1. 研究目的与意义（文献综述）

随着化石能源的逐渐枯竭，人们迫切地寻找着新型的可替代能源，而lng就是其中很好的选择之一。lng全称liquefiednatural gas，即液化天然气，不具有毒性和腐蚀性，安全性较高，是世界广泛认可的清洁能源。将常压状态下呈气态的天然气放置于-162℃中冷却，转化成液体状态，转化之后天然气不仅能够大幅缩减储存空间，此外也有着更高的热值和性能。

正因为lng有着来源广泛，经济型好，价格便宜的优点，lng作为一种新型的能源选择在我国发展迅速。2013年，全国天然气产量为1210亿m³，进口量达到了530亿m³_【1】。同时由于lng是一种比较清洁的能源，为了降低排放，lng被使用到了船舶动力领域。由于航运是lng运输的重要组成部分，lng船舶的安全问题受到广泛关注。在实际使用过程中，人们发现lng存在低温，泄露以及燃烧爆炸等方面的安全隐患，同时，在lng运输船储运过程中，储存罐与外界做不到完美的密封隔离，加上海上航行的晃动作用，lng会有一部蒸发出来成为天然气，成为安全隐患_【2】。这样，通过科学的方法对双燃料动力船舶的机舱以及燃料舱进行安全性研究，尤其是设计出一套能够对关键安全参数实时监控的系统是十分有必要的，有利于预防和降低潜在的危险和损失。

lng作为船舶发动机燃料时，发动机舱和lng储藏室一般处于密闭状态，或者空气流通不是很顺畅。如果lng发生泄漏，机舱内温度会骤降，遇到明火则会发生爆炸危险。若为少量的泄露，由于甲烷的分子质量为16，所以天然气会向高的位置扩散。对lng船舶的检测，需要对lng储罐，汽化器，lng泵，管路以及发动机舱进行实时监测，在发生故障时应能迅速及时发出警报并采取相应的措施。这涉及了传感器的安装，数据的通信和自动控等方面的知识。虽然本课题主要涉及软件设计方面，但也必须了解硬件方面的设计，安装等知识，才能做到对整个安全监控系统的真正全面的了解。

2. 研究的基本内容与方案

1.研究目标：lng船舶安全监控系统软件设计，分别对lng储气和供气，发动机舱室环境以及发动机运行状态三个方面进行监控和控制。通过传感器的选择与安装，数据的存储，分析以及设备间的通信，达到设备发生故障时及时发出听觉和视觉警报，并进行故障排除。

2基本内容：首先对所需要进行安全监控的区域和设备进行确定，分析船舶发动机存在的安全隐患，包括供气系统，机舱室和发动机本体。由于内燃机实体运行比较昂贵，在本课题中采用内燃机模型的方法进行仿真计算。使用组态软件，将被监控设备与集控箱进行连接，并进行数据通信，实现对设备监控并及时排除故障的目标。

3. 研究计划与安排

1.第1-3周：查阅资料，确定方案，完成开题报告；开题；

2.第4-10周：完成设计方案，进行系统测试准备，讨论试验方案；

3.第11-12周：完成系统测试，改进设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]《关于推动我国lng产业发展的思考》，陈银泉，唐振宁，张晓峰，中国国海洋石油总公司；

[2]《中国lng产业发展现状，问题与市场空间》，周淑惠，郜婕，杨义，李波，中国石油规划院

[3]《lng/柴油双燃料发动机及其燃料管系安全监控系统研究》，庹汉郧，武汉理工大学