申请单位名称

船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室

申请方向

■科技创新 □技术转化 □人才培养 □开放共享

联系人

夏艳芳

联系电话

027-86581992

申报说明材料

一、申请单位基本情况

船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室（Key Laboratory of Marine Power Engineering & Technology (Wuhan University of Technology)，Ministry of Transport）（以下简称为重点实验室）2007年由交通部认定，2008年5月由交通运输部科教司正式挂牌，2013年4月通过了交通运输部科技司组织的重点实验室验收评审。

重点实验室依托轮机工程、载运工具运用工程和动力机械及工程学科，轮机工程学科2002年被教育部评为国家重点学科，2007年船舶与海洋工程学科被教育部评为一级学科国家重点学科，2008年船舶与海洋工程学科获湖北省一级优势学科，1997年载运工具运用工程被评为湖北省重点学科，2008年交通运输工程被评为湖北省一级重点学科。2013年交通运输工程学科再次申报获批湖北省一级重点学科。

1、重点实验室人才队伍建设

重点实验室拥有一支学术水平高、学历结构、年龄和职称结构合理的学术梯队，目前实验室有固定人员41人，其中博士生导师18人，教授19人，副教授及高级实验师15人，实1验师1人，32人具有博士学位，5人具有博士后经历。外聘客座教授10人，其中院士3人。国务院学位委员会学科评议组成员1人、国家有突出贡献的中青年专家1人、长江青年学者1人、国家自然科学基金优秀青年基金获得者1人、享受国务院政府特殊津贴专家9人；教育部“新世纪优秀人才支持计划”入学者1人、交通部青年科技英才4人、湖北省高端人才引领培养计划（第二层次）1人、入选湖北省“新世纪高层次人才工程”培养对象2人和交通部“新世纪十百千人才工程”培养对象1人、楚天讲座教授3人。

2、重点实验室在行业中的地位与作用

1）技术优势与核心技术

重点实验室围绕船舶动力工程的“保障安全”和“缓解制约”的重大需求开展创新性研究，充分发挥依托单位拥有的“船舶与海洋工程”一级学科国家重点学科的特色和优势，进一步促进科技成果产业化，培养船舶动力工程的高层次人才，为我国航运事业的发展提供有力科技和智力支撑。经过建设，重点实验室的装备和整体研究水平已居国内领先，部分研究领域达到国际先进，形成了具有特色和优势的四个主要研究方向：

（1）船舶轮机监测与诊断

主要研究船用柴油机智能控制、船舶动力系统监测诊断和船舶动力系统及装置测试验证等技术，研制工程化的船舶动力系统监测、诊断与智能控制系统。

（2）船舶轮机仿真与控制

主要研究船舶与海洋平台定位控制算法、船舶电力推进系统建模与仿真、船舶电力推进系统主要参数性能检测与分析和电力推进系统等技术。

（3）船舶轮机节能与环保

主要研究柴油机性能优化与排气后处理、船舶动力系统性能优化与船-机-桨优化匹配、船舶代用燃料与气体燃料发动机、双燃料发动机传热机理和船舶热能综合利用等技术。

（4）船舶轴系工程优化技术

主要研究船舶轴系动态设计、艉管系统优化设计、船舶轴系振动与校中、船舶轴系经济性评价等技术，重点解决艉轴承水润滑机理、轴系关键部件优化设计、轴系振动与噪声控制和轴系密封与污染等问题。

2）主导产品、技术推广应用

（1）船用柴油机智能控制技术

高效、可靠、低排放和低噪声等综合性能的提升已成为船用发动机的发展方向，各种新技术的应用在单一性能指标的提升上容易实现，但可能造成其它性能指标的恶化，只有依靠智能控制技术才能兼顾柴油机综合性能水平的提升。围绕着发动机智能控制技术开展了发动机电子控制、发动机状态监测和运行模式控制等研究工作，突破了其中的关键技术。

开展了船用低速机和中速机压共轨系统硬件在环仿真技术研究，研制了低速柴油机高压共轨电控喷油与排气阀半实物仿真平台和中速柴油机高压共轨系统硬件在环仿真平台，掌握了船用发动机仿真建模和性能预测的方法，及高压共轨燃油喷射和电控排气阀核心控制策略，解决了船用发动机电控系统上机前功能试验及预标定的难题；开展了船用发动机关重件电磁阀研制工作，进行了电磁阀及其驱动电路研究、电磁阀结构、控制与驱动防范优化设计、电磁阀工作可靠性与性能一致性技术研究以及电磁阀与液压伺服驱动系统集成与匹配试验研究，实现了船用电磁阀强电磁力、高速动态响应和大流量等高性能指标、解决了船用低速机电液驱动系统需完成快速、高精度的技术难点。开展了基于振动、声发射、磁阻、热电等方法的船舶柴油机活塞环磨损、气阀漏气、主轴承磨损和轴功率非接触式测量基础研究，研制了船用发动机监测诊断样机，为在船用发动机上的工程应用奠定了坚实的技术基础。开展了船用发动机状态监测及控制技术研究，先后完成了离线和在线气缸压力监测系统和船用发动机（柴油机/双燃料机）机旁监控系统，达到了国外先进产品的技术水平并得到工业应用。

本成果获得授权发明专利8项、软件著作权1项，发表学术论文8篇。
在研究过程中先后有30多名技术人员、博硕士研究生参与本成果的研发与推广应用，其中毕业博士生2名、硕士生12名，为船用发动机智能控制技术工程化应用培养了一批学术骨干和企业技术骨干。

（2）船舶轴系性能研究与艉轴承研制及其工程应用

轴系优化实验台架关键参数的状态获取方法、监测参数的配置式呈现方法。轴系不间断实验条件下的轴功率测试方法。轴系优化设计的理论方法及程序实现。

利用配置式方法解决了监测状态参数的自定义显示；基于轴系台架监测数据特征解决了大数据的优化存储；解决了轴系不间断实验条件下的轴功率测试方法。

2017年将成果推广应用到701所轴系实验台架建设，承接了该台架的“轴系性能分析评估系统、监控系统、扭矩测试系统、振动测试系统、水润滑轴承及艉轴密封装置测试系统、轴系参数化设计软件系统研发“等子系统的研究及开发任务。目前按照预定目标顺利开展，预计2018年底项目完成验收，合同金额300万元。

（3）LNG-柴油双燃料技术研究与应用

依托国家自然科学基金项目“船用LNG-柴油双燃料燃烧反应动力学及其与发动机缸内流体力学协同作用的基础研究”、“船用LNG燃料点火与火焰传播机制研究”、“船用缸内高压直喷式柴油微引燃LNG发动机湍流燃烧基础研究”及交通运输部应用基础研究项目“船用LNG-柴油双燃料燃烧特性研究”等，对双燃料着火和火焰传播特性的影响规律、LNG-柴油双燃料发动机缸内燃烧、污染物的生成和迁移等影响规律等开展了系统研究，取得了一系列有价值的成果，获得专利包括“船用发动机双燃料供给系统”、“船用发动机双燃料供给系统控制装置”、“柴油机掺烧压缩天然气燃料供给装置”、“柴油机掺烧液化石油气燃料供给装置”、“柴油发动机掺烧气体燃料的控制系统”等，基于这些成果，承担了若干转化项目，如：“海南省沿海货船“油改气”示范项目”、“贵州省营运船舶节能环保现状分析与技术研究”、“海南省内河生态旅游航运建设关键技术研究”、 “深圳港节能减排效果评估”和“贵州省内河货船LNG燃料应用关键技术研究”等等。

（4）三维虚拟现实系统

重点实验室自2000年起就开始虚拟现实、视景仿真系统的研究与应用，基于先进的三维建模及优化算法、实时视景仿真引擎，先后为多个企、事业单位完成了基于三维实时视景的交互式仿真系统研发工作。近两年，主要研究项目包括：中船重工集团“基于虚拟仿真技术的驾驶室人工工程仿真研究系统”、国家863科技项目子课题“深水海洋平台锚泊操作VR模拟系统”、 长江重庆航道局科技项目“航道维护船舶虚拟机舱漫游系统研究与开发”、湖北省教研基金“《机舱资源管理》VR教学平台研究与教学实践”等。

目前，重点实验室拥有船舶机舱虚拟漫游系统、三通道柱幕虚拟现实平台和船舶虚拟设备拆装与管理实训平台，开设《三维虚拟现实技术》、《船舶机舱认知及虚拟操作》、《船舶计算机管理》等多门相关课程。将先进的信息化技术与手段，与高校教学紧密结合，取得了良好的效果。

3、重点实验室内部建设与效果

1）实验室制度建设

建立和完善了重点实验室的有关制度。主要包括：《船舶动力工程技术交通行业重点实验室管理条例》、《船舶动力工程技术交通行业重点实验室日常工作管理条例》、《船舶动力工程技术交通行业重点实验室客座人员管理条例》、《船舶动力工程技术交通行业重点实验室科技保密管理条例》、《船舶动力工程技术交通行业重点实验室实验设备管理制度》、《船舶动力工程技术交通行业重点实验室开放课题管理办法》和《船舶动力工程技术交通行业重点实验室下属研究所设置与考核暂行办法》，同时亦制定了相关水电、资产和安全的制度。

2）科研平台

（1）购置了德国EUB研究所CDS系统1套，研制了多机并车动力装置综合实验台，构建了船舶柴油机监测诊断试验研究平台，进行了柴油机活塞工作可靠性监测与诊断、柴油机气缸压力监测与诊断、柴油机排气阀漏气监测诊断、柴油机热力参数监测诊断、柴油机油液分析监测诊断、柴油机转角振动监测诊断、柴油机故障监测系统工作过程分析等多种监测方法的研究，以及监测诊断系统的试验验证。

（2）购置了图形化自动建模系统和仿真引擎软件，组建了船舶电站实验装置，研究开发了分析型轮机仿真器；建立了小比例半实物电力推进仿真系统，通过对螺旋桨负载特性模拟，进行了船舶电力推进系统硬件在环的混合仿真试验研究；研制了网络化的船舶综合电力推进实时监控系统；建立了船舶综合能量管理系统模型，实现了不同工况下系统运行特性仿真分析与研究；搭建了船舶轴系性能综合试验平台，进行船舶艉轴承水润滑机理、结构改进、材料筛选以及降低轴承噪声的研究；解决船舶轴系后传动装置、水润滑轴承、机械密封、可调螺旋桨和舵系等部分关键技术问题。

（3）购置了CAI600柴油机排放分析仪和Fastcam SM1.1高速摄像仪，重点研究高硫柴油条件下，SCR系统的毒化机理及解决方法，技术适用性的验证方法和评价指标，研究SCR技术催化还原反应机理及影响因素，建立综合控制策略和开发SCR控制器；研究当前状态下ETC循环NOX比排放预测模型及开发OBD系统；系统设计及通用标定平台软件开发。柴油机SCR技术通过优化燃烧降低颗粒物，催化还原减少NOX，降低柴油机排放。

为了达到设备开放和共享程度，加入了湖北省大型仪器共享平台，推动大型仪器协作共用工作的发展。

3）开放课题及执行情况

2016年5月31日，船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室2016年开放研究课题指南发布，基金申请工作正式开始。开放研究课题分为基金资助课题、联合研究课题两类，共5个。每个基金课题的资助金额为3万元。研究年限为1-2年。截止到2016年7月1日，共收到开放课题申请10个。

2017年1月8日下午，船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室学术委员会会议在汉召开，中国工程院院士、学术委员会主任金东寒研究员，学术委员会委员朱石坚教授、刘六井研究员、杨忠民高级工程师、邢申生高级工程师、杨建国教授、刘正林教授、陈辉教授，副校长陈文，科发院及重点实验室负责人参加。2016年开放课题审定结果如表1所示。

表1  审定开放课题一览表

4）大型仪器设备的开放和共享情况

重点实验室总建筑面积5800m²，固定资产总值8409.35多万元，其中10万元以上的设备总数99台（套），设备总值5091.68万元。具有特色优势的主要设备有轮机综合实验室、WMS-2004轮机模拟器、柴油机中压共轨实验台、PSV-400-B扫描式激光测振仪、LMS振动噪声测量系统、SPECTROIL M油料分析光谱仪、扭振测量与分析系统、1500D柴油机排放分析仪、船舶电力推进仿真系统、AVL发动机结构与性能仿真分析计算工作站、VER5.6振动分析软件等、CAI600发动机排放分析仪、多机并车动力装置综合实验台、船舶柴油机试验测控系统与故障诊断系统开发平台、船舶轴系测试系统、船舶柴油机综合试验台、船舶轴系综合试验平台、CAC265交流电力测功系统、船舶及海洋平台模拟器盘台及计算机软硬件研制、柴油机智能控制系统电控喷油综合试验台、超景深三维显微系统、船舶轴系状态检测系统、反应动力学模拟软件、二冲程低速柴油机模块、高速摄像机、高速柴油机、可靠性工程和故障诊断与预测系统、发动机电涡流测功器试验台架、天然气发动机及其余热吸收制冷系统、单效热水型吸收式制冷机组、小比例轴系性能试验台、螺旋桨液力装配模拟试验台、400kW交流电力测功机、旋转机械振动分析及故障诊断试验平台、多功能转子、轴系试验台。实验室已初步搭建了由大型实验系统、综合测量分析系统和计算与分析工作站组成的科学研究平台。通过建设，大大提高了实验室的科研装备水平和承担国家重大科研项目的能力。这些实验平台在对校内相关团队开放的同时，也对校外同行开放，其中包括海军工程大学、广州航海学院、湖北航运职业技术学院和武汉船舶设计研究院等单位，起到了良好的效果。

4、重点实验室营运效益

1）船舶轮机模拟器

“船舶轮机模拟器”、“机舱资源管理”作为IMO及我国海事局对海船船员持证上岗的必考科目，在轮机工程专业培养中占有举足轻重的地位。船舶轮机模拟器是重要的培训、教学与评估设备。

1995年船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室就研制出的我国第一套WMS轮机模拟器，先后获得国家级、省部级、行业多项奖励。二十年来，通过不断努力，WMS系列轮机模拟器在全国市场占有率遥遥领先，已在沿海（香港、福州、广州、汕头、厦门、湛江、深圳、日照、上海、舟山、南通、重庆、南宁、天津、哈尔滨、镇江和武汉）等城市长期稳定运行，也一直作为海事局相关机构模拟器技能大赛的必备设备。

重点实验室自主开发的WMS系列船舶轮机模拟器不仅作为科研成果成功推广，而且作为本校本科教学资源，每年承担《船舶认知》、《机舱资源管理》、《船舶机舱认知及虚拟操作》等多门本科生的教学任务，服务在校学生达到500人/年，获得任课教师和学生的一致好评。

2）基于微控制器的船舶柴油主机阻喷控制装置

发明专利【基于微控制器的船舶柴油主机阻喷控制装置（专利号ZL 201110136603.0）】已形成武汉瑞控电气工程有限公司的产品，销售应用到6艘LNG船和1艘成品油轮上，提高了柴油机燃烧效率，改善了加速特性，实现了节能减排的目的。

3）综合一体化的船舶机舱监控系统

发明专利【综合一体化的船舶机舱监控系统（专利号ZL 201010596720.0）】已在武汉南华工业设备工程股份有限公司获得应用，在挖泥船、铺排船、航标维护船、救助打捞船等多种船型的60余套船舶机舱自动化系统中获得应用，创造了良好的经济和社会效益，新增销售额2000多万元。

4）船舶轴系综合试验平台

发明专利【船舶轴系综合试验平台（专利号ZL201210532432.8）】已转化为船舶动力工程技术交通行业重点实验室的重要实验设备，重点服务课程为：《船舶动力装置原理》、《动力机械测试技术》、《动力机械工况监测与故障诊断》、《船机桨工况配合及特种推进》、《船舶推进轴系振动与校中》等。它不仅服务于教学，还服务于重大科研，承接了大量的社会技术服务。

5、重点实验室研究水平与贡献

2017年重点实验室共承担科研项目66项，科研经费到款1615.68万元。国家级项目9项（国家自然科学基金6项、国家其它部委3项），省部级项目4项，一般纵项项目1项、横向研究项目52项。申请发明专利 77项。授权发明专利18项。发表高水平论文117篇(SCI84篇、EI33篇)。重点实验室承担国家、省部级科研项目的能力显著提升。

6、重点实验室发展规划

1）对接重大需求，凝练研究方向

船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室自成立以来，坚持围绕“船舶轮机监测与诊断、船舶轮机仿真与控制、船舶轮机节能与环保和船舶轴系工程优化技术”四个主题研究方向开展基础理论与应用研究。积极对接“海洋强国”、“一带一路”、“长江经济带”等国家战略，深化并拓展“船舶动力系统健康监测与智能维修平台、船舶动力能效提升与排放控制平台、海洋工程装备设计与安全保障研究平台、船舶企业数字化全程协同设计与生产集成管理平台”等建设。2018年将继续依托学校双一流建设项目，深入凝练方向，开展“船舶动力系统性能综合优化、运行的安全可靠性和智能化的理论与方法研究”、“船舶机械系统运行智能控制技术研究”等工作，促进船舶与海洋工程学科发展，为动力装置设计与优化、装备安全保障与智能维护及装备能源综合利用等方面的研究提供基础支持，提升我国船舶与海洋工程学科的国际地位，带动相关学科发展。

2）加大开放力度，深化合作交流

交通运输行业重点科研平台共计105个，包括行业重点实验室、行业研发中心等，一年多来，在交通运输行业重点实验室联席会的组织下，本重点实验室与兄弟实验室间在项目申报、科学研究、人才培养等方面开展了广泛合作，但深度还非常欠缺。今年将在开放课题、重大设备共享等方面修订出台办法，健全网络信息平台，加大合作与开放力度；同时将深化与中船重工711研究所主导的“船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室”及上海交通大学牵头的“高新船舶与深海开发装备协同创新中心”的合作，广泛交流，真正实现共享、共建、共赢。

3）健全二级机构，强化人才引进

高层次人才的引进和研究团队的建设，始终是重点实验室的中心工作之一。目前重点实验室在引进与培养“长江学者”及“青年杰出人才基金”等高层次人才方面成效不明显，创新团队建设还需要加大力度。2017年4月主办了主题为“智能船舶与能源动力工程”的国际青年学者分论坛，2017年4月共同主办了“第三届先进设计制造青年论坛”，促进青年学者交流，加强其对重点实验室研究方向的认识，吸引其投身于相关方向的研究。实验室将落实2015年出台的“船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室下属研究所设置与考核暂行办法”，依托双一流建设，加大二级机构建设和开放力度，进一步加强高层次拔尖人才的引进和培养，努力提高承担国家重大研究项目的能力，使重点实验室整体水平达到国内一流、国际先进，在若干重要领域取得国内领先、部分领域达到国际先进水平的研究成果，成为我国船舶动力工程科学研究、科技成果转化及高层次人才培养的重要基地。

船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室在交通运输部的直接领导下，每年能按时报送年度报告和工作小结、协助编撰完成《2011-2015交通运输行业重点科研平台发展报告》、积极参加交通运输系统科研平台（条件）建设与管理培训班学习、积极参加交通运输行业重点科研平台主任联席会议。2016年10月被授予“交通运输行业重点实验室评估优秀实验室”荣誉称号。

二、申请先进单位的方向及优势

实验室将在以下具有特色和优势的研究方向上开展创新性的基础研究和应用：

1）船舶轮机监测与诊断

主要研究船舶柴油机智能控制、船舶动力系统综合监测诊断和动力系统及装置测试验证等技术。开展船用典型动力系统（含柴油机、推进轴系、齿轮箱、弹性联轴器、液力偶合器、轴承）多监测方法的系统集成技术理论基础研究。掌握船舶动力系统综合实时监测、诊断与智能控制技术，研制船舶动力系统监测、诊断系统和智能控制系统，以实现船舶动力系统数值化监测、诊断与智能控制。

2）船舶轮机仿真与控制

主要研究适用于船舶定位与海洋平台定位控制器算法、船舶电力推进系统建模与仿真、船舶电力推进系统主要参数性能检测与分析和电力推进系统等技术。所建立的船舶动力仿真与控制系统和船舶电力推进测试及控制系统适用于民船与舰船轮机系统性能模拟试验研究。

本研究方向拟以船舶和海洋平台动力定位系统及电力推进系统为研究对象，进行多种动力定位控制算法模拟试验、船舶电力推进系统控制方法试验以及动力定位和电力推进系统设计优化等研究，以增强船舶及海洋平台定位的精确性、电力推进系统控制的可靠性。

3）船舶轮机节能与环保

本研究方向拟进行柴油机性能优化与排气后处理、船用柴油机节能与排放控制、船舶动力系统性能优化与船-机-桨匹配、船舶代用燃料和气体燃料、船用柴油机传热机理研究和船舶余热回收制冷等技术；进行各种船用换热器性能、热效率测量分析等研究；船舶柴油机振动和噪声控制技术；船舶燃料消耗定额标准及船舶污染定量研究。

4）船舶轴系工程优化技术

主要研究船舶轴系动态设计、艉管系统优化设计、振动与校中、轴系系统经济性评价等，运用摩擦学、维修理论和方法以及仿真技术、信息融合技术、优化技术和可靠性技术等，重点解决艉轴承水润滑机理、轴系关键部件优化设计、轴系振动与噪声控制、轴系故障诊断与快速维修和轴系密封与污染等技术难题。具体研究包括：1)船舶艉轴承水润滑机理、结构改进与材料筛选研究；2)密封摩擦副的变形、液膜压力、泄漏影响因素研究；3)冲击对船舶轴系传动装置影响研究；4)轴系校中及振动与噪声控制研究；5)船舶轴系与舵系监测方法以及安全评价与维修体系研究。

重点实验室还将围绕交通行业船舶动力工程的重大需求，还将研究新能源(太阳能/风能/清洁能源)船舶动力与船舶能效管理技术。

重点实验室在今后5年里，将进一步加强高层次拔尖人才的引进和培养，加强科技创新团队建设，搭建高水平学科研究平台，提高承担国家重大研究项目的能力，使重点实验室整体水平达到国内一流、国际先进，在若干重要领域取得国内领先、部分领域达到国际先进水平的研究成果，成为我国船舶动力工程的科学研究、科技成果转化及高层次人才培养的重要基地。

三、证明材料

1、船舶动力装置在线监测与远程故障诊断技术及应用

        船舶在水路运输、海洋开发和捍卫国家海权具有重要作用。动力装置是船舶的“心脏”。由于船舶处于离岸、流动作业，航行持续时间长，环境变化频繁甚至恶劣，运行条件苛刻，故船舶动力装置发生故障通常具有不可预见和灾难性。国内外统计资料表明，磨损故障为动力装置主要故障类型。开发适应船舶动力装置状态监测与故障诊断技术，对于提升船舶运营的可靠性和航行的安全性，具有重要意义。

在国家自然科学基金、交通科技计划和企业科技计划等项目支持下，聚焦上述亟需解决的问题进行了系统研发，针对传统的定期取样送检模式，发明磨损状态信息的实时在线监测方法与装置；针对现有的机舱自动化系统不能实现磨损故障分类与定量描述，发明多参数耦合的磨损状态定量识别技术；针对单一参数诊断精度低、故障类型少，集成摩擦学、动力学和性能参数，构建船舶动力装置一体化综合诊断体系；针对工程化实际应用的需求，形成模块化、分布式的船舶动力装置磨损状态在线监测、远程诊断与维修技术，研发了挖泥船、救助船、散货船、集装箱船、航标维护船等船舶的远程诊断、机务管理与维修决策支持系统，实现了船舶动力装置运行状态的远程在线健康管理。

成果已在航运公司、海事局、航道局和救捞局等单位的航标维护船舶、航道疏浚船舶、救助船舶、远洋运输船舶等民用和舰船上得到推广应用，成果的应用创新了船舶机务管理模式，避免了船舶动力装置的重大故障。成果获得2012年国家技术发明二等奖，先后有30多名博、硕士研究生参与本成果的研发与推广应用，为应用单位培训人员1000多人次，相关专利实现转化、产值超千万，提高了水路运输行业的科技水平。

2、轮机系统仿真和船用发动机智能控制技术与工程应用

        重点实验室长期致力于轮机系统仿真和船用发动机智能控制技术的研究与工程应用。自主开发了船舶轮机系统仿真训练器。近5 年承担国家自然基金等国家、省部级科研项目12项和军工项目近20 项。研制的系列“远洋船舶轮机系统仿真器”及“特种船舶作业建模与仿真系统研究”达到了国际先进水平，获中国航海学会航海科技奖二等奖1项和湖北省教学成果二等奖1项。迄今，研制销售船舶轮机仿真器共计50 余台（套），合同金额达5000 余万元，国内市场占有率领先，为我国航海高级船员培训提供了虚拟现实的高水平实验条件。

自主研制了国内首台船用柴油机电控气缸注油系统，已成功获得商业应用。完成了中远航运COSCO、中海集运CSCL、中外运SINOTRANS 和香港航运HKMSH等公司100余台低速柴油主机气缸注油系统的电控升级改造，主机机型涵盖MAN B&W公司MC型Wartsila 公司RT-Flex 系列和三菱公司UEC 系列柴油机，改善了船用低速柴油机的缸套-活塞环的润滑条件，总计产值达6500万元（100台），润滑油节油率达30%以上，每艘船用低速柴油机的节油效益达27万元/年。

监测诊断技术是船用发动机的智能控制核心技术之一，2014年完成了工信部高技术船舶专项重大项目“船用中速柴油机智能控制系统关键技术”的研究，研制的船用发动机在线监测诊断系统已应用于粤海铁路轮渡的船用柴油主机及其柴油发电机组的监测诊断和健康状况评估；开发的钻井平台用柴油发电机组在线监测诊断与健康管理系统已应用于中海油自营油气田和流花南海“挑战号”等重要钻井平台的柴油发电机组，实现了钻井平台柴油发电机组的监测诊断和健康状况评估，为船用发动机及其钻井平台等机电设备的安全提供了保障。

高性能电磁阀是用于船用智能化发动机电控燃料喷射、排气阀启闭和气缸注油等柔性控制的核心关键部件之一, 自主研制了具有强电磁力、高速动态响应、大流量、高可靠性、性能一致性好的控制用电磁阀和电磁阀试验平台，研制的电磁阀和测试平台等相关技术已用于自主开发的船用柴油机气缸控制系统。

3、内河船舶太阳能光伏系统关键技术与装置研发

重点实验室为了推动内河绿色船舶技术，围绕内河船舶太阳能光伏系统应用的核心关键技术，在系统分析内河船舶船型结构、电力系统特点、负荷特性和航行环境等相关要素的基础上，设计了内河船舶太阳能光伏系统总体技术方案，针对亟需解决的核心装备开展了科研攻关，取得了如下主要创新成果：

（1）针对船舶辐照环境多变，光伏最大功率点难以捕捉的难题，提出了基于恒电压变步长扰动的最大功率跟踪控制算法，针对船舶大功率电气负荷高品质稳定供电的需求难题，提出了基于双闭环重复控制的逆变控制方法，研发了船用大功率光伏控制器和光伏逆变器，实现了船舶电力系统和光伏系统间的协调控制；光伏控制器和光伏逆变器系列化产品覆盖功率范围20~150kW，光伏控制器可承载的光伏阵列组串电压最高可达702V，通过提高光伏直流电压有效降低了直流端输电损耗，光伏逆变器可满足不同电制船舶电力系统的供电需求。

（2）针对光伏系统电力波动和电气负荷不间断运行所需电能总量的稳定供给问题，构建了基于高安全性磷酸铁锂电池的内河船舶储能系统，优化了储能系统、光伏控制器和光伏逆变器之间的匹配参数，提出了蓄电池容量和组串关系设计方法，制定了基于阶梯式逐级限流的充放电控制策略，实现了整套光伏系统的稳定供电和可靠运行。

（3）针对船舶电力系统容量多变和供电连续性要求高，光伏电-船电难以不断电自动切换的难题，研制了具有多模式供电自动检测、切换和远程控制功能的船用太阳能电力监控系统，实现了对环境参数、光伏控制器、光伏逆变器和储能系统的动态监控和自动供电管理。

中国航海学会主持召开了本成果鉴定会，由中国工程院院士、中船重工第701研究所朱英富研究员担任主任委员的专家鉴定委员会认为，本项目研究成果整体上达到了国际先进水平，突破了内河船舶太阳能光伏发电最大功率跟踪控制、双闭环重复逆变控制、充放电控制和自动供电管理等关键技术，研制了船用光伏控制器、光伏逆变器和太阳能电力监控系统，形成了具有自主知识产权的内河船舶太阳能光伏系统成套技术。

本成果获得授权发明专利1项、实用新型专利5项、软件著作权2项，发表学术论文7篇，出版专著1部。

本成果研制的船用大功率光伏控制器和光伏逆变器的性能指标和安全保护功能、所构建的磷酸铁锂电池储能系统的相应技术参数均全面满足中国船级社的规范要求，可靠性高、抗恶劣环境能力强，形成了可推广应用的太阳能光伏系统系列产品，已成功应用于内河汽车运输船、海事公务船、趸船以及海岛光伏系统等工程。其中2015年成功应用于“安吉204”轮，成为我国内河航线上首艘获得中国船级社“绿色船舶-I”和“太阳能辅助动力能源”附加标志的营运船舶；研制的大功率光伏控制器和光伏逆变器已出口应用于印度尼西亚和菲律宾的独立海岛离网型光伏发电项目；根据上海国际港务（集团）股份有限公司、重庆市东江实业有限公司和长江轮船海外旅游总公司等多家船东的意向需求，已完成多套适用于不同类型内河船舶的太阳能光伏系统方案设计，具有广阔的推广应用前景。本项目成果具有显著的经济效益，2015 -2017年累计新增销售额6600万元，新增利润682万元，新增税收331万元。

本项目创立了内河船舶太阳能光伏系统应用的成套技术，直接推动了内河绿色船舶的技术进步。

中国水运报、中国交通报、国际船舶网、中国水运网、中华航运网、船舶在线、中国海洋工程网等多家媒体对运用本成果获得中国船级社“绿色船舶-I”和“太阳能辅助动力能源”标志的内河首艘运输船“安吉204”轮给予了高度评价。“安吉204”轮的成功应用对推动内河绿色船舶技术的发展具有重要的引领示范作用。

在此项目研究过程中先后有30多名技术人员、博硕士研究生参与本成果的研发与推广应用，其中毕业博士生１名、硕士生6名，并培养了一批学术骨干和企业技术骨干，形成了内河船舶太阳能光伏系统研发和推广的产学研用紧密结合的稳定队伍。在工程化应用中，为应用单位培训人员60多人次，提高了应用单位的技术水平。