EnerSys船舶电力监控系统在“实验6”号地球物理综合科学考察船项目中的应用

EnerSys船舶电力监控系统在“实验6"号新型地球物理综合科学考察船项目中的应用

一、项目背景

“实验6"号新型地球物理综合科学考察船是中国科学院南海海洋研究所投资建造的新一代科考船，由中船黄埔文冲船舶有限公司承建，于2021年正式交付使用。该船总长90.6米，型宽17米，型深8米，满载排水量4318吨，续航力12000海里，自持力60天，具备全球航行能力，是一艘满足无限航区要求的新一代综合科学考察船。

“实验6"号集海洋地质、地球物理、物理海洋、海洋化学、海洋生物等多学科考察功能于一体，装备有先进的科考调查设备和系统。作为一艘长期在远海执行任务的科考船，其电力系统的可靠性直接关系到船舶航行安全和科考设备正常运行。船舶电力系统一旦发生故障，不仅可能导致推进系统失效，还可能造成科考设备停机、数据丢失等严重后果。传统船舶监控模式难以满足远海科考对电力系统可靠性、稳定性和远程运维能力的严苛要求。为此，项目部署了专业的船舶电力监控系统，构建覆盖全船电力设备的智能监控体系。

二、系统需求分析

根据“实验6"号科考船的运行特点，电力监控系统需要满足以下核心需求：

全船电力系统实时监控：实现对发电机组、主配电板、变压器、推进变频器等核心电力设备的运行状态实时监测，确保远海航行中电力供应的稳定可靠。

推进系统状态监测与故障诊断：对推进电机、变频器等关键设备进行状态监测与故障诊断，在远海环境中及时发现设备潜在隐患。

远程诊断与岸基支持：将设备运行数据实时回传至岸基中心，由后方专家团队进行远程分析和维护指导，减少现场运维的不确定性。

多系统数据融合与集成：将电力系统数据与科考设备、导航系统等进行融合集成，为船舶智能化运行和辅助决策提供数据支撑。

三、系统设计方案

1. 系统架构

本项目电力监控系统采用分层分布式架构，分为岸基运营层、船上集成层、现场数据处理层和现场数据采集层四个层级。

岸基运营层：部署于岸基运营中心，负责远程状态跟踪与专家支持，接收船上回传的关键设备运行数据，进行深度分析和维护建议输出。

船上集成层：部署远程诊断系统用户站与集成平台，为船员提供全船电力与推进设备状态的统一可视化界面。

现场数据处理层：部署远程诊断系统机柜，完成数据汇聚、预处理与本地存储。

现场数据采集层：包括数据采集单元与各类传感器，完成原始数据的采集与上传。

2. 核心设备配置

系统监控范围覆盖“实验6"号全套电力系统，包括主发电机组、主配电板、推进变压器、推进变频器、推进电机及日用变压器等核心设备。船舶采用电力推进方式，发电机组产生的电能经主配电板分配至推进变频器和日用变压器，推进变频器驱动推进电机带动螺旋桨。

3. 远程诊断与健康管理

系统由远程诊断系统和资产优化软件组成，具备基本状态监测和高级状况评估两大功能。基本功能包括船上状态监测、船上故障检测和报警；高级功能涵盖状态等级评估、故障原因分析、故障处理建议、定期综合健康状态报告及视情维护建议。

系统支持船上和岸基对主要电力和推进设备进行实时监控和评估，岸基运营中心可远程跟踪设备状态并提供技术支持，大程度上减少了现场运维的不确定性。

四、系统核心功能

电力系统实时监测：系统对发电机组、主配电板及变压器等核心设备运行状态进行实时监测，包括电压、电流、功率、频率等关键参数，确保电力分配精准可靠。

推进系统状态评估：对推进电机和推进变频器进行状态监测与故障诊断，实时分析判断设备是否有潜在隐患，为视情维护提供依据。

多系统数据融合与集成：系统将电力系统数据与科考设备、导航系统等进行融合集成，为船舶智能化运行和辅助决策提供数据支撑。

远程诊断与岸基联动：系统将设备运行数据实时回传岸基中心，由后方专家团队进一步分析船体及设备状态，为远海航行提供技术保障。

安全预警与事件记录：系统对电力设备异常实时告警，所有报警信息自动存入历史数据库，支持检索分析，为事故处置提供依据。

五、应用效果

“实验6"号自交付使用以来，电力监控系统有效协助船上和岸基操作人员针对各种运行工况完成设备状态监控、关键数据记录、状态分析和评估等工作，系统性能赢得了客户的认可。

该项目的成功实施，验证了船舶电力监控系统在远海科考环境下保障电力与推进设备可靠运行的能力，为特种船舶电力监控系统建设提供了可借鉴的实施范例，也为我国海洋科学考察装备的智能化发展提供了坚实的技术支撑。

六、公司介绍

南京舜高智能科技有限公司（曾用名江苏舜高智能科技有限公司）成立于2020年4月2日，注册资本100万元，注册地址位于南京经济技术开发区恒泰路汇智科技园A2栋506室，是一家小型科技企业，定位为集产品开发、生产、销售于一体的专业能效管理与用电安全领域生产厂家，面向电力、建筑、工业、数据中心等领域，提供变电所运维云平台、预付费管理云平台等云平台方案，智能变配电电力监控系统、建筑能耗管理系统等监控管理系统，以及多功能电力仪表、导轨式电能表、电动机保护器、智能照明控制器等自主生产的智能硬件产品，2024年获评高新技术企业（证书号GR202432008164，有效期至2027年12月）、A及纳税人，同时拥有有效期至2027年10月30日的ISO9001质量管理体系认证，累计持有9件商标、9件专立（其中6件发明专立）、12件软件著作权，2022年累计落地超500个项目，服务客户覆盖陕煤集团、美的集团、京东物流园等主体，在国内主要城市均配置销售与技术支持团队，可提供7*24小时技术咨询、上门安装调试与操作人员培训服务，也支持产品定制开发，依托信息化生产管理体系保障规模化交付能力。

EnerSys船舶电力监控系统在“实验6"号新型地球物理综合科学考察船项目中的应用