本报告中将“常规螺旋桨布置”这一术语应用于商用船舶船尾的螺旋桨安装。由于系统冗余的要求,DP 船舶使用双螺旋桨安装。大多数船形 DP 船舶(钻井船等)均采用这种布置。原动机(大多数应用中为电动机)通过减速齿轮和推进轴驱动螺旋桨。轴由船体内部的一个或多个轴承支撑。轴穿过船体由艉轴管组件完成,该组件包括两个轴承(油或水润滑)和一个轴密封。这种布置简单可靠。螺旋桨设计用于最大速度要求;DP 服务期间仅需要部分功率。船尾的空间允许安装直径相对较大的螺旋桨,该螺旋桨在系柱牵引(零流入速度)和低流速 DP 操作期间产生高比推力。
ABS 美国航运局 AC 交流电 AFC 施工批准 AGP 高级发电机保护 AI 资产完整性 AODC 海上潜水承包商协会 API 美国石油学会 ASOG 活动特定操作指南 AVR 自动电压调节器 BOP 井喷防止器 BV 必维国际检验集团 CFD 计算流体动力学 CMF 共模故障 CP 可控螺距 CPP 可控螺距螺旋桨 DGNSS 差分全球导航卫星系统 DGPS 差分全球定位系统 DNV DET 挪威船级社 DP动态定位 DPCS 动态定位和控制系统 DPO 动态定位操作员 DPS 动态定位系统 DPVOA 动态定位船东协会 DSV 潜水支持船 接地 ECR 发动机控制室 ER 增强可靠性 ESD 紧急关闭系统 F & G 火灾和气体 FAT 工厂验收测试 FMEA 故障模式和影响分析 FMECA 故障模式影响和临界性分析 FOG 光纤陀螺仪 FPP 定距螺旋桨 FPSO 浮动生产储存排水 FSVAD 船旗国验证和验收文件 FW淡水 GA 通用警报 GNSS 全球导航卫星系统 GPS 全球定位系统 地面地球 HAT 港口验收试验 HAZOP 危险与可操作性 HDOP 水平位置稀释 HIL 硬件在环 HMI 人机界面
2.1 GPS 的三个部分................................................................................................................4 2.2 GPS 卫星星座....................................................................................................................4 2.3 GPS 设备....................................................................................................................5 2.4 载波................................................................................................................................6 2.5 调制在各个载波上的信息.......................................................................................7 2.6 C/A 和 P 码....................................................................................................................8 2.7 单点定位....................................................................................................................11 2.8 相对定位....................................................................................................................12 2.9 静态和动态定位....................................................................................................13 2.10 实时和任务后处理.....................................................................................................14 2.11 仰角和遮蔽角.....................................................................................................15 2.12 方位角.....................................................................................................................
• 我们是 6 个 GNSS 连续运行参考站(GNSS CORS)的区域增强网络的一部分,该网络是泰国科技部和内政部合作建立的,旨在共享定位和定时确定方面的国家基础设施。该区域 GNSS CORS 网络目前正在进行性能测试,用于实时动态定位确定。 • 在不久的将来,泰国将整合现有的 GNSS CORS 作为国家大地测量网络,用于许多实际用途。
摘要:复杂技术系统中的控制设计和功能分配主要由技术驱动,从而提高了自动化程度。技术开发中很少考虑人或用户的观点。相关态度似乎是提高自动化程度将减少人为错误的发生,从而确保更安全的设计和操作。然而,提高自动化水平可能会降低操作员的态势感知能力。船舶动态定位 (DP) 系统的设计也是如此。事故统计数据显示,某些 DP 操作中的碰撞频率高于验收标准,并且技术和人为故障的结合是几乎所有事故的主要原因。本文强调了在 DP 系统的设计和操作中考虑操作员的作用和人的可靠性的重要性。本文介绍了 DP 系统的功能模型,并讨论了当前的控制功能分配及其对操作员的态势感知和性能的影响。本文最后提出了有关控制功能分配和操作风险可视化的建议,以提高操作员的绩效和可靠性。关键词:人为可靠性、自动化、动态定位 (DP)、控制功能分配、态势感知。1.简介 复杂技术的控制设计和功能分配主要由技术驱动(这意味着技术的能力是其发展的核心),从而提高了系统的自动化程度。自动化一词有几种定义。本文采用了 Sheridan 的定义 [1]:“自动化是指环境变量感知(通过人工传感器)、数据处理和决策(通过计算机)以及机械动作(通过电机或可以对环境施加力或向环境传递信息的装置)的机械化和集成化”。本文使用的术语“自动化”表示机器执行以前由人执行的功能 [2]。在先进技术系统的设计阶段,很少采用人或用户的观点 [3]。相关态度似乎是,更多的自动化将减少人为错误的发生,从而确保更安全的设计和操作 [4]。然而,自动化水平的提高可能会付出代价。动态定位 (DP) 系统是一种复杂而先进的技术。国际海事组织 (IMO) 将 DP 船定义为仅依靠推进器就能保持位置和航向并沿着预定航线缓慢行驶的船舶。DP 系统包括实现位置保持所需的所有系统,包括 DP 计算机控制系统 (DPCCS)、推进器系统和电力系统 [5]。DP 船依靠计算机系统解释来自参考系统、风和运动传感器的信号,以保持位置和航向或遵循预设航线。保持位置或遵循预设航线是通过调整船舶推进器的方向和力量来实现的。DP 用于各种操作。在海上石油和天然气行业中,它可用于卸载、钻井、潜水、海底干预、地震和施工作业 [6]。IMO [5] 定义了三个 DP 等级。分类的基础是最坏情况的单一故障模式。
动态定位(DP)是一种通过使用自己的螺旋桨和推进器自动维护船只的位置和前进的技术。,导航员越来越多地使用广泛的容器和大量操作。传统上在海上行业使用的是,钻探,潜水支撑和维修海上钻机依赖于精确的定位,DP操作现在可以在可再生能源,研究,有线铺设中,甚至是在邮轮和游艇中都可以找到维持位置的。在许多情况下,DP的使用取代了传统上使用锚的情况,但可能会损坏其上的海床或设备。在1960年代和70年代首次开发DP系统时,它们非常昂贵,仅用于特定的高价值操作。现在,许多相关技术更实惠,通常只是
在海上开发业务中,包括海上石油和天然气场的开发,建设和维护以及探索离岸矿产资源,远程操作的车辆(ROV)已被用来探索海床,建造,检查和维护海底结构。由于最近的石油价格下跌和对环境影响的兴趣增加,并且由于自动驾驶水下汽车(AUV)技术的进步,越来越多的预计,通过与AUVS和CO 2的ROV操作自动化一部分,可以通过降低可增强的操作效率的运营时间来提高运行效率。AUV与ROV不同,不需要具有高级技能的操作员,并且他们的移动不受电线的限制。此外,ROV需要具有高级动态定位功能的支撑船,但可以使用更简单的支撑船进行操作。我们于2013年开始对AUV的研究和开发
在现场安装期间,必须将转塔拉入配合锥体。船只通过四艘拖船进行动态定位,并使用拖船管理系统。拉入由安装在 Alvheim 船上的绞盘执行,绳索穿过浮标。当船只因波浪和拖船定位等而移动时,重要的是实时监控转塔顶部以决定何时可以拉入。在规划阶段,人们对如此靠近 FPSO 船体的超短基线 (USBL) 跟踪系统的稳健性表示担忧。对 USBL 系统性能的担忧是由于浮标顶部 (±6m) 与船只船体非常接近。这可能导致船体反射产生杂散信号。此外,USBL 收发器位于 FPSO 附近的遥控机器人 (ROV) 上。因此,我们决定研究其他方法,以定位浮标顶部相对于配合锥体的位置,以防 USBL 不准确或 ROV 与 FPSO 上的定位团队之间的链接失败。图 2 显示了 Alvheim FPSO 和浮标,其转塔位于配合锥体内。
在现场安装期间,必须将转塔拉入配合锥体。船只通过四艘拖船进行动态定位,并使用拖船管理系统进行定位。拉入由安装在 Alvheim 船上的绞盘执行,绳索穿过浮标。当船只因波浪和拖船定位等原因而移动时,重要的是实时监控转塔顶部以决定何时可以拉入。在规划阶段,人们对如此靠近 FPSO 船体的超短基线 (USBL) 跟踪系统的稳健性表示担忧。对 USBL 系统性能的担忧是由于浮标顶部 (±6m) 与船体非常接近。这可能导致船体反射产生杂散信号。此外,USBL 收发器位于 FPSO 附近的遥控车辆 (ROV) 上。因此,我们决定研究其他方法来定位浮标顶部相对于配合锥的位置,以防 USBL 不准确或 ROV 与 FPSO 上的定位团队之间的连接失败。图 2 显示了 Alvheim FPSO 和浮标,其中转塔位于配合锥内。