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近年来，随着全球气候变暖对人们生产生活所带来的影响越发的突出，CO2的制造大户—航运业温室气体的排放控制问题也成为了各界关注的焦点。对船舶能耗进行合理管理是减少船舶排放的重要手段，当前船舶普遍存在着缺少能效管理系统的问题，无法达到能效运营水平(EEOI)指数和能效设计指数(EEDI)等能效评价标准的要求。在保证船舶正常作业的前提下，结合航行的环境因素，通过对船舶主要耗能设备进行能耗管理提高对船舶能源的利用率、达到节能减排的目的，对船舶的绿色发展具有重要的现实意义。本文的主要研究工作如下: (1)在分析了EEOI、EEDI等能耗评价指标和影响船舶能耗的主要静态与动态信息因素后，确定了能效管理信息的现实需求，并由此设计了船舶能效系统管理的总体方案。完成了系统硬件的选型设计，分别从数据采集系统和通讯系统对工业以太网交换机、可编程控制器、智能仪表和传感器等硬件进行了选型分析。 (2)根据目标船舶的功能需求，基于C＃编程语言自主开发设计了船舶能效管理系统监测软件。软件程序开发设计选用三层架构的形式进行代码编写，为了对能耗系统数据进行合理的管理完成了SQL Server数据库管理平台选择，完成了船舶主要信息数据表的建立，实现了能效系统软件对船舶能效相关数据的存储与调用。之后，对开发完成的软件进行了调试验证，在对软件代码和数据采集模块功能进行调试后，结果表明所开发的程序能较好的完成船舶能效分析的功能。 (3)基于《智能船舶规范2015》的设计需求—通过大数据分析、数值分析和优化技术，提供船舶的航行辅助决策与航程能耗预估计报告。为了完成此种需求本文提出了推算船舶主推进系统能耗模型的思路，并利用Simulink软件完成了船舶主推进系统模块分析建模，最后完成了系统模型的仿真分析，分析结果证明此模型的建立对船舶管理者进行航行计划的制定、船舶的能效优化有着极好的参考作用，促进船舶行业向绿色运营迈进。