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一种新能源智能集装箱船的制作方法

2021-08-03 14:33:00 来源:中国专利 TAG:运输船 新能源 智能 集装箱船
一种新能源智能集装箱船的制作方法

本发明涉及大型运输船技术领域,尤其是一种新能源智能集装箱船。



背景技术:

目前,对船舶污染物排放的要求日益严格,传统船用柴油已经难以满足imo对nox、sox、温室气体和颗粒物等排放物的限制和能效要求。

当前,lng、氢能、氨燃料、甲醇燃料等低碳燃料已成为船舶未来主要替代燃料。在现有技术条件下,仅有不到1%的船可以满足eedi第三阶段的要求。因此使用绿色燃料作为传统柴油的替代品是大势所趋。这些绿色燃料在减排效果、经济性等方面具有独到的优势。“低碳零排”成为未来造船及航运业的发展趋势。

随着人工智能技术的发展,船舶智能化也已经成为当今船舶与航运领域发展的必然趋势。现有技术中的海船,智能集装箱船、散货船暂无在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶,船舶的智能化技术应用仍处于探索和发展的初级阶段。船舶的智能化可以提高船舶营运效率,大幅减少船员数量,减少营运成本。智能船舶必然也会随着其他行业的人工智能化发展得到普及和应用。



技术实现要素:

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种新能源智能集装箱船,从而完全实现“低碳零排”,满足未来环保要求,同时,该船安装智能化系统,可在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行,大幅减少船员数量,降低运营成本。

本发明所采用的技术方案如下:

一种新能源智能集装箱船,包括船体,所述船体的上表面设置有主甲板,所述主甲板以下的首部型线为直首,尾部型线为方尾型,主甲板上设置有敞开式的货舱区;

船体分为三个部分,分别为首部、中部和尾部;

首部设置有平台甲板,平台甲板上方设置有首楼甲板,所述平台甲板处安装有锚链设备舱、一号设备舱、二号设备舱、淡水舱、生活污水舱、首尖舱;

首楼甲板上安装有流线型首楼,减小航行风阻,具体分布有公共处所间、锚机舱、a甲板船员生活室、b甲板船员生活室、智能控制驾驶室、尾甲板室;

中部为装载集装箱的货舱区,设置有并列的一号货舱和二号货舱;

尾部为智能机舱区,在尾部设置有两台电力全回转推进器,电力全回转推进器实现360度旋转,为船舶的航行推进、倒车以及转向提供动力;尾部的机舱内还设置有数台lng发电机和配套的机电设备;

尾部的主甲板上方还安装有lng液罐和锂电池集装模块,

舷侧和底部分别设置有舷侧压载水舱、舷侧空舱和双层底压载水舱。

其进一步技术方案在于:

主甲板的下方设置有二平台,在主甲板与二平台之间从船首到船尾依次设置有一号空舱、二号空舱、三号空舱、四号空舱和五号空舱。

位于船体底部设置有双层底,并从船首至船尾依次设置有一号压载舱、二号压载舱、三号压载舱、四号压载舱、五号压载舱、六号压载舱、七号压载舱、八号压载舱、九号压载舱、十号压载舱和十一号压载舱,其中一号压载舱位于平台甲板的下方。

主甲板尾部的中间位置安装锂电池集装模块,位于锂电池集装模块的两旁分别安装lng液罐,单个lng液罐的一旁设置有尾甲板室。

主甲板尾部中间位置安装有尾甲板室,所述尾甲板室的两旁安装锂电池集装模块,主甲板尾部还对称安装有尾部锚机,在尾部锚机和尾甲板室之间安装lng液罐。

尾部主甲板下方中间位置安装多个lng发电机,位于lng发电机的两旁分别安装有lng液罐。

所述船体为双壳结构。

所述货舱区为两个窗口货舱和高出主甲板的舱口围栏。

所述一号货舱和二号货舱之间设置有一号绑扎过桥,所述二号货舱中间位置有二号绑扎过桥。

所述智能控制驾驶室的顶面安装有通信导航设备,智能控制驾驶室内安装有智能集控台。

本发明的有益效果如下:

本发明结构紧凑、合理,操作方便,采用新能源燃料和锂电池集装模块供电系统,可完全实现“低碳零排”。该船配备新能源lng发电机和lng燃料罐,以及箱式锂电池集装模块。在海况环境较好的情况下,本发明开启lng发电机直接给推进器供电航行,在较差海况下可以切换到锂电池集装模块直接供电,以保证稳定的动力输出,保证航行的稳定性和安全性;该船具有较高的装箱率,集装箱堆叠达到7层;船体首部设有流线型的首驾驶上层建筑,减小了受风面积形成的船舶阻力;船体尾部采用方形船尾,设置两台全回转电力推进器,首部设置一台槽道推进器,配合人工智能自主避碰和dp定位系统可实现船舶原地360度转向,以及船舶航行、进出港的航行路线自主规划和避碰。同时,该船搭载智能化系统,可在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行,大幅减少船员数量,降低运营成本。

本发明搭载了lng新能源动力系统和智能化船舶系统,可完全实现“低碳零排”,以及在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行。本发明可航行于近海、沿海以及内河航区,在良好的海况下开启lng发电机直接给推进器供电航行,在较差海况下可以切换到锂电池集装模块直接供电推进器,以保证稳定的航行动力来源,保证航行的稳定性和安全性。入级中国船级社ccs,可申请国内航行海船关于绿色生态船舶相关附加标志(环境保护附加标志:gd-ep(x),生态保护附加标志:gd-eco(x),绿色生态技术附加标志:naturalgasfuel、hybrid),同时可申请相关的智能船舶符号i-ship(no、hm、mm/a/p、es/t、c、i、r1):智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效、智能货物管理、智能集成平台、远程控制操作。鉴于目前lng新能源比其他燃料(类似于氢气、甲醇、氨气、燃料电池等)的存储技术和港口配套加注站更为成熟,成本也比其他燃料更为经济,所以本发明在当前和未来市场较为实际可行,该发明的推广和应用可以大幅减少集装箱船舶的船员数量,降低其运营成本,助力节能减排政策以及航运业绿色智能船舶的推广和发展。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中a部的局部放大图。

图3为图1中b部的局部放大图。

图4为本发明的俯视图。

图5为图4中c部的局部放大图。

图6为图4中d部的局部放大图。

图7为本发明舱内的俯视图。

图8为图7中e部的局部放大图。

图9为图7中f部的局部放大图。

图10为本发明lng液罐的安装示意图(实施例二)。

图11为本发明智能控制驾驶室的俯视图。

图12为本发明lng液罐的安装示意图(实施例三)。

图13为图12的俯视图。

图14为图12中主甲板层的俯视图。

其中:1、船体;2、主甲板;3、首楼甲板;4、双层底;5、平台甲板;6、二平台;7、流线型首楼;8、通信导航设备;9、槽道推进器;10、lng液罐;11、锂电池集装模块;12、电力全回转推进器;13、尾部锚机;14、呆木;15、lng发电机;16、智能集控台;

301、锚链设备舱;302、一号设备舱;303、二号设备舱;

401、一号压载舱;402、二号压载舱;403、三号压载舱;404、四号压载舱;405、五号压载舱;406、六号压载舱;407、七号压载舱;408、八号压载舱;409、九号压载舱;410、十号压载舱;411、十一号压载舱;

501、淡水舱;502、生活污水舱;503、首尖舱;

601、一号空舱;602、二号空舱;603、三号空舱;604、四号空舱;605、五号空舱;

701、公共处所间;

702、锚机舱;

703、a甲板船员生活室;704、b甲板船员生活室;

705、智能控制驾驶室;

706、尾甲板室;

801、一号绑扎过桥;802、二号绑扎过桥;

901、一号货舱;902、二号货舱。

具体实施方式

下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。

如图1-图4所示,本实施例的新能源智能集装箱船,包括船体1,船体1的上表面设置有主甲板2,主甲板2以下的首部型线为直首,尾部型线为方尾型,主甲板2上设置有敞开式的货舱区;

船体1分为三个部分,分别为首部、中部和尾部;

首部设置有平台甲板5,平台甲板5上方设置有首楼甲板3,平台甲板5处安装有锚链设备舱301、一号设备舱302、二号设备舱303、淡水舱501、生活污水舱502、首尖舱503;

首楼甲板3上安装有流线型首楼7,减小航行风阻,具体分布有公共处所间701、锚机舱702、a甲板船员生活室703、b甲板船员生活室704、智能控制驾驶室705、尾甲板室706;

中部为装载集装箱的货舱区,设置有并列的一号货舱901和二号货舱902;

尾部为智能机舱区,在尾部设置有两台电力全回转推进器12,电力全回转推进器12实现360度旋转,为船舶的航行推进、倒车以及转向提供动力;尾部的机舱内还设置有数台lng发电机15和配套的机电设备;

尾部的主甲板2上方还安装有lng液罐10和锂电池集装模块11,

舷侧和底部分别设置有舷侧压载水舱、舷侧空舱和双层底压载水舱。

主甲板2的下方设置有二平台6,在主甲板2与二平台6之间从船首到船尾依次设置有一号空舱601、二号空舱602、三号空舱603、四号空舱604和五号空舱605。

位于船体1底部设置有双层底4,并从船首至船尾依次设置有一号压载舱401、二号压载舱402、三号压载舱403、四号压载舱404、五号压载舱405、六号压载舱406、七号压载舱407、八号压载舱408、九号压载舱409、十号压载舱410和十一号压载舱411,其中一号压载舱401位于平台甲板5的下方。

主甲板2尾部的中间位置安装锂电池集装模块11,位于锂电池集装模块11的两旁分别安装lng液罐10,单个lng液罐10的一旁设置有尾甲板室706。

主甲板2尾部中间位置安装有尾甲板室706,尾甲板室706的两旁安装锂电池集装模块11,主甲板2尾部还对称安装有尾部锚机13,在尾部锚机13和尾甲板室706之间安装lng液罐10。

尾部主甲板2下方中间位置安装多个lng发电机15,位于lng发电机15的两旁分别安装有lng液罐10。

船体1为双壳结构。

货舱区为两个窗口货舱和高出主甲板2的舱口围栏。

一号货舱901和二号货舱902之间设置有一号绑扎过桥801,二号货舱902中间位置有二号绑扎过桥802。

智能控制驾驶室705的顶面安装有通信导航设备8,智能控制驾驶室705内安装有智能集控台16。

机舱后面设置了推进器设备舱,两个舱室中间用水密舱壁分割。推进器设备舱布置了电力全回转推进器12的电机和系统控制模块,以及其他配套设备。

尾部甲板后方设置了尾部锚机13,用于停泊靠港的系泊。

本发明的具体结构和功能如下:

船型为直首,流线型首楼7,设置呆木14,船体1为钢质、单甲板、尾机型、配双全回转电力推进系统,电力来源采用lng新能源燃料,配多台lng发电机15全船供电。

货舱区为双底、双舷侧,首尾为单底,设首楼甲板3,

首部设四层上层建筑,尾部设一层甲板室,中部为敞口式货舱区。

船体1首部型线为垂直艏,尾部型线为方尾型,带尾部呆木14。

垂直首可减小船体1行驶时的阻力,可节省燃料、降低排放和运行成本;

船体1的总长约96m,型宽18.6m,型深8.2m,载重量约6200t,货舱区域分成一号货舱901和二号货舱902,货舱中间设置有一号绑扎过桥801和二号绑扎过桥802,货舱区域最大可装箱七层,可装载大于400箱标准集装箱。

本发明lng新能源动力系统可完全实现“低碳零排”,可满足ccs绿色生态船舶规范的相关要求。

本船智能控制驾驶室705配备智能驾驶系统,可实现该船舶的智能航行、智能机舱控制、智能能效管理、智能货物管理、远程控制操作。

主甲板2位于船体1上表面,主甲板2下方从船首部至尾部依次为:锚链设备舱301、一号设备舱302、二号设备舱303、淡水舱501、生活污水舱502、首尖舱503、一号空舱601、二号空舱602、三号空舱603、四号空舱604、五号空舱605、压载舱、一号货舱901和二号货舱902。

船体1首部设置一台槽道推进器9,船体1尾部安装有两台电力全回转推进器12,该推进器可实现360度旋转,按照中国船级社(ccs)dp-2级要求配置,可为船舶的航行推进、倒车、定位以及转向提供动力。

槽道推进器9和电力全回转推进器12由智能控制驾驶室705中的智能系统集控台集中控制,可实现本船舶原地360度转向,以及船舶航行、进出港的航行路线自主规划和避碰。

本发明智能控制驾驶室705中智能集控台16和通信导航系统中搭载了传感器、通信设备、物联网、互联网等技术手段,可自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据。

智能控制驾驶室705中智能集控台16的功能可选择地按照中国船级社ccs的以下智能船舶符号配置:

(a)智能航行i-ship(no):在航路航速设计优化功能的基础上,船舶在船上人员监视下具有开阔水域自主航行能力;

(b)智能能效i-ship(es/t):具有航速优化功能,具有基于纵倾优化的最佳配载功能;

(c)智能货物管理i-ship(c):船舶具有货物、货舱及货物相关系统的监测、优化装/卸货方案及辅助决功能;

(d)智能集成平台i-ship(i):智能集成平台功能标志,代表船舶能够至少集成两个系统的数据,具有智能集成平台基本功能,平台具备开放性,能够接入新增系统;

(e)远程控制操作i-ship(r1):船舶主要功能有远程控制站控制操作,船上船员对船舶状态进行监视,在应急情况或必要时接管船舶的操作,根据设计确定的船舶运行场景,对非远程控制的系统和设备进行操作。本发明不限于申请以上智能符号。

船体1尾部的机舱内部设置有数台lng发电机15和配套其他的机电设备。船体1尾部甲板上布置有lng液罐10和锂电池集装模块11。

lng液罐10布置方式有三种,

方案一:两个lng液罐10配置方案,设置在尾部主甲板2上方,位于两个尾部甲板室后方,锂电池模块11布置在尾部甲板中间区域;

方案二:一个lng液罐10配置方案,可以设置在尾部主甲板2的上方,位于尾部甲板室后方。

方案三:两个lng液罐10配置方案,可以设置在机舱内部左右两舷,位于lng发电机15两侧。

本发明搭载了lng和锂电池新能源动力系统,可完全实现“低碳零排”。

本发明可航行于近海、沿海以及内河航区,在良好的海况下开启lng发电机15直接给推进器供电航行,在较差海况下可以切换到锂电池集装模块直接供电推进器,以保证稳定的航行动力来源,保证航行的稳定性和安全性。

本发明鉴于目前lng新能源比其他燃料(类似于氢气、甲醇、氨气、燃料电池等)的存储技术和港口配套加注站更为成熟,成本也比其他燃料更为经济,所以本发明在当前和未来市场较为实际可行。

同时,本发明搭载了智能化船舶系统,在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行。

本发明配置的新能源动力系统和智能化系统,可在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行和管理,大幅减少船员数量,降低运营成本。助力节能减排政策以及航运业绿色智能船舶的推广和发展。

以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利要求,在本发明的保护范围之内,可以作任何形式的修改。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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