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(kuò)大，急需信息化技術(shù)的提升助力生產(chǎn)和管理，繼而實(shí)現(xiàn)海油“二次跨越”的目標(biāo)。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(gè)主攻方向。因海洋環(huán)境而對(duì)通訊技術(shù)的限制以及船舶個(gè)體獨(dú)立性，移動(dòng)性，使船舶的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和燃油消耗管理很難準(zhǔn)確實(shí)時(shí)把握，船舶運(yùn)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(jì)算模型

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

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

其中，

APC(ActualPetroleumConsumption)—實(shí)際油耗；

Tmain—主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間；

Pmain—主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率；

UPCmain(UnitPetroleumConsumption)—主機(jī)實(shí)際單位油耗；

Tassistant—輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間；

P assistant—輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率；

UPC assistant(UnitPetroleumConsumption)—輔機(jī)實(shí)際單位油耗；

其中，還需考慮洋流、航速、滿載、空載及船舶動(dòng)力輸出對(duì)油耗的影響分析，加以長(zhǎng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)規(guī)律，將每項(xiàng)影響的條件，作為影響因子，迭代至油耗分析計(jì)算模型中，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶在各種情況下燃油消耗的真實(shí)計(jì)算模型。

二、測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建

1、 系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)

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(shí)時(shí)監(jiān)控船舶運(yùn)行狀況并分析燃油消耗情況，動(dòng)態(tài)管理船舶運(yùn)行信息，實(shí)時(shí)動(dòng)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(jī)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(chǔ)、處理、分析、展示與一體，實(shí)現(xiàn)動(dòng)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(dòng)機(jī)的啟停時(shí)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(chǔ)采集數(shù)據(jù)，記錄油品、水、灰等流轉(zhuǎn)信息。填報(bào)加油申請(qǐng)及每日申報(bào)。將相關(guān)信息進(jìn)行編碼后定時(shí)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(yùn)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(yàn)機(jī)制，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。傳輸端數(shù)據(jù)的編碼及解碼工作將會(huì)安排在船舶海上端以及陸地服務(wù)端中，便于傳輸時(shí)效率更高。陸地服務(wù)端是集數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、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(tái)，為功能應(yīng)用等方面提供服務(wù)。

2、實(shí)驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法：初期選定1-2艘船，進(jìn)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(jì)5個(gè)航次后，使用這5個(gè)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(gè)航次，觀察數(shù)學(xué)模型是否正確。如果有偏差便對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)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(duì)實(shí)際情況和各種專業(yè)應(yīng)用逐層深入進(jìn)行專業(yè)性開發(fā)。

三、效益分析

1、經(jīng)濟(jì)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(qiáng)油耗管理。歷史船舶油耗需人為進(jìn)行測(cè)定，既不能保證數(shù)的實(shí)時(shí)性，也不能確保數(shù)據(jù)的精確性。由于油價(jià)上漲迅速，船舶作業(yè)、運(yùn)輸成本中燃油費(fèi)用所占比例不斷增大，船舶如何約能源消耗、降低燃油費(fèi)用、已成為一個(gè)重要課題。本系統(tǒng)為船舶運(yùn)轉(zhuǎn)提供實(shí)時(shí)監(jiān)控手段和油耗綜合管理、分析數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)時(shí)高效的業(yè)務(wù)流程整合。提高管理水平，降低運(yùn)行成本，為業(yè)主帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

2、社會(huì)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(dá)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(yùn)行特點(diǎn)，在保證船舶正常生產(chǎn)任務(wù)的同時(shí)，做好燃油跟蹤、監(jiān)督、指導(dǎo)工作。對(duì)單船燃油消耗進(jìn)行全面掌握和分析，制定相應(yīng)的控制措施，確保船舶在營(yíng)運(yùn)過程中合理的使用燃油，最大程度的節(jié)約用油，保護(hù)環(huán)境，體現(xiàn)作為世界500強(qiáng)央企對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任的態(tài)度。 現(xiàn)代化物流，主動(dòng)轉(zhuǎn)型，突破瓶頸，實(shí)現(xiàn)物流產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。該系統(tǒng)針對(duì)海上油田船舶作業(yè)性質(zhì)建設(shè)，填補(bǔ)國(guó)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(duì)海上物流的精細(xì)化管理水平，有利于物流業(yè)務(wù)管理和擴(kuò)展，是實(shí)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(duì)物流信息化整合及實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化物流有著深遠(yuǎn)的意義，也是必經(jīng)的一步。