2024年, 第47卷, 第3期　刊出日期：2024-06-30

  

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  高海况下客滚船风浪阻力和功率航速预报

  李传庆, 朱仁传

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(3): 1-8.

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  高海况下风浪阻力对客滚船航速预报的准确性有很大影响。对此,以某型客滚船为例,分别采用二维方法和三维方法预报船舶升沉和纵摇运动,采用全浪向波浪增阻预报方法SNNM计算波浪增阻,在此基础上开展高海况下的功率航速预报,并与模型试验结果进行对比分析。研究表明:当航速较低时,采用二维方法与三维方法预报的升沉运动结果的精度接近,随着速度的增加,二者的差异变大;当航速较高时,采用三维方法预报的纵摇结果比试验结果大,采用二维方法预报的纵摇结果比试验结果小;长波范围内采用SNNM方法预报的波浪增阻偏小,当谱峰周期为7 s和9 s时,采用SNNM方法近似预报的功率与试验值较为接近,但当谱峰周期变大时,近似预报结果偏小;整体来看,采用SNNM方法得到的航速预报值比试验值大。
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  基于OpenFOAM的某双艉鳍船快速性能研究

  邢磊, 车霖源, 高玉玲

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(3): 9-14.

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  为研究双艉鳍船的艉鳍倾角和螺旋桨旋向对船舶快速性的影响,以OpenFOAM为工具,对模型尺度下的某双艉鳍船进行阻力和自航数值模拟,其中自航分为内旋和外旋2种工况。研究表明:与模型试验结果相比,阻力和自航数值计算结果的偏差均在3%以内,精度较高;将垂直艉鳍改为倾斜艉鳍,能改善艉部流动,减小低速区范围、流动分离和船体阻力;艉鳍形式和旋向对船舶推进效率的影响主要体现在船身效率上,伴流均匀性是影响船舶推进效率的主要因素之一。研究采用的基于OpenFOAM的快速性分析方法可供其他类型船的优化设计参考。
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  大型油化船上层建筑分段整体吊装方案分析及优化

  刘呈伟, 章锐, 贾天戈, 李同兰, 胡泽军, 吴金耘

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(3): 15-21.

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  针对某大型油化船上层建筑分段整体吊装存在的结构安全问题,采用有限元方法对该上层建筑分段进行整体建模和仿真计算,重点对吊排及其连接处的结构最大应力和最大位移进行分析。基于中国船级社规范对现行吊装方案下上层建筑在吊装过程中的应力和变形进行评估,在此基础上采用调整吊排角度的方法对该吊装方案进行优化。计算结果表明,采用优化后的吊装方案,吊排附近结构、整体结构的最大应力和最大位移满足规范的要求,该研究可供后续大型船舶上层建筑整体吊装方案设计参考。
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  基于边缘计算的船舶动力设备振动监测系统设计

  栾泳立, 董胜利

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(3): 22-27.

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  振动监测是评估船舶动力设备健康状态的有效手段,针对传统振动监测系统存在的数据量大、数据传输延迟和中央控制器处理能力不足等问题,设计一种基于边缘计算的振动监测系统。该系统通过加入边缘层,实现对设备振动信息的就近采集、预处理、特征值提取和数据筛选,在满足监测系统功能需求的同时,有效消除传统振动监测系统的弊端。实船应用结果显示,在特征值每隔2 s、原始数据每隔10 min保存1次的条件下,使用基于边缘计算的振动监测系统之后,数据量能减少为传统振动监测系统的0.4%,数据采集和处理优势明显。
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  船舶机舱关键设备智能监控系统后端接口设计

  苏芝, 黄佳汲

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(3): 28-36.

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  为提升船舶的安全管理水平,在现有船舶智能监控系统的基础上新增船舶机舱关键设备监控功能,重点设计其后端接口。以SpringBoot框架为基础,采用MySQL(My Structured Query Language)数据库确保高效完成数据存储、查询和管理,利用MyBatis-Plus工具简化数据库操作,在简化开发过程、提高开发效率的同时,提升代码的可读性和可维护性。在设计过程中,采用模块化方法确保各接口功能明确且易于管理;采用RESTful API(RESTful Application Programming Interface)与前端进行数据交互,确保数据清晰、高效、安全传输。模拟测试和实船应用结果表明,该系统运行稳定、可靠,能有效提升船舶运行的效率和安全性。
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  船舶箱式冷却器常见故障分析

  杨超

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(3): 37-42.

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  为提升船舶箱式冷却器在使用过程中的安全性,开展箱式冷却器故障分析。系统阐述箱式冷却器的原理,对常见的箱式冷却器故障进行总结和分类,并对其特征进行分析。以某20 000 t转载驳为例,阐述其箱式冷却器出现的故障,并针对故障原因提出相应的解决方法,为后续船舶箱式冷却器的设计和应用提供参考。
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  蓄电池混合储能系统研究

  朱江

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(3): 43-50.

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  锂离子电池系统成本高昂是阻碍其在电动设备中广泛使用的最大挑战之一。对某船采用的电池混合储能系统(Hybrid Energy Storage System,HESS)进行研究,分析电池混合对成本、系统效率和电池重量等3个关键指标的影响。该HESS的使用寿命设计为10 a,采用镍钴锰酸锂和钛酸锂作为高能(High-Energy,HE)和高功率(High-Power,HP)电池单体。研究表明,与采用HP电池和HE电池的单一型电池储能系统相比,HESS的效率没有下降,成本能分别下降约28%和14%,总重量能减少30%以上。
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  基于YOLO算法的船员行为识别

  周密, 华霖, 李沨

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(3): 51-56.

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  为解决船舶运营过程中对船员行为的监管不到位导致安全事故频发的问题,开展基于YOLO算法的船员行为识别研究。概述YOLO算法的原理和特点,结合船员行为识别需求对该算法进行优化,并将其应用于船员行为识别应用系统中,解决类别失衡问题,实现识别速度与识别准确率的平衡。实船应用结果表明,该基于YOLO算法的船员行为识别系统能有效实现对船员在岗状态、船舶警戒区入侵和异常行为的自动识别、预警。
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  “偏远小站”收费车道改建方案

  吴瑜

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(3): 57-62.

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  针对“偏远小站”收费车道存在的收费成本高和自动化水平低的问题,结合高速公路联网收费系统优化升级工程的要求和技术发展趋势,提出一种适合偏远小站的收费车道改造方案。以S50海平高速公路西安镇收费站改建为例,采用建设集约化、设施智能化、设备一体化和场景多元化等思路改建收费车道。在自助车道投入自助发卡机或自助缴费机,代替人工发卡、缴费,减少收费车道人工操作流程,降低运营单位的人工成本;在ETC(Electronic Toll Collection)专用车道设置双天线和特情处理终端等设备,提升ETC车道的车辆通行效率和服务水平,保障收费现场畅通无阻。实际应用结果表明该方案可行,可供偏远小站收费车道改建参考。
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  环保管家信息系统需求分析与功能设计

  杨梦婷

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(3): 63-68.

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  以上海市某区为例,结合其发布的“环保管家”服务工作指导意见及其他政策文件,探讨引入“环保管家”之后,为保障服务质量和专业化水平,建设环保管家信息系统的必要性及该系统的功能设计。通过建立环保档案、巡查巡检、区镇协同和备案考核等功能模块,实现对服务过程记录、数据动态更新、专项任务协同和跟踪服务落实等环节的精确管理。实践结果表明,该环保管家信息系统在提高管理效率、促进环保管理工作标准化和规范化方面具有显著效果。随着系统的深入使用,其积累的环保业务数据不仅能反映环保管家工作情况,而且能为未来的环保分析和决策提供依据。后续将充分重视对这些数据的挖掘和分析,为制订更精准有效的环保管理策略提供支持。