目前运河船舶95%以上采用柴油机作为船舶主动力,排放了大量的污染气体,同时具有噪声污染和溢油污染,影响了运河周边城市的空气质量和水源质量。岸基电力系统电能来源较为广泛(火力发电、水利发电、核电和可再生能源发电),且岸基电力系统(热效率40%)相对于火力发电(热效率30%)热效率高。为了解决传统柴油机作为动力源的运河船舶存在的问题,将岸基能源应用于运河船舶具有重要的理论意义和实用价值。针对京杭运河等水文特征相对稳定的内河航道,设计了一种采用岸基电力为运河船舶提供动力的系统;通过分析运河船舶航行特点,借鉴轨道交通电力系统的技术,提出了船舶受电、航线偏移、超船换轨等关键技术的解决方案;设计并搭建了模型实验平台进行了部分关键技术的实验研究,验证采用接触网供电运河船舶推进系统的可行性。论文主要研究工作如下:(1)接触网供电运河船舶推进系统设计需求分析。通过实地调研和查阅相关资料,收集了京杭运河各段航道通航等级及桥梁限高等资料,用于开展航道特征分析。选择通航条件好、通航船舶多的苏北航段为对象,采集了其一年内的水位波动,用于开展水文特征分析。通过采集运河上800条船舶的主尺度,分析了运河船舶的主力船型。基于以上分析,提出了接触网供电的运河船舶推进系统设计需求。(2)接触网供电的运河船舶推进系统社会效益分析。从经济效益和减排效益等方面,分析了采用岸基能源的运河船舶的社会效益。(3)接触网供电的运河船舶推进系统关键技术分析及设计。采用CATIA设计了刚性受电连接装置和柔性受电连接装置,用于受电连接模块。采用AIS结合DGPS并在内河航道中设置虚拟航道,建立航线偏移控制模块,当船舶大幅度偏移接触网时发出预警。由于船舶航行速度不同具有需要超船换轨的需求,设计了一种超船换轨方式。为保证接触网供电系统发生故障时船舶仍能可靠运行,设计了船舶应急供电模块。(4)接触网供电的运河船舶推进系统实验平台设计及实验研究。为验证采用岸基供电的运河船舶推进技术的可行性,设计和搭建了实验平台。通过Altium Design进行了控制电路的设计,运用Keil进行了控制程序的编写。