開題報(bào)告-船舶柴油機(jī)燃油消耗智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 電氣工程及自動(dòng)化 船舶柴油機(jī)燃油消耗智能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 一、簡述本課題研究的國內(nèi)外背景、目的和意義：當(dāng)前，國外船舶日益重視高性能船舶的研發(fā)和推廣應(yīng)用，有關(guān)船舶的研究成為許多著名國際學(xué)術(shù)議會(huì)的熱點(diǎn)議題。國外的船舶工業(yè)發(fā)達(dá)的國家其船舶的燃油消耗系統(tǒng)檢測技術(shù)先進(jìn)，智能化強(qiáng)，廣泛采用傳感技術(shù)和微電腦技術(shù)，著重開發(fā)和研制柴油機(jī)燃油消耗智能監(jiān)測系統(tǒng)裝置。其檢測功能相對完善，檢測的項(xiàng)目齊全，精度高，顯示的方式等都在不斷的完善和智能化轉(zhuǎn)變中。國內(nèi)船舶燃油消耗監(jiān)測系統(tǒng)主要采用普通式船舶油耗檢測監(jiān)測裝置。投入的成本較低，技術(shù)性不是很強(qiáng)，系統(tǒng)不是很完善，其監(jiān)測的能力、監(jiān)測范圍、顯示方式、使用維護(hù)和系統(tǒng)可靠性等發(fā)面都不是很理想。自主研發(fā)的油耗檢測系統(tǒng)裝置仍需要在實(shí)踐中逐步完善，監(jiān)測的精度仍需進(jìn)一步提高，成本還需走向大眾化。我國是一個(gè)內(nèi)河航運(yùn)資源比較豐富的國家，水路運(yùn)輸一向被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)、最環(huán)保的運(yùn)輸方式，但由于內(nèi)河航運(yùn)業(yè)燃料結(jié)構(gòu)單一，燃油費(fèi)用占航運(yùn)企業(yè)的成本比例較大，節(jié)能技術(shù)、設(shè)施落后，內(nèi)河航運(yùn)業(yè)的節(jié)能減排仍不容樂觀。油耗的實(shí)船監(jiān)測對于提高船舶的技術(shù)性能和 科學(xué)管理具有十分重要的意義和廣泛的應(yīng)用前景。但在實(shí)際測試中要避免斷開燃油管路、不影響機(jī)器正常運(yùn)行，同時(shí)存在運(yùn)行工況的不穩(wěn)定等諸多不利因素制約，柴油機(jī)油耗的實(shí)船測試始終是一個(gè)難點(diǎn)。目前，大多內(nèi)河船舶沒有配備能精確計(jì)量燃油油量消耗和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 和傳輸?shù)挠土繙y試裝置，只能依靠手工進(jìn)行測量，這種測量方式已不能滿足現(xiàn)代化管理的需要。為了解決這一問題，研究開發(fā)自動(dòng)燃油測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)傳輸，使燃油管理工作規(guī)范化、科學(xué)化，具有重要的實(shí)際意義。研究開發(fā)船舶柴油機(jī)燃油消耗智能監(jiān)測系統(tǒng)，將先進(jìn)的傳感技術(shù)、微電腦控制技術(shù)和智能監(jiān)測儀表技術(shù)應(yīng)用于柴油機(jī)液體瞬間流量和累計(jì)流量的監(jiān)測和顯示，大大提高了檢測和顯示的精度和測試的智能自動(dòng)化程度，這不僅可以減少了船上的勞動(dòng)力，減少船舶航行的開銷，而且也為柴油機(jī)安全運(yùn)行提供了可靠的保障。不僅可以為船舶減少耗油量提供指標(biāo)，減少環(huán)境污染，提高經(jīng)濟(jì)效率；也可以為船舶維修提供可靠的依據(jù)，確定船舶柴油機(jī)是否正常高效的運(yùn)行；當(dāng)然也可以用于科研單位的科研研究。船舶柴油機(jī)工作的時(shí)候瞬時(shí)的油耗量很難測量，一般人們只是大概估計(jì)航行的平均油耗量，不能時(shí)刻通過定量的方法來判斷柴油機(jī)是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)。船舶柴油機(jī)是船舶的動(dòng)力心臟，其安全穩(wěn)定的運(yùn)行是保證船舶航運(yùn)安全的關(guān)鍵，如果柴油機(jī)長期處于低負(fù)荷運(yùn)行會(huì)使燃燒狀態(tài)惡化，這對柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和可能性影響很大。隨著社會(huì)的發(fā)展，航運(yùn)量的增加，船舶的航行安全變得更加至關(guān)重要。x年發(fā)生五星旗運(yùn)輸船舶水上交通事故440件，死亡376人，沉船250艘，直接經(jīng)濟(jì)損失4.43億元。加強(qiáng)安全技術(shù)研究，提高船舶運(yùn)輸安全勢在必行。因此燃油消耗智能監(jiān)測走向數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是刻不容緩的事，是前進(jìn)的需要，是急待解決的一個(gè)問題。本課題研究的船舶柴油機(jī)燃油消耗智能系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對船舶燃油消耗定量的監(jiān)測和控制手段，通過監(jiān)測使工作人員能時(shí)刻確切地了解船舶在航行期間在不同時(shí)間段不同航線狀況下的油耗量，并對燃油消耗情況進(jìn)行有效的測量和統(tǒng)計(jì)，使公司和船舶的管理人員能夠隨時(shí)掌握船舶燃油的消耗情況，實(shí)現(xiàn)對船舶燃油使用的控制和管理。加強(qiáng)了對船舶燃油消耗的分析、評估以及船舶油耗的監(jiān)控檢查，也可以測量船舶柴油機(jī)的瞬時(shí)流量、累積流量、燃油溫度、燃油壓力和按照設(shè)定條件測量一個(gè)航次的累積流量。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：(l)研究溫度、壓力、累積流量、瞬時(shí)流量的測量算法。(2)研究工業(yè)上常用的流量儀表及其適合測量的介質(zhì)。(3)設(shè)計(jì)船舶柴油機(jī)燃油消耗智能監(jiān)測系統(tǒng)，用LED數(shù)碼管和液晶顯示器兩種方法作為人機(jī)交互界面。(4)設(shè)計(jì)相關(guān)xx，包括原理圖、A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)、信號(hào)監(jiān)測電路等。完成硬件和軟件設(shè)計(jì)。 三、研究步驟、方法及措施：步驟及方法：(1)了解現(xiàn)行船舶柴油機(jī)燃油消耗智能監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù) (2)分析相關(guān)的船舶柴油機(jī)燃油消耗智能監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù) (3)船舶柴油機(jī)燃油消耗智能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (4)得出結(jié)論 措施：通過上網(wǎng)查找相關(guān)的學(xué)術(shù)論文，了解國內(nèi)外本課題研究對象的發(fā)展?fàn)顩r和前景，然后到圖書館查閱相關(guān)的書籍，期刊進(jìn)一步了解本課題研究的內(nèi)容、關(guān)鍵、目的、意義。在設(shè)計(jì)撰寫的過程中多和指導(dǎo)老師探討。四、參考文獻(xiàn) 1王幸之，王雷，鐘愛琴，王閃.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電磁干擾與抗干擾技術(shù)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，x. 2周航慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002. 3Wott Henry著.電子系統(tǒng)中噪聲的抑制與衰減技術(shù)M.王培清，李迪譯.北京：電子工業(yè)出版社，2003. 4徐荃安.相關(guān)流量測量技術(shù)M.天津：天津天津大學(xué)出版社，1988. 5王萍，李小京，盧景山.電容式電磁流量轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)J.化工自動(dòng)化及儀表，x. 6朱自明.在線診斷技術(shù)在電磁流量計(jì)中的應(yīng)用J.世界儀表與自動(dòng)化，x. 7孫培廷.船舶柴油機(jī)M.大連：大連海事大學(xué)出版社，2002. 8李小京，王萍，盧景山.將匹配原理用于超聲波測氣體流速J.傳感器與微系統(tǒng)，x. 9 Huang S J，Shieh M H.Application of DSP controller on X-Y table servo controlJ .The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2000. 10王建忠，紀(jì)綱.節(jié)流式差壓流量計(jì)J.第七屆工業(yè)儀表與自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，上 海，x. 11蔡武呂.電磁流量計(jì)測量值與應(yīng)用參比值不符的分析J.自動(dòng)化儀表，2001. 12陳光東.單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)M.華中理大學(xué)出版社，1999.