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LNG燃料动力船舶安防报警系统专利技术分析(Z.2017.8)

新闻来源:中国船检    浏览量:340 孙迎椿 李坤 2017-09-14
        近年来,随着我国大气污染防治及绿色水运发展工作的推进,LNG在我国水运行业不断应用,LNG燃料动力船舶规模逐步扩大,虽起步较晚,但发展迅速,据不完全统计,目前我国已有150余艘LNG燃料动力船舶。而LNG具有低温、易挥发的特点,当发生泄漏时,会发生冻伤风险,并且迅速挥发,如若控制不当,可能会发生爆炸。因此,为了保障船舶在应用LNG燃料过程中的安全性,船舶安装LNG安防报警系统,实时监控船舶LNG燃料系统的状态具有十分重要的意义。本文利用专利分析的基本方法对中国近年来LNG燃料动力船舶安防报警系统相关专利申请的现状及发展趋势进行了介绍和分析,并提出了相关的发展建议。
        发展历程
        安防报警系统是为LNG燃料动力船舶配套的安全、保护及控制设备, 主要用于船LNG储罐、LNG供气系统、LNG发动机、LNG相关的管路系统的监测和控制。我国开展LNG在船舶上的应用远远落后于国外,直到2010年我国第一艘LNG动力船舶才开始试运营,采用试点方式进行推进,且我国标准规范不够完善,船舶上配套的安全报警设备较为粗糙,系统集成度较差、控制精度不高、耗能量大,且在应用过程中存在不稳定性等特点。
        随着相关标准规范的不断完善以及相关政策的不断出台,我国LNG燃料动力船舶发展迅速,特别是在交通运输部发布《水运行业应用液化天然气指导意见》及财政部、交通运输部发布《内河船型标准化补贴资金管理办法》相关政策文件后,航运企业表现出较高的积极性,目前我国LNG动力船舶规模已远超世界各国。安防报警系统是LNG燃料动力船舶的重要组成部分,是保障船舶安全的重要设备,在发展初期,由于规范的缺失,导致安防报警系统市场较为杂乱,产品规格不规范。随着我国LNG在水运行业应用标准规范的不断完善,安防报警系统逐步规范,制造厂家数量也随之增多,知识产权的保护也逐渐得到重视。
        申请状况分析
        近年来,我国LNG燃料动力船舶才得以快速发展,LNG燃料动力船舶安防报警系统的专利的申请相对其他领域的专利也相对较少,本文通过采用分类号、关键词搜索等方式获取专利相关信息,共得到专利文献16篇。这些专利在一定程度上反映了我国LNG燃料动力船舶安防报警系统的现状和趋势。
        一、时间分布
        发明专利默认是在申请之日后18个月后公开,因此,2016年及2017年部分申请的标准还未公开,结合LNG在船舶上应用时间较短等原因,LNG燃料动力船舶安防报警系统专利数量并不多。
        图1显示了LNG燃料动力船舶安防报警系统技术在我国专利申请年度变化的分布,从图中可以看出,我国LNG燃料动力船舶安防报警系统专利从2011年才开始有单位申请,但随着LNG在水运行业的不断推进,专利申请量不断增加,在2015年达到了峰值。

图1 我国LNG燃料动力船舶安防报警系统专利申请时间分布
        二、申请类型分析
        图2是我国LNG燃料动力船舶安防报警系统专利申请类型分布情况,从图中可以看出,截止到2016年,实用新型专利申请量7件,占比为43.75%,发明专利申请量9件,占比为56.25%,发明专利申请略高于实用新型专利。

图2 我国LNG燃料动力船舶安防报警系统专利申请类型分布
        三、申请人分布
        图3和图4反映了我国LNG燃料动力船舶安防报警系统专利申请人分布情况,从图3可以看出,专利申请人分布较为广泛,共计12家单位,除山东交通学院、武汉理工大学、武汉交大新能源科技有限公司、山东航宇船业集团有限公司分别申请2件外,其他单位均只申请过1件相关的专利。

图3 我国LNG燃料动力船舶安防报警系统专利申请人分布(a)
        从图4可以看出我国LNG燃料动力船舶安防报警系统专利申请人主要为企业和高校,其中以企业为主,在总计16件申请的专利中,11件申请人为企业,占比为68.75%,5件为高校,占比为31.25%。可见我国LNG燃料动力船舶安防报警系统研发企业的积极性较高,对于我国LN 在水运行业的应用起到了一定的推进作用。

图4 我国LNG燃料动力船舶安防报警系统专利申请人分布(b)
        四、地区分布
        图5是我国LNG燃料动力船舶安防报警系统专利申请区域分布情况,专利申请单位主要为山东、江苏、湖北和重庆,分布于长江干线及京杭运河水域,均是我国内河水域较为发达的城市,其中山东申请量6件为最高。这说明了地区水运越发达,越能够充分利用优势,参与船舶设备研发的积极性也越高。

图5 我国LNG燃料动力船舶安防报警系统专利申请区域分布
        五、技术特点
        LNG燃料动力船舶安防报警系统主要分为两点:LNG单一燃料安防报警系统和LNG—柴油双燃料安防报警系统。其控制方式基本一致,控制原理主要分为采用PLC控制器和集成有电流输出模块的控制器两类。
        采用PLC控制器的安防报警系统一般由主控制箱、分显控制屏、可燃气探测器、声光报警器、通用报警系统、二级安保系统等组成。
        采用集成有电流输出模块的控制器的安防报警系统一般由控制器、整合模块、开光电源、空开等组成。
        安防报警系统采用PLC具有安全可靠、自动化程度高等特点,但系统使用元器件较多,较为复杂,体积较大。而采用集成有电流输出模块的控制器替代PLC控制使得安防报警系统节省了大量继电器的使用,体积大幅降低,设备占地空间减少,安装更加容易,维护更加方便,且系统工作连续性好,智能化程度较高,能够较好地保障船舶燃气系统安全运行,已经在船舶上得到广泛应用。
        发展趋势
        LNG燃料动力船舶安防报警系统是水运应用LNG带动发展起来的新兴技术,正处于高速发展期,随着我国内河LNG动力船舶产品设备规范的不断完善,以及对知识产权保护的意识增强,专利申请量不断增加,申请速度也会加快。LNG燃料动力船舶安防报警系统研究的热点主要集中在系统结构、控制精度及可靠性方面。
        随着国家对于环境保护要求越来越高,LNG清洁燃料在水运行业应用的步伐将会加速,LNG燃料动力船舶规模将不断扩大,安防报警系统技术的发展具有较好的前景,专利技术越来越受到重视,市场竞争也会越来越激烈。未来LNG燃料动力船舶安防报警系统将不断朝着小型化、智能化、通用性强的方向不断发展。
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