消費量に影響を及ぼす特定データを抽出し、前記燃料消費量増加率と前記特定データとの相関関係を学習し、かつ、
前記特定データの将来的な変化を予測し、予測された前記特定データの将来的な変化に基づいて、前記燃料消費量増加率の将来的な変化を予測する、請求項2または3に記載の船舶性能解析システム。 Further equipped with a data logger that stores the operation data of the ship,
The arithmetic unit extracts specific data that affects the fuel consumption of at least one main engine from the operation data stored in the data logger, and learns the correlation between the fuel consumption increase rate and the specific data. And then
The second or third claim, wherein the future change of the specific data is predicted, and the future change of the fuel consumption increase rate is predicted based on the predicted future change of the specific data. Ship performance analysis system.
前記演算装置は、前記運航データ中の航路別に航路と燃料消費量増加率との相関関係を学習するとともに、前記運航データ中の時期別に時期と燃料消費量増加率との相関関係を学習し、かつ、
将来の航海の予定航路と同一または類似の航路と燃料消費量増加率との相関関係および将来の航海の予定時期と同一または類似の時期と燃料消費量増加率との相関関係に基づいて、前記燃料消費量増加率の将来的な変化を予測する、請求項2〜4の何れか一項に記載の船舶性能解析システム。 Further equipped with a data logger that stores the operation data of the ship,
The arithmetic unit learns the correlation between the route and the fuel consumption increase rate for each route in the flight data, and also learns the correlation between the time and the fuel consumption increase rate for each period in the flight data. And,
Based on the correlation between the fuel consumption increase rate and the same or similar route as the planned future voyage, and the correlation between the fuel consumption increase rate and the same or similar time as the planned future voyage. The ship performance analysis system according to any one of claims 2 to 4, which predicts a future change in the fuel consumption increase rate.
前記演算装置は、前記補機燃料消費量検出器で検出された燃料消費量を、初期の電力と燃料消費量との関係を定めた基準燃料曲線と対比可能な補正燃料消費量に換算し、前記発電機で生成された電力における、前記基準燃料曲線上の燃料消費量と前記補正燃料消費量とから前記補機の燃料消費量増加率を算出する、請求項1〜5の何れか一項に記載の船舶性能解析システム。 It is further equipped with an auxiliary fuel consumption detector that detects the fuel consumption of the auxiliary machine that drives the generator.
The computing device converts the fuel consumption detected by the auxiliary fuel consumption detector into a corrected fuel consumption that can be compared with a reference fuel curve that defines the relationship between the initial power and the fuel consumption. Any one of claims 1 to 5, which calculates the fuel consumption increase rate of the auxiliary machine from the fuel consumption on the reference fuel curve and the corrected fuel consumption in the electric power generated by the generator. The ship performance analysis system described in.
少なくとも1つの推進用の主機の燃料消費量を検出する工程と、
検出された前記燃料消費量を、初期の推進軸出力と燃料消費量との関係を定めた基準燃料曲線と対比可能な補正燃料消費量に換算し、検出された前記推進軸出力における、前記基準燃料曲線上の燃料消費量と前記補正燃料消費量とから燃料消費量増加率を算出する工程と、
を含む、船舶性能解析方法。 The process of detecting the propulsion shaft output of a ship and
The process of detecting the fuel consumption of at least one propulsion main engine,
The detected fuel consumption is converted into a corrected fuel consumption that can be compared with a reference fuel curve that defines the relationship between the initial propulsion shaft output and the fuel consumption, and the reference in the detected propulsion shaft output. The process of calculating the fuel consumption increase rate from the fuel consumption on the fuel curve and the corrected fuel consumption, and
Ship performance analysis method including.
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