本發(fā)明涉及船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析，具體為基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、船舶往往需要長(zhǎng)途運(yùn)輸，為了保障船舶運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，安裝多油箱比單油箱可靠。

2、對(duì)多油桶的燃油量監(jiān)測(cè)較為復(fù)雜，其中復(fù)雜體現(xiàn)在油箱布局、液體種類區(qū)分以及航行過程中液位的動(dòng)態(tài)變化，這對(duì)油箱監(jiān)測(cè)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的單一監(jiān)測(cè)方式難以應(yīng)對(duì)多油箱系統(tǒng)的需求，因此現(xiàn)有的多油箱油位監(jiān)測(cè)分析技術(shù)使用單一監(jiān)測(cè)方式，航行過程中燃油容易從一個(gè)油箱流向另外一個(gè)油箱，導(dǎo)致燃油量監(jiān)測(cè)出現(xiàn)誤差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題之一，通過建立多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與燃油量的關(guān)系折線圖，標(biāo)記為油量折線圖；計(jì)算出導(dǎo)波桿最佳安裝位置，安裝導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭；基于導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭獲取多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度；基于多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與對(duì)應(yīng)的油量折線圖獲取總?cè)加土?，以解決現(xiàn)有的多油箱油位監(jiān)測(cè)分析技術(shù)使用單一監(jiān)測(cè)方式，航行過程中燃油容易從一個(gè)油箱流向另外一個(gè)油箱，導(dǎo)致燃油量監(jiān)測(cè)出現(xiàn)誤差的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┗跀?shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法，包括如下步驟：

3、建立多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與燃油量的關(guān)系折線圖，標(biāo)記為油量折線圖；

4、計(jì)算出導(dǎo)波桿最佳安裝位置，安裝導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭；

5、基于導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭獲取多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度；

6、基于多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與對(duì)應(yīng)的油量折線圖獲取總?cè)加土俊?/p>

7、進(jìn)一步地，建立多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與燃油量的關(guān)系折線圖包括如下子步驟：

8、使多油箱中每個(gè)油箱不能互通；

9、分別獲取每個(gè)油箱的最大存儲(chǔ)油量m；

10、將每個(gè)m平均分成n等分；

11、以每個(gè)油箱燃油為0升開始，依次向每個(gè)油箱加入m/n升燃油直至加滿，記錄每次燃油液位的高度h。

12、以燃油液位高度為橫坐標(biāo)，以燃油量為縱坐標(biāo)，建立多個(gè)油量折線圖；

13、進(jìn)一步地，計(jì)算出導(dǎo)波桿最佳安裝位置包括如下子步驟：

14、以油箱底部任意一點(diǎn)為原點(diǎn)，經(jīng)過原點(diǎn)任意一個(gè)水平方向?yàn)閤軸方向，垂直于x軸的一個(gè)水平方向?yàn)閥軸方向，經(jīng)原點(diǎn)豎直上為z軸方向，建立三維坐標(biāo)系。

15、進(jìn)一步地，計(jì)算出導(dǎo)波桿最佳安裝位置還包括如下子步驟：

16、將每個(gè)儲(chǔ)油箱水平切分成o個(gè)片層；

17、獲取每個(gè)片層的中心點(diǎn)pi；

18、將每個(gè)中心點(diǎn)pi繪制在三維坐標(biāo)系中獲得pi散點(diǎn)圖，將pi散點(diǎn)圖進(jìn)行線性擬合，進(jìn)行線性擬合出的函數(shù)為：z=a*x+b*y+c，標(biāo)記為直線函數(shù)；其中a、b與c為常數(shù)，x、y與z分別為x軸、y軸與z軸數(shù)據(jù)；

19、進(jìn)一步地，安裝導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭包括如下子步驟：

20、在多油箱中每個(gè)油箱內(nèi)側(cè)頂端都安裝導(dǎo)波探頭，導(dǎo)波探頭連接有導(dǎo)波桿，將導(dǎo)波桿按照直線函數(shù)在油桶內(nèi)的位置進(jìn)行安裝，導(dǎo)波桿延伸到油箱內(nèi)側(cè)底部。

21、進(jìn)一步地，基于導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭獲取多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度包括如下子步驟：

22、通過多油箱的每個(gè)導(dǎo)波探頭發(fā)射電磁波信號(hào)；

23、電磁波信號(hào)通過導(dǎo)波桿傳輸電磁波信號(hào)，當(dāng)電磁波信號(hào)遇到燃油液位，電磁波信號(hào)發(fā)生反射，最后利用對(duì)應(yīng)的導(dǎo)波探頭接收電磁波反射信號(hào)，分別記錄每個(gè)發(fā)射電磁波信號(hào)到接收電磁波反射信號(hào)時(shí)間為t；

24、獲取電磁波信號(hào)在導(dǎo)波桿的傳輸速度為v；

25、計(jì)算出多油箱中每個(gè)導(dǎo)波探頭到燃油液位的距離為：d1=v*t/2；其中d1為導(dǎo)波探頭到燃油液位的距離；

26、獲取導(dǎo)波桿與水平面的夾角α；

27、計(jì)算出每個(gè)導(dǎo)波探頭到燃油液位的垂直距離為：d2=sinα*d1；其中d2為每個(gè)導(dǎo)波探頭到燃油液位的垂直距離；

28、獲取油箱總高度為h1；

29、計(jì)算出多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度為：h2=h1-d；其中h2為燃油液位高度。

30、進(jìn)一步地，獲取導(dǎo)波桿與水平面的夾角α包括如下子步驟：

31、獲取直線函數(shù)的方向向量為g；

32、求出導(dǎo)波桿與水平的夾角為：α=arccos[（g*u）/（|g|*|u|）]；其中u為水平面的法向量。

33、進(jìn)一步地，基于多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與對(duì)應(yīng)的油量折線圖獲取總?cè)加土堪ㄈ缦伦硬襟E：

34、根據(jù)燃油液位高度與油量折線圖獲得每個(gè)油箱的燃油量，將每個(gè)油箱的相加獲得整體燃油量；

35、判斷整體燃油量是否低于報(bào)警閾值，若整體燃油量低于報(bào)警閾值，進(jìn)行油量過低報(bào)警。

36、第二方面，基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，包括：折線圖建立模塊、設(shè)備安裝模塊、液位高度獲取模塊以及總?cè)加土揩@取模塊；

37、所述折線圖建立模塊用于建立多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與燃油量的關(guān)系折線圖，標(biāo)記為油量折線圖；

38、所述設(shè)備安裝模塊用于計(jì)算出導(dǎo)波桿最佳安裝位置，安裝導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭；

39、所述液位高度獲取模塊用于基于導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭獲取多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度；

40、所述總?cè)加土揩@取模塊用于基于多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與對(duì)應(yīng)的油量折線圖獲取總?cè)加土俊?/p>

41、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過建立多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與燃油量的關(guān)系折線圖，標(biāo)記為油量折線圖；計(jì)算出導(dǎo)波桿最佳安裝位置，安裝導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭；基于導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭獲取多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度；基于多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與對(duì)應(yīng)的油量折線圖獲取總?cè)加土浚粌?yōu)勢(shì)在于，導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭與電磁波完成燃油監(jiān)測(cè)，能快速監(jiān)測(cè)出油量多少，對(duì)每個(gè)油箱油量都進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將每個(gè)油箱油量相加，獲得整體燃油量，提高了燃油量監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度；

42、本發(fā)明通過線性擬合出的直線函數(shù)，優(yōu)勢(shì)在于，監(jiān)測(cè)油箱燃油量時(shí)將導(dǎo)波桿放置在每個(gè)橫截面中點(diǎn)，即使在船舶晃動(dòng)時(shí)，燃油液中間的高度基本不變，而多油箱可能存在不規(guī)則的情況，找出每個(gè)橫截面的中點(diǎn)，將每個(gè)橫截面中點(diǎn)擬合成直線函數(shù)，根據(jù)直線函數(shù)安裝的導(dǎo)波桿，在不同燃油高度時(shí)，導(dǎo)波桿與燃油液面接觸點(diǎn)都大致位于截面中點(diǎn)，即液面的實(shí)際高度，提升了燃油高度監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法，其特征在于，建立多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與燃油量的關(guān)系折線圖包括如下子步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法，其特征在于，計(jì)算出導(dǎo)波桿最佳安裝位置包括如下子步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法，其特征在于，計(jì)算出導(dǎo)波桿最佳安裝位置還包括如下子步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法，其特征在于，安裝導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭包括如下子步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法，其特征在于，基于導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭獲取多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度包括如下子步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法，其特征在于，獲取導(dǎo)波桿與水平面的夾角α包括如下子步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法，其特征在于，基于多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與對(duì)應(yīng)的油量折線圖獲取總?cè)加土堪ㄈ缦伦硬襟E：

9.基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法，其特征在于，包括：折線圖建立模塊、設(shè)備安裝模塊、液位高度獲取模塊以及總?cè)加土揩@取模塊；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于數(shù)據(jù)合并的船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析方法及系統(tǒng)，涉及船舶多油箱聯(lián)動(dòng)油位監(jiān)測(cè)分析技術(shù)領(lǐng)域，包括如下步驟：建立多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與燃油量的關(guān)系折線圖，標(biāo)記為油量折線圖；計(jì)算出導(dǎo)波桿最佳安裝位置，安裝導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭；基于導(dǎo)波桿與導(dǎo)波探頭獲取多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度；基于多油箱中每個(gè)油箱的燃油液位高度與對(duì)應(yīng)的油量折線圖獲取總?cè)加土?；本發(fā)明用于解決現(xiàn)有的多油箱油位監(jiān)測(cè)分析技術(shù)使用單一監(jiān)測(cè)方式，航行過程中燃油容易從一個(gè)油箱流向另外一個(gè)油箱，導(dǎo)致燃油量監(jiān)測(cè)出現(xiàn)誤差的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王曄
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京智鶴電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26