大型打桩船燃油监控系统以及大型打桩船的制作方法

1.本发明涉及船舶技术领域，具体涉及一种大型打桩船燃油监控系统以及大型打桩船。


背景技术：

2.打桩船是一种专用于水上打桩作业的船只，现在已经广泛应用于水上工程施工。在打桩船的甲板的端部一般都装有桩架（或称：打桩架），控制桩架前俯或后仰可以适应从不同角度打桩的需要。
3.大型打桩船一般是指桩架高度在一百米以上的打桩船，大型打桩船具有吊桩能力大、桩径大、抗风浪能力强、能耗大等特点。
4.随着环保越来越深入人心，能耗对于船舶管理来讲，不仅仅是对经济的考量，碳硫等污染物的排放控制作为国家环保战略角度出发越来越重要。
5.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有的大型打桩船没有燃油监控系统，对船舶耗油装置的燃油消耗没有控制，也无法掌握船舶设备的技术状态，无法及时发现异常并维修，导致船舶总体的能耗比比较低，燃油的消耗率比较大。


技术实现要素：

6.本发明实施例提供了一种大型打桩船燃油监控系统以及大型打桩船，解决了现有技术存在大型打桩船船舶总体的能耗比比较低，燃油的消耗率比较大的技术问题。
7.本发明提供了如下技术方案：
8.本发明提供的一种大型打桩船燃油监控系统，该大型打桩船燃油监控系统包括燃油流量计、数据采集模块、计算模块、通讯模块、网络模块、显示模块、本地监测客户端以及远程监测客户端，其中:该大型打桩船燃油监控系统所在的大型打桩船具有油箱以及船舶耗油装置，所述船舶耗油装置包括打桩锤柴油机、燃油热水器以及若干台柴油发电机组；所述油箱的出油口与所述燃油热水器、所述打桩锤柴油机以及若干台所述柴油发电机组各自的进油口相连通，所述油箱的回油口与所述打桩锤柴油机以及若干台所述柴油发电机组各自的回油口相连通；所述油箱用于为所述燃油热水器、所述打桩锤柴油机以及若干台所述柴油发电机组供应燃油；所述柴油发电机组至少用于为大型打桩船的航行螺旋桨的驱动电机以及若干绞车的驱动液压泵提供电能；所述燃油热水器用于为大型打桩船供应热水；所述打桩锤柴油机用于为大型打桩船的打桩锤的液压泵提供动力，所述液压泵通过液压油驱动液压式打桩锤进行打桩作业；
所述油箱的出油口与所述燃油热水器、所述打桩锤柴油机以及若干所述柴油发电机组各自的进油口之间的油路上、所述油箱的回油口与所述打桩锤柴油机以及若干所述柴油发电机组各自的回油口之间的油路上均设置有所述燃油流量计；所述数据采集模块与所述燃油流量计电连接，所述燃油流量计用于检测流经燃油的流量，所述数据采集模块用于采集所述燃油流量计检测得到的模拟信号形式的流量信号并转换为数字信号形式的流量数据后发送至所述计算模块；所述计算模块与所述数据采集模块电连接，且所述计算模块能利用所述流量数据计算出反应每台所述船舶耗油装置运行状况的状态数据，状态数据为燃油消耗量、燃油瞬时消耗率以及燃油平均消耗率其中的一种、两种或三种，所述计算模块还能通过通讯模块将获取的所述流量数据以及计算结果传输至所述显示模块显示，同时通过网络模块传输至本地监测客户端以及远程监测客户端显示所述流量数据以及计算结果。可选地，所述计算模块所计算的所述燃油消耗量=每分钟进口燃油量—每分钟出口燃油量；所述燃油瞬时消耗率=（每分钟进口燃油量
×
燃油密度—每分钟出口燃油量
×
燃油密度）/发电量；所述每分钟进口燃油量为所述油箱的出油口与每台船舶耗油装置之间油路上的燃油流量计检测得到的每分钟流经的燃油量，所述每分钟出口燃油量为所述油箱的回油口与每台船舶耗油装置之间油路上的燃油流量计检测得到的每分钟流经的燃油量，如未设置燃油流量计时所述每分钟出口燃油量则为零；
9.所述燃油平均消耗率=全部运行时间内累计的发电量总额/全部运行时间。
10.可选地，所述柴油发电机组包括第一主发电机组、第二主发电机组以及若干台作业发电机组，其中：所述作业发电机组用于在大型打桩船实施打桩作业时为大型打桩船的液压系统中的液压泵提供电能；所述第一主发电机组以及所述第二主发电机组用于在大型打桩船航行时为大型打桩船提供电能；所述第一主发电机组以及所述第二主发电机组各自的额定功率均小于任一一台所述作业发电机组；所述第一主发电机组、所述第二主发电机组以及每台作业发电机组各自的进油口与所述油箱之间均设置有所述燃油流量计；所述第一主发电机组、所述第二主发电机组以及每台作业发电机组各自的回油口与所述油箱之间也均设置有所述燃油流量计。
11.可选地，所述第一主发电机组与所述第二主发电机组的额定功率一致，所述作业发电机组的数目为四台且额定功率一致。
12.可选地，所述油箱包括甲板日用油箱、第一机舱日用油箱以及第二机舱日用油箱，其中：所述甲板日用油箱与所述第二机舱日用油箱的出油口并联后与所述燃油热水器的进油口、所述打桩锤柴油机的进油口相连；所述打桩锤柴油机的回油口与所述甲板日用油箱的回油口相连；
所述第一机舱日用油箱的出油口与六台柴油发电机组其中的三台柴油发电机组的进油口相连，所述第一机舱日用油箱的回油口与该三台柴油发电机组的回油口相连；所述第二机舱日用油箱的出油口与六台柴油发电机组其中另三台柴油发电机组的进油口相连，所述第二机舱日用油箱的回油口与六台柴油发电机组的另三台柴油发电机组的回油口相连。可选地，该大型打桩船燃油监控系统包括燃油含水率传感器以及告警指示灯；所述燃油含水率传感器与所述数据采集模块电连接，所述告警指示灯与所述计算模块电连接；所述燃油含水率传感器设置在所述油箱的出油口与所述燃油热水器、所述打桩锤柴油机以及若干台所述柴油发电机组各自的进油口之间的油路上；所述燃油含水率传感器用于检测流经的燃油中的含水率并将模拟信号形式的检测信号发送至所述数据采集模块；所述数据采集模块用于将所述模拟信号形式的含水率信号转换为数字信号形式的含水率数据后发送至所述计算模块；所述计算模块与所述数据采集模块电连接，且所述计算模块能将所述含水率数据通过通讯模块传输至所述显示模块显示，同时通过网络模块传输至本地监测客户端以及远程监测客户端显示，并在所述含水率数据超过预设的阈值时控制所述告警指示灯发光告警；
13.所述告警指示灯包括第一指示灯以及第二指示灯，所述第一指示灯设置在所述油箱上或设置在所述油箱周围的结构件上，所述第二指示灯设置在所述显示模块内或设置在所述显示模块的屏幕周围。可选地，所述燃油含水率传感器集成在所述燃油流量计上;
14.所述燃油含水率传感器包括传感器探头以及传感器外壳，所述传感器外壳为具有连接孔的法兰结构，所述传感器外壳通过贯穿所述连接孔的螺栓固定在液压管路与所述燃油流量计的出油端口或进油端口之间，所述传感器探头浸入流经的燃油内。
15.可选地，所述燃油流量计的出油油路上还设置有防止燃油回流的截止止回阀，所述油箱的出油口与所述打桩锤柴油机、所述柴油发电机组以及所述燃油热水器的进油口之间的油路上均设置有燃油过滤器。
16.可选地，所述油箱的出油口的设置位置高于所述打桩锤柴油机、所述柴油发电机组以及所述燃油热水器的进油口。
17.本发明提供的一种大型打桩船，包括本发明任一技术方案提供的大型打桩船燃油监控系统，所述大型打桩船的桩架高度超过140米，且所述大型打桩船能在50米水深范围以及8级风条件下完成打桩作业。
18.本发明实施例提供的上述任一技术方案至少产生了如下的技术效果：1.本发明中通过在每台船舶耗油装置的进油油路和回油油路上增加燃油流量计的方式可以实时检测出进入和流出每台船舶耗油装置的燃油量，然后利用计算模块可以计算出反应每台船舶耗油装置运行状况的燃油消耗量、燃油瞬时消耗率以及燃油平均消耗率，并通过通讯模块将获取的流量数据以及计算结果传输至显示模块（该显示模块供船舶耗油装置的维护人员查看）显示，同时通过网络模块传输至本地监测客户端（供船舶管理人
员查看）以及远程监测客户端（供陆地总部监控人员或管理人员查看）显示流量数据以及计算结果，进而可以供船舶的一线的船舶耗油装置的维护人员、船舶上的管理人员以及陆地上的监控人员或管理人员实时查看每台船舶耗油装置的运行状况，从而提高发现问题，进而排除故障的速度以及精准度，便于及时采取维护、维修方法以避免燃油消耗率偏高的故障船舶耗油装置继续工作，所以提高了大型打桩船船舶总体的能耗比，降低了整体的燃油的消耗率，解决了现有技术存在大型打桩船船舶总体的能耗比比较低，燃油的消耗率比较大的技术问题。
19.2.执行机构多元化高效组合；在提高操控便捷性以及结构紧凑性的同时，最大限度提高能效，减少能耗；本发明船舶耗油装置中耗油量最大的打桩锤柴油机采用柴油驱动，未采用电驱动，柴油机直接驱动液压泵的方式能量传递链条短，能量传递过程中损失少，而耗电量相对较小的航行螺旋桨以及绞车使用电驱动，电能可以通过电线传输，电线搭建灵活性高，由此也确保了电机的设置灵活性以及打桩船的空间利用率较高。3、对发电量进行监控；本发明中燃油瞬时消耗率=（每分钟进口燃油量
×
燃油密度—每分钟出口燃油量
×
燃油密度）/发电量，将燃油每分钟的消耗情况与发电量同步进行测算，监控，从而提高了检测精度以及发现故障的速度；4、对含水率以及燃油的质量进行监控，通过对含水率的检测实现了对燃油质量的监控，如果燃油因为含水率高导致质量较差，那么可以及时发现并进行更换，确保打桩作业的安全、高效进行；5、方便维修；第一指示灯设置在油箱上或设置在油箱周围的结构件上，第二指示灯设置在显示模块内或设置在显示模块的屏幕周围，维修人员以及船舶管理人员均能及时发现燃油含水率不达标的问题，进而有利于及时更换燃油或更换存在故障的燃油含水率传感器，确保系统安全、高效运行；
20.6、燃油含水率传感器集成方式方便装卸、检测和维修。
21.7、本发明不仅可以支持国内最大的140m级超大型专用打桩船，而且可以应用于更大型（例如150m级）的专用打桩船，安装简单实用，精度高，在极小流量下计量准确，在船舶震动、高温、高湿等工况下运行稳定。该系统在船舶打桩实验中应用情况良好，船舶维护人员以及管理人员通过对比分析监控数据，可以及时对柴油机燃烧部件进行维护，降低燃油消耗3%，达到了节能减排的目标，流量计与上位机之间能够实现准确的数据传输，充分表明该系统方案有效。本燃油监控系统将在以后的航行和施工能耗管理中发挥更大的作用，具有极大的推广应用价值。
附图说明
22.通过以下附图，本领域技术人员可更好地理解本发明的技术效果，其中：图1为本发明实施例提供的大型打桩船燃油监控系统的主要组成部分的连接关系的示意图；图2为图1的局部放大示意图；图3为本发明实施例提供的大型打桩船燃油监控系统的检测数据传输路线的示意图；图中标记：1、甲板日用油箱；21、第一机舱日用油箱；22、第二机舱日用油箱；3、燃
油流量计；41、第一主发电机组；42、第二主发电机组；5、作业发电机组；6、截止止回阀；7、燃油过滤器；8、燃油热水器；9、打桩锤柴油机。
具体实施方式
下面结合以上附图1-图3更为详细地说明本发明实施例提供的优选实施方式以及诸多可选地实施方案；
23.如图1-图3所示，本发明提供的一种大型打桩船燃油监控系统，该大型打桩船燃油监控系统包括燃油流量计3、数据采集模块、计算模块、通讯模块、网络模块、显示模块、本地监测客户端以及远程监测客户端，其中:该大型打桩船燃油监控系统所在的大型打桩船具有油箱以及船舶耗油装置，船舶耗油装置包括打桩锤柴油机9、燃油热水器8以及若干台柴油发电机组；油箱的出油口与燃油热水器8、打桩锤柴油机9以及若干台柴油发电机组各自的进油口相连通，油箱的回油口与打桩锤柴油机9以及若干台柴油发电机组各自的回油口相连通；油箱用于为燃油热水器8、打桩锤柴油机9以及若干台柴油发电机组供应燃油；柴油发电机组至少用于为大型打桩船的航行螺旋桨的驱动电机以及若干绞车的驱动液压泵提供电能；燃油热水器8用于为大型打桩船供应热水；打桩锤柴油机9用于为大型打桩船的打桩锤的液压泵提供动力，液压泵通过液压油驱动液压式打桩锤进行打桩作业；油箱的出油口与燃油热水器8、打桩锤柴油机9以及若干柴油发电机组各自的进油口之间的油路上、油箱的回油口与打桩锤柴油机9以及若干柴油发电机组各自的回油口之间的油路上均设置有燃油流量计3；数据采集模块与燃油流量计3电连接，燃油流量计3用于检测流经燃油的流量，数据采集模块用于采集燃油流量计3检测得到的模拟信号形式的流量信号并转换为数字信号形式的流量数据后发送至计算模块；计算模块与数据采集模块电连接，且计算模块能利用流量数据计算出反应每台船舶耗油装置运行状况的状态数据，状态数据为燃油消耗量、燃油瞬时消耗率以及燃油平均消耗率其中的一种、两种或三种，所述计算模块还能通过通讯模块将获取的流量数据以及计算结果传输至显示模块显示，同时通过网络模块传输至本地监测客户端以及远程监测客户端显示流量数据以及计算结果。
24.本发明中通过在每台船舶耗油装置的进油油路和回油油路上增加燃油流量计3的方式可以实时检测出进入和流出每台船舶耗油装置的燃油量，然后利用计算模块可以计算出反应每台船舶耗油装置运行状况的燃油消耗量、燃油瞬时消耗率以及燃油平均消耗率，并通过通讯模块将获取的流量数据以及计算结果传输至显示模块（该显示模块供船舶耗油装置的维护人员查看）显示，同时通过网络模块传输至本地监测客户端（供船舶管理人员查看）以及远程监测客户端（供陆地总部监控人员或管理人员查看）显示流量数据以及计算结果，进而可以供船舶的一线的船舶耗油装置的维护人员、船舶上的管理人员以及陆地上的监控人员或管理人员实时查看每台船舶耗油装置的运行状况，从而提高发现问题，进而排
除故障的速度以及精准度，便于及时采取维护、维修方法以避免燃油消耗率偏高的故障船舶耗油装置继续工作，所以提高了大型打桩船船舶总体的能耗比，降低了整体的燃油的消耗率。该大型打桩船燃油监控系统包括燃油含水率传感器以及告警指示灯；燃油含水率传感器与数据采集模块电连接，告警指示灯与计算模块电连接；燃油含水率传感器设置在油箱的出油口与燃油热水器8、打桩锤柴油机9以及若干台柴油发电机组各自的进油口之间的油路上；燃油含水率传感器用于检测流经的燃油中的含水率并将模拟信号形式的检测信号发送至数据采集模块；数据采集模块用于将模拟信号形式的含水率信号转换为数字信号形式的含水率数据后发送至计算模块；计算模块与数据采集模块电连接，且计算模块能将含水率数据通过通讯模块传输至显示模块显示，同时通过网络模块传输至本地监测客户端以及远程监测客户端显示，并在含水率数据超过预设的阈值时控制告警指示灯发光告警；
25.告警指示灯包括第一指示灯以及第二指示灯，第一指示灯设置在油箱上或设置在油箱周围的结构件上，第二指示灯设置在显示模块内或设置在显示模块的屏幕周围。
26.通过对燃油含水率的检测实现了对燃油质量的监控，如果燃油因为含水率高导致质量较差，本发明可以及时拦截、阻挡不达标燃油进入船舶耗油装置，进而可以及时对含水率不合格燃油进行更换，从而减少船舶耗油装置故障，确保打桩作业的进行；同时，也可以避免燃油含水率不达标而造成燃油消耗率降低被误判为船舶耗油装置故障的问题发生，从而进一步提高发现问题的精准度。作为可选地实施方式，燃油含水率传感器集成在燃油流量计3上;
27.燃油含水率传感器包括传感器探头以及传感器外壳，传感器外壳为具有连接孔的法兰结构，传感器外壳通过贯穿连接孔的螺栓固定在液压管路与燃油流量计的出油端口或进油端口之间，传感器探头浸入流经的燃油内。
28.此种设计具有方便装配、维修、结构紧凑的优点。
29.本发明中燃油流量计3的测量范围可以为：0.4l/ h到30000l/h，精度可以为：0.1％至1％，流经燃油压力可以为40巴。作为可选地实施方式，计算模块所计算的燃油消耗量=每分钟进口燃油量—每分钟出口燃油量；燃油瞬时消耗率=（每分钟进口燃油量
×
燃油密度—每分钟出口燃油量
×
燃油密度）/发电量，每分钟进口燃油量为油箱的出油口与每台船舶耗油装置之间油路上的燃油流量计3检测得到的1分钟内流经的燃油量，每分钟出口燃油量为油箱的回油口与每台船舶耗油装置之间油路上的燃油流量计3检测得到的1分钟内流经的燃油量，如未设置燃油流量计3时每分钟出口燃油量则为零；
30.燃油平均消耗率=全部运行时间内累计的发电量总额/全部运行时间。
31.发电量可以通过功率表检测得到。功率表与船舶耗油装置（例如：柴油发电机组）、数据采集模块分别电连接，数据采集模块能将功率表检测得到的模拟信号的发电量数据转换为数字格式后发送至计算模块。
32.通过上述数据可以全面体现出每台船舶耗油装置的运行状况，一旦哪台船舶耗油
装置出现运行异常，可以及时从以上数据上分析出来，从而保证了及时发现问题，进而排除故障的速度以及精准度。
33.本发明中对于打桩锤柴油机9可以只查看燃油消耗量以判断其运行状态。
34.作为可选地实施方式，柴油发电机组包括第一主发电机组41、第二主发电机组42以及若干台作业发电机组5，其中：作业发电机组5用于在大型打桩船实施打桩作业时为大型打桩船的液压系统中的液压泵提供电能；第一主发电机组41以及第二主发电机组42用于在大型打桩船航行时为大型打桩船提供电能；第一主发电机组41以及第二主发电机组42各自的额定功率均小于任一一台作业发电机组5；第一主发电机组41、第二主发电机组42以及每台作业发电机组5各自的进油口与油箱之间均设置有燃油流量计3；第一主发电机组41、第二主发电机组42以及每台作业发电机组5各自的回油口与油箱之间也均设置有燃油流量计3。
35.当船舶航行时耗费电能较少，所以优先是第一主发电机组41先处于工作状态，电能不够时再启动第二主发电机组42，当船舶处于打桩作业状态耗费电能较多，此时会启动额定功率较大的作业发电机组5，如果一台电能不够用则启动多台直至满足耗电量的要求。这种设计可以最大程度的避免发电机组浪费和冗余，从而节省油耗。
36.作为可选地实施方式，第一主发电机组41与第二主发电机组42的额定功率一致，作业发电机组5的数目为四台且额定功率一致。此种设计可以使用同型号的主发电机组以及作业发电机组5，从而有利于主发电机组以及作业发电机组5的批量装配、更换以及维护。
37.作为可选地实施方式，油箱包括甲板日用油箱1、第一机舱日用油箱21以及第二机舱日用油箱22，其中：甲板日用油箱1与第二机舱日用油箱22的出油口并联后与燃油热水器8的进油口、打桩锤柴油机9的进油口相连；并联设置的甲板日用油箱1与第二机舱日用油箱22可以互为备用，提高系统的可靠性。打桩锤柴油机9的回油口与甲板日用油箱1的回油口相连；第一机舱日用油箱21的出油口与六台柴油发电机组其中的三台柴油发电机组的进油口相连，第一机舱日用油箱21的回油口与该三台柴油发电机组的回油口相连；
38.第二机舱日用油箱22的出油口与六台柴油发电机组其中另三台柴油发电机组的进油口相连，第二机舱日用油箱22的回油口与六台柴油发电机组的另三台柴油发电机组的回油口相连。
39.甲板日用油箱1与打桩锤柴油机9均设置在甲板上，所以上述燃油线路设计更方便搭建线路，节省线路成本。油箱的出油口、回油口与船舶耗油装置具有对应关系，可以确保回油量少于出油量，油箱不会因为回油多出油少而溢油。
40.作为可选地实施方式，燃油流量计3的出油油路上还设置有防止燃油回流的截止止回阀6，油箱的出油口与打桩锤柴油机9、柴油发电机组以及燃油热水器8的进油口之间的油路上均设置有燃油过滤器7。截止止回阀6可以提高检测精度，避免回油对检测结果造成
影响。燃油过滤器7可以提高燃油纯度，避免燃油杂质引发船舶耗油装置故障或造成燃油消耗率增加。
41.作为可选地实施方式，油箱的出油口的设置位置高于打桩锤柴油机9、柴油发电机组以及燃油热水器8的进油口。此种设置可以充分利用重力作用，从而进一步减少了船舶的能耗，提高了船舶整体的能耗比。
42.本发明提供的一种大型打桩船，包括本发明任一技术方案提供的大型打桩船燃油监控系统，大型打桩船的桩架高度超过140米，且大型打桩船能在50米水深范围以及8级风条件下完成打桩作业。
43.综上所述，本发明的优点包括了：1、多个状态数据的采集以及多个燃油流量计的使用提高了发现问题，进而排除故障的速度以及精准度，便于及时采取维护、维修方法以避免燃油消耗率偏高的故障船舶耗油装置继续工作，所以提高了大型打桩船船舶总体的能耗比，降低了整体的燃油的消耗率；2.执行机构多元化高效组合；在提高操控便捷性以及结构紧凑性的同时，最大限度提高能效，减少能耗；本发明船舶耗油装置中耗油量最大的打桩锤柴油机采用柴油驱动，未采用电驱动，柴油机直接驱动液压泵的方式能量传递链条短，能量传递过程中损失少，而耗电量相对较小的航行螺旋桨以及绞车使用电驱动，电能可以通过电线传输，电线搭建灵活性高，由此也确保了电机的设置灵活性以及打桩船的空间利用率较高。3、对发电量进行监控；本发明中燃油瞬时消耗率=（每分钟进口燃油量
×
燃油密度—每分钟出口燃油量
×
燃油密度）/发电量，将燃油每分钟的消耗情况与发电量同步进行测算，监控，从而提高了检测精度以及发现故障的速度；4、对含水率以及燃油的质量进行监控，通过对含水率的检测实现了对燃油质量的监控，如果燃油因为含水率高导致质量较差，那么可以及时发现并进行更换，确保打桩作业的进行；5、方便维修；第一指示灯设置在油箱上或设置在油箱周围的结构件上，第二指示灯设置在显示模块内或设置在显示模块的屏幕周围，维修人员以及船舶管理人员均能及时发现燃油含水率不达标的问题，进而有利于及时更换燃油或更换存在故障的燃油含水率传感器，确保系统安全、高效运行；
44.6、燃油含水率传感器集成方式方便装卸、检测和维修。
45.该大型打桩船燃油监控系统可以支持目前国内最大的140m级乃至更大级的超大型专用打桩船，安装简单实用，精度高，在极小流量下计量准确，在船舶震动、高温、高湿等工况下运行稳定。目前该系统在船舶打桩实验中应用情况良好，管理人员通过对比分析，船舶及时对柴油机燃烧部件进行维护，降低燃油消耗3%，达到了节能减排的目标，流量计与上位机之间能够实现准确的数据传输，充分表明该系统方案有效。本燃油监控系统将在以后的航行和施工能耗管理中发挥更大的作用，具有极大的推广应用价值。
46.以上技术方案均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种大型打桩船燃油监控系统，其特征在于：该大型打桩船燃油监控系统包括燃油流量计、数据采集模块、计算模块、通讯模块、网络模块、显示模块、本地监测客户端以及远程监测客户端，其中:该大型打桩船燃油监控系统所在的大型打桩船具有油箱以及船舶耗油装置，所述船舶耗油装置包括打桩锤柴油机、燃油热水器以及若干台柴油发电机组；所述油箱的出油口与所述燃油热水器、所述打桩锤柴油机以及若干台所述柴油发电机组各自的进油口相连通，所述油箱的回油口与所述打桩锤柴油机以及若干台所述柴油发电机组各自的回油口相连通；所述油箱用于为所述燃油热水器、所述打桩锤柴油机以及若干台所述柴油发电机组供应燃油；所述柴油发电机组至少用于为大型打桩船的航行螺旋桨的驱动电机以及若干绞车的驱动液压泵提供电能；所述燃油热水器用于为大型打桩船供应热水；所述打桩锤柴油机用于为大型打桩船的打桩锤的液压泵提供动力，所述液压泵通过液压油驱动液压式打桩锤进行打桩作业；所述油箱的出油口与所述燃油热水器、所述打桩锤柴油机以及若干所述柴油发电机组各自的进油口之间的油路上、所述油箱的回油口与所述打桩锤柴油机以及若干所述柴油发电机组各自的回油口之间的油路上均设置有所述燃油流量计；所述数据采集模块与所述燃油流量计电连接，所述燃油流量计用于检测流经燃油的流量，所述数据采集模块用于采集所述燃油流量计检测得到的模拟信号形式的流量信号并转换为数字信号形式的流量数据后发送至所述计算模块；所述计算模块与所述数据采集模块电连接，且所述计算模块能利用所述流量数据计算出反应每台所述船舶耗油装置运行状况的状态数据，状态数据为燃油消耗量、燃油瞬时消耗率以及燃油平均消耗率其中的一种、两种或三种，所述计算模块还能通过通讯模块将获取的所述流量数据以及计算结果传输至所述显示模块显示，同时通过网络模块传输至本地监测客户端以及远程监测客户端显示所述流量数据以及计算结果；该大型打桩船燃油监控系统包括燃油含水率传感器以及告警指示灯；所述燃油含水率传感器与所述数据采集模块电连接，所述告警指示灯与所述计算模块电连接；所述燃油含水率传感器设置在所述油箱的出油口与所述燃油热水器、所述打桩锤柴油机以及若干台所述柴油发电机组各自的进油口之间的油路上；所述燃油含水率传感器用于检测流经的燃油中的含水率并将模拟信号形式的检测信号发送至所述数据采集模块；所述数据采集模块用于将所述模拟信号形式的含水率信号转换为数字信号形式的含水率数据后发送至所述计算模块；所述计算模块与所述数据采集模块电连接，且所述计算模块能将所述含水率数据通过通讯模块传输至所述显示模块显示，同时通过网络模块传输至本地监测客户端以及远程监测客户端显示，并在所述含水率数据超过预设的阈值时控制所述告警指示灯发光告警；所述告警指示灯包括第一指示灯以及第二指示灯，所述第一指示灯设置在所述油箱上
或设置在所述油箱周围的结构件上，所述第二指示灯设置在所述显示模块内或设置在所述显示模块的屏幕周围。2.根据权利要求1所述的大型打桩船燃油监控系统，其特征在于：所述计算模块所计算的所述燃油消耗量=每分钟进口燃油量—每分钟出口燃油量；所述燃油瞬时消耗率=（每分钟进口燃油量
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燃油密度—每分钟出口燃油量
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燃油密度）/发电量；所述每分钟进口燃油量为所述油箱的出油口与每台船舶耗油装置之间油路上的燃油流量计检测得到的每分钟流经的燃油量，所述每分钟出口燃油量为所述油箱的回油口与每台船舶耗油装置之间油路上的燃油流量计检测得到的每分钟流经的燃油量，如未设置燃油流量计时所述每分钟出口燃油量则为零；所述燃油平均消耗率=全部运行时间内累计的发电量总额/全部运行时间。3.根据权利要求2所述的大型打桩船燃油监控系统，其特征在于：所述柴油发电机组包括第一主发电机组、第二主发电机组以及若干台作业发电机组，其中：所述作业发电机组用于在大型打桩船实施打桩作业时为大型打桩船的液压系统中的液压泵提供电能；所述第一主发电机组以及所述第二主发电机组用于在大型打桩船航行时为大型打桩船提供电能；所述第一主发电机组以及所述第二主发电机组各自的额定功率均小于任一一台所述作业发电机组；所述第一主发电机组、所述第二主发电机组以及每台作业发电机组各自的进油口与所述油箱之间均设置有所述燃油流量计；所述第一主发电机组、所述第二主发电机组以及每台作业发电机组各自的回油口与所述油箱之间也均设置有所述燃油流量计。4.根据权利要求3所述的大型打桩船燃油监控系统，其特征在于：所述第一主发电机组与所述第二主发电机组的额定功率一致，所述作业发电机组的数目为四台且额定功率一致。5.根据权利要求3所述的大型打桩船燃油监控系统，其特征在于：所述油箱包括甲板日用油箱、第一机舱日用油箱以及第二机舱日用油箱，其中：所述甲板日用油箱与所述第二机舱日用油箱的出油口并联后与所述燃油热水器的进油口、所述打桩锤柴油机的进油口相连；所述打桩锤柴油机的回油口与所述甲板日用油箱的回油口相连；所述第一机舱日用油箱的出油口与六台柴油发电机组其中的三台柴油发电机组的进油口相连，所述第一机舱日用油箱的回油口与该三台柴油发电机组的回油口相连；所述第二机舱日用油箱的出油口与六台柴油发电机组其中另三台柴油发电机组的进油口相连，所述第二机舱日用油箱的回油口与六台柴油发电机组的另三台柴油发电机组的回油口相连。6.根据权利要求1所述的大型打桩船燃油监控系统，其特征在于：所述燃油含水率传感器集成在所述燃油流量计上;所述燃油含水率传感器包括传感器探头以及传感器外壳，所述传感器外壳为具有连接
孔的法兰结构，所述传感器外壳通过贯穿所述连接孔的螺栓固定在液压管路与所述燃油流量计的出油端口或进油端口之间，所述传感器探头浸入流经的燃油内。7.根据权利要求1所述的大型打桩船燃油监控系统，其特征在于：所述燃油流量计的出油油路上还设置有防止燃油回流的截止止回阀，所述油箱的出油口与所述打桩锤柴油机、所述柴油发电机组以及所述燃油热水器的进油口之间的油路上均设置有燃油过滤器。8.根据权利要求1所述的大型打桩船燃油监控系统，其特征在于：所述油箱的出油口的设置位置高于所述打桩锤柴油机、所述柴油发电机组以及所述燃油热水器的进油口。9.一种大型打桩船，其特征在于：包括权利要求1-8任一所述的大型打桩船燃油监控系统，所述大型打桩船的桩架高度超过140米，且所述大型打桩船能在50米水深范围以及8级风条件下完成打桩作业。

技术总结
本发明提供了一种大型打桩船燃油监控系统以及大型打桩船，涉及船舶技术领域。解决了现有技术存在大型打桩船船舶总体的能耗比比较低，燃油的消耗率比较大的技术问题。该大型打桩船燃油监控系统包括燃油流量计、数据采集模块、计算模块、通讯模块、网络模块、显示模块、本地监测客户端及远程监测客户端，计算模块能利用流量数据计算出反应每台船舶耗油装置运行状况的燃油消耗量、燃油瞬时消耗率及燃油平均消耗率，并通过通讯模块将获取的流量数据以及计算结果传输至显示模块显示，同时通过网络模块传输至本地监测客户端以及远程监测客户端。该大型打桩船包括本发明提供的大型打桩船燃油监控系统。本发明提高了船舶的能耗比，降低了燃油的消耗率。低了燃油的消耗率。低了燃油的消耗率。


技术研发人员：刘均良 李立 刘明 高小东 窦艳军 张京 张宁 刘国娜 李建 刘俊全 夏冰
受保护的技术使用者：中交第一航务工程局有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/8/21