充分利用太阳能来节约船舶能耗

充分利用太阳能来节约船舶能耗徐祥孙科学技术的迅速发展，为人类利用无污染的、取之不尽、用之不竭的太阳能展现了广阔的前景，既有应用于高科技的宇宙航天器太阳能电池板、蓄电池，也有应用于日常工作、生活的太阳能航标灯、太阳能灶以及民宅取暖、沐浴的集热器等。但对...     

太阳能动力船舶研究与发展综述

通过对国内外太阳能船舶发展现状和趋势的综述,介绍了目前国内外小型太阳能游览船、大中型太阳能运输船及无人自动驾驶太阳能船的多个成功案例,简要阐述了各个案例中的船舶核心参数和主要特点,重点是太阳能在船舶能源系统中的具体作用,提出了国内外太阳能船舶技术发展趋势。同时对太阳能船舶的若干关键技术进行了梳理和分析,重点研究了船舶平台、光伏系统、储能系统、主推进系统等关键技术及可能方案,最后总结了太阳能船舶研发的迫切性和发展初步构想。     

基于PLC的网络型船舶智能电力控制管理系统研究

船舶智能电力控制管理系统以施耐德可编程控制器M340和twido为核心,通过ModBus网络通讯方式,实现了电力负载分配、发电机组的监控、系统能量的控制管理等功能。系统以触摸屏作为可视化监控设备,较好地实现了电力系统的工作状态控制和监视的功能。通过该系统,可以直接控制发电机组的自动启动、自动并联运行、有功功率的自动分配、自动解列等一系列功能。     

离网型太阳能光伏系统在内河滚装船上的应用

太阳能光伏技术的不断进步正在为太阳能船舶的快速发展提供新的契机。在船舶平台上应用太阳能光伏系统最为核心的环节是在不改变常规船舶电力系统既有架构的基础上,集成整套光伏系统设备并能够始终高效利用光伏电能。针对长江航线上营运船舶绿色化和节能减排的实际需求,设计了首套应用于JD800PCC-4#内河商品汽车滚装船的船基离网型太阳能光伏系统并投入实际运行。实船运行监测数据表明：该套系统中各设备之间的技术参数设计合理,各项技术指标满足船级社规范要求。光伏系统设备与蓄电池储能装置自动匹配运行能够实现所供照明负载24h不间断运行,通过最大程度上利用太阳能光伏电可以实现日均节能约120kWh,且能够在不同运行模式下安全、可靠地切换运行。     

基于PLC的船舶电站监控系统的设计

监控系统以西门子可编程控制器S7-300为核心,实现发电机组与电能分配的管理功能,上位机以MCGS组态监控软件为平台,通过相对容易的组态编程工作,较好地实现可编程控制器系统的工作状态监控的功能。通过船舶电站监控系统,可以直接控制发电机组的起停、加减速,并能为发电机提供常规保护和故障报警。系统以两套机组为例,可以完成发电机组的自动并联运行、有功功率的自动分配、自动起动、自动解列等一系列功能。     

船舶自动操舵仪故障分析及其解决方案

文章分析了半导体分立元件和集成电路设计的自动舵工作原理，指出它们的缺点及其故障产生的根本原因。应用可编程序控制器（PLC）技术研制的自动舵，克服了常规自动舵的缺点及其参数整定困难和控制效果的不足。自整定比例微积分调节器（PID）自动舵能够自动适应船况和海况的变化，实现无扰动切换、变增益调节、抗积分饱和、微分先行等功能，克服了舵机振荡。实船应用证明了该自整定比例微积分调节器船舶自动舵的有效性。     

船舶太阳能发电中自动跟踪控制系统的研究

近年来,化石燃料等不可再生资源日渐枯竭,地球生态环境也不断遭到破坏,因此,节能环保成为各行各业的研究重点。传统船舶采用柴油发动机作为动力来源,消耗大量化石燃料的同时还会对海洋环境造成污染,采用新兴的太阳能、风能等可再生资源有助于节约能源,改善海洋环境。本文以船载太阳能发电系统作为研究对象,研究了光照跟踪控制的原理,并设计了船舶太阳能发电的自动跟踪控制系统,使船载太阳能发电系统的发电效率大幅提高。     

太阳能风帆及其姿态角调整系统设计

以SS30全自动采样无人船为基础船,选取合适的风帆类型和太阳能电池板,设计太阳能风帆及其姿态角调整系统,包括姿态角水平驱动装置和竖直回转驱动装置,实验分析研究其可行性。结果表明,太阳能电池板发电功率随其安装倾斜角而变化,存在最优倾斜角;风帆为使船获得最大推力和推进功率,存在最优攻角。通过采集太阳能风帆不同工况下的实验数据,优化太阳能和风能在船舶上的综合利用。     

基于单片机的船舶发电机组自动并网装置的设计与实现

分析船舶发电机组自动并网装置的功能特点和工作原理,介绍相位差的测量和自动并网的实现,针对船舶电站控制的现状,提出以单片机STC12C5A60S2为核心设计船舶发电机组自动并网装置HXG-IS,替代人工手动合闸操作,实现船舶电站的自动调频调载和自动并网,提高船舶电站工作的可靠性和安全性。     

太阳能游船光伏逆变器控制系统EMC设计

从船舶环境和光伏逆变器的基本原理和功能出发,分别对太阳能游船EMC干扰源和干扰路径进行分析,通过信号滤波与保护、工艺设计和试验测试,实现高可靠性的太阳能游船光伏逆变器控制系统研究和设计,为太阳能游船的光伏逆变器控制系统研究提供基本EMC设计思路与实现技巧。     

船舶遮蔽航区变更为沿海航区的检验要点

船舶如何从遮蔽航区升级改造为沿海航区是近期的热点话题。文章结合辖区内一艘自卸运砂船的航区变更检验工作,阐述自卸运砂船从遮蔽变更为沿海航区应重点考虑的问题以及检验要点,对船舶的航区变更检验工作有所帮助。     

考虑遮蔽效应的海洋平台风载荷计算研究

针对海洋平台风载荷的特点,结合CFD技术,研究干扰物分别为满实和非满实结构时遮蔽效应与物体间距、高度、宽度等因素之间的关系,给出遮蔽系数回归公式和计算程序。     

智能一体化太阳能航标灯研究及应用探讨

为进一步提高航标灯的质量，减轻工人维护劳动强度和工作量，将太阳能电池组件免维护蓄电池、LED光源、灯器闪光控制模块，卫星定位及无线通信模块、电气检测模块等通过总线连接统一集成密封在灯具透镜和底座组成的灯具内，研究开发智能一体化太阳能航标灯。     

船用光伏发电系统最大功率跟踪及自动跟踪控制研究

太阳能是一种新型的可再生清洁能源,资源丰富,对环境无任何污染,被越来越多的用在船舶上。搭载光伏发电系统的船舶具有经济性好、噪音低、振动小、安全性好及无污染等优点,已经得到了初步应用。为研究光伏发电系统在船舶上的应用,针对如何提高光伏发电系统输出功率,提高光伏发电系统的发电效率展开研究,重点对最大功率跟踪控制及自动跟踪控制技术的实现进行研究与分析。     

船体零件自动套料的原理与方法

根据船体零件数量多形状复杂的特点，提出了一种实现零件自动套料的方法，并设计了相应的软件系统。主要内容为建立板材逐次切割的无干涉“切割套料”模型，给出零件自动套料的算法。采用数据开采技术从零件库中提取有用信息，实现对零件的分类，生成有关套料属性信息，并据此生成相应的套料规则，实现零件的自动套料工作。经初步考核，证明此方法是可行的，并且具有运行效率高与板材利用率高等特点。     

区域联网报警系统

介绍了一种以公共电话网为传输媒介的区域联网报警系统，给出了该系统的系统构成、基本功能、特点以及软、硬件的实现。该系统具有自动报警、监听、录音、报警信息的自动维护和管理等多项功能。它集现代电子技术、通信技术和计算机控制技术于一体，可靠的实现了区域之间的联网报警。     

大面积染料敏化太阳能电池的一种制作方法

从适合大量生产制作工艺出发,阐述了100 cm2以上大面积染料敏化太阳能电池的一种制作方法,通过自动丝网印刷机的使用保证制作工艺的一致性.染料敏化太阳能电池是继硅太阳能电池、薄膜太阳能电池之后迅速发展起来的第三代太阳能电池,具有投资少、成本低、制作工艺相对简单、寿命长及环保无污染等优点.     

基于无线以太网的船舶机舱自动化监控系统的设计

以船舶机舱监控为背景，描述了通过无线以太网实现安全监控、图像和语音传输的远程机舱自动化监控方案，给出了该系统的基本组成、功能以及软硬件的设计和实现。该系统以数据库为中心具有远程监控、自动报警、报警信息的自动维护以及图像语音的采集、传输管理等多项功能。它将计算机技术、多媒体技术和数字通信技术集于一一体。经实践验证，该系统运行稳定可靠，性能优良，提高了船舶机舱监控的自动化水平。     

可移动式水位自动监测站设计

文中针对水位监测工作的实际需要设计了一种基于太阳能供电的水位自动监测站。该监测站系统由现场监测设备和监控中心上位机两部分组成,通过无线网络进行数据传输。现场监测站设备采用太阳能电源系统供电,无需铺没电缆,可以方便地变更监测地点。监控中心上位机开发专用的监控软件,通过软件对系统进行管理,存储数据,并实时监测现场设备的供电情况。该系统结构简单,便于维护,具有很好的应用前景。     

非冻结模型冰-螺旋桨切削状态的试验研究

冰-螺旋桨的切削过程十分复杂，如何精确掌握冰桨作用模式和揭示冰桨作用机理对冰区螺旋桨理论研究和设计极其重要。本文介绍了利用冰桨切削试验平台开展的不同冰材料、螺旋桨尺度、切削深度、冰推送速度及螺旋桨转速时的冰桨切削试验研究，以及对螺旋桨冰载荷、遮蔽效应和冰桨作用模式进行的测量和分析。试验结果表明：通过高速摄像机对冰桨切削过程的捕捉证明了桨叶遮蔽效应的存在；相同切削深度时，螺旋桨尺度越大，桨叶受到的遮蔽效应越严重；冰桨切削深度越深，桨叶受到的遮蔽效应越严重，且螺旋桨中受到遮蔽效应的桨叶也越多；随着冰块推送速度的增加，模型冰的破坏模式由剪切断裂破坏逐渐向局部挤压破坏和剪切断裂破坏转变；极地船舶破冰航行过程中，可适当地提高螺旋桨转速，以减小螺旋桨受到的冰载荷，提高破冰能力。