Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 24

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  dynamic positioning
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Every year, new vessels equipped with dynamic positioning (DP) systems are built in shipyards around the world. Due to the increasing number of offshore vessels, a client hiring a vessel should analyse the vessel's positioning capability charts to determine which water areas the vessel is designed for. These charts are represented as polar diagrams. In the centre of the chart is a shape symbolising the ship's body, and the values on the chart represent the maximum wind speed that can affect the ship at a given angle, at which the vessel will maintain its position. Vessel capability charts can also be used by the crew during thrusters failures to determine at what angle to the wind direction the vessel should stand to minimise the impact of wind forces. Analyses that determine a vessel's ability to keep position can be performed by classification societies or other companies with approval from classification societies. The article presents the concept of a pathfinding algorithm to determines the route of the ship’s passage with minimal energy consumption. The algorithm uses the information about environmental forces affecting the ship and information about thrust allocation obtained from Capability Plots.
EN
The article presents an efficient method of optimal thrust allocation over the actuators in a dynamically positioned ship, according to the DNV-ST-0111 standard, Level 1. The optimisation task is approximated to a convex problem with linear constraints and mathematically formulated as quadratic programming. The case study is being used to illustrate the use of the proposed approach in assessing the DP capability of a rescue ship. The quadratic programmingbased approach applied for dynamic positioning capability assessment allows for fast calculations to qualitatively compare different ship designs. In comparison with the DNV tool, it gives 100% successful validation for a ship with azimuth thrusters and a pessimistic solution for a ship equipped with propellers with rudders. Therefore, it can be safely applied at an early design stage.
3
Content available Alarm handling onboard vessels operating in DP mode
EN
This paper explores concerns regarding the design, implementation, and management of alarms in DP vessels that, while in operation, need an incredibly high level of accuracy along with high reliability and safe operations. The Human, Technological, and Organizational factors (HTO) method is primarily used as analysis tool to find weaknesses in alarm handling during DP operations. The research focuses on results collected from Dynamic Positioning Operators (DPO) and instructors. Findings from the survey are presented and compared to the results from past accidents and technical requirements from Petroleum Safety Agency Norway via YA 711. Three accidents from past are referred to picturize the findings from the survey results. Furthermore, the conclusion is given with recommendations reflecting the findings from the survey. The main findings are an urgency to establish a centralized marine accident investigation system which enforces learning and recommendation to make operations safer. In addition, the survey also suggests that prohibition of clients or limiting their access to the bridge is necessary. Manufacturers could focus on research and development of alarm prioritization, on structuring and presentation, and profiting by taking feedback from end-users to make DP operations safer.
4
Content available Evolution of SBAS/EGNOS enabled devices in maritime
EN
The maritime sector was one of the first communities that recognized and exploited the opportunities and advantages provided by Global Navigation Satellite Systems (GNSS). In fact, GNSS have become the primary means of obtaining Position, Navigation and Timing (PNT) information at sea. Most of the ships in the world are equipped with GNSS receivers. GPS provides the fastest and most accurate method for mariners to navigate, measure speed, and determine location. However, its performance can be enhanced by taking advantage of augmentation systems such as differential GNSS or Satellite-Based Augmentation Systems (SBAS/EGNOS), especially in terms of accuracy. Direct access to EGNOS in vessels can be achieved through EGNOS-enabled navigation receivers and EGNOS-enabled AIS transponders. This paper provides an analysis of the number of onboard devices, mainly devoted to navigation purposes, and AIS transponders which are SBAS compatible. In addition, other equipment using GNSS positioning in the maritime and inland waterways domains are also considered for the analysis of SBAS compatibility, including inland AIS, Portable Pilot Units (PPUs) and Dynamic Positioning (DP) equipment. A first survey was done in 2017 to have an overview of the percentage of SBAS enabled devices available in the maritime market [8]. Since then, the analysis has been yearly updated to understand the market evolution in terms of SBAS compatibility and its main results are summarised in this paper.
EN
In dynamic positioning systems, nonlinear cost functions, as well as nonlinear equality and inequality constraints within optimal thrust allocation procedures cannot be handled directly by means of the solvers like industry-standardized quadratic programing (QP), at least not without appropriate linearization technique applied, which can be computationally very expensive. Thus, if optimization requirements are strict, and problem should be solved for nonlinear objective function with nonlinear equality and inequality constraints, than one should use some appropriate nonlinear optimization technique. The current state-of-the-art in nonlinear optimization for gradient-based algorithms is surely the sequential quadratic programing (SQP), both for general applications and specific thrust allocation problems. On the other hand, in recent time, one can also notice the increased applications of gradient-free optimization methods in various engineering problems. In this context, the implementation of selected derivative free direct search algorithms in optimal thrust allocation is proposed and discussed in this paper, and avenues for future research are provided.
EN
The article presents the issues related to the analysis of signals monitoring the operation of ship equipment. Monitoring systems, purpose of their application and functions are briefly discussed. Signals used in monitoring and control systems of the ship power plant using additional, more detailed analysis can be used for additional diagnostic systems. The article presents research done in the real state of the ship system operation. Focus has been put on characterizing damages of sensors or devices. The problems of poor interpretation of failure symptoms by the operator and the alarm system were discussed.
PL
W artykule przedstawiono problematykę związaną z analizowaniem sygnałów monitorujących pracę urządzeń okrętowych. Systemy monitorowania, cel ich zastosowania oraz główne funkcje zostały w skrócie omówione. Sygnały wykorzystywane w systemach monitoringu i sterowania siłownią okrętową przy zastosowaniu dodatkowej bardziej szczegółowej analizy mogą być wykorzystane do algorytmów układów diagnostycznych. W artykule przedstawiono badania dokonane w stanie realnej pracy systemu okrętowego. Skupiają się one na scharakteryzowaniu występujących uszkodzeń sensorów lub urządzeń. Omówiona została problematyka złej interpretacji symptomów awarii przez operatora i system alarmowy.
EN
The paper presents the dynamic positioning system (DP), particularly its thruster allocation model, designed for ORP ‘Kormoran’, a Polish mine destroyer built for the Polish Navy in Remontowa Shipbuilding S.A. in Gdańsk. The ORP ‘Kormoran’ ship is the newest and best equipped minehunter ship in Europe. The main task of the new Polish mine destroyer is to search for, classify, identify and combat marine mines and improvised underwater explosives, recognize waterways, transport mines, deploy mines and provide remote control of self-propelled anti-mine platforms. The dynamic positioning control system of the ship presented in the article was constructed by Autocomp Management Ltd. from Szczecin, the only in Poland and one of the few producers of dynamic ship positioning systems in the world.
PL
W artykule zaprezentowano system dynamicznego pozycjonowania statku (DP) zaprojektowany dla ORP „Kormoran”, polskiego niszczyciela min zbudowanego dla Marynarki Wojennej RP w Gdańskiej Stoczni Remontowej Shipbuilding S.A. Okręt ORP „Kormoran” to najnowszy i najlepiej obecnie wyposażony okręt przeciwminowy w Europie. Głównym zadaniem nowego polskiego niszczyciela min jest poszukiwanie, klasyfikacja, identyfikacja i zwalczanie min morskich oraz improwizowanych podwodnych ładunków wybuchowych, rozpoznanie torów wodnych, przeprowadzanie jednostek przez akweny zagrożenia minowego, stawianie min oraz zdalne sterowanie samobieżnymi platformami przeciwminowymi. Przedstawiony w artykule system dynamicznego pozycjonowania statku został wykonany przez Autocomp Management Sp. z o.o. ze Szczecina, jedynego w Polsce i jednego z nielicznych na świecie producentów systemów dynamicznego pozycjonowania statku.
EN
Vessels conducting dynamic positioning (DP) operations are usually equipped with thruster configurations that enable the generation of force and torque. Some thrusters in these configurations are deliberately redundant to minimize consequences of thruster failures, enable overactuated control and increase the safety in operation. On such vessels, a thrust allocation system must be used to distribute the control actions determined by the DP controller among the thrusters. The optimal allocation of the thrusters’ settings in DP systems is a problem that can be solved by convex optimization methods depending on the criteria and constraints used. This paper presents a quadratic programming (QP) method, adopted in a DP control model, which is being developed in Maritime University of Szczecin for ship simulation purposes.
PL
W artykule przedstawiono funkcje i zadania systemu dynamicznego pozycjonowania (DP) statku. Omówiono zagadnienia sterowania - stabilizacji pozycji i kierunku (kursu rzeczywistego statku) przy małej prędkości manewrowania oraz modele statku DP. Określono wymagania towarzystw klasyfikacyjnych dla statków DP. Przedstawiono wielowarstwową strukturę systemu sterowania statkiem DP, gdzie do podstawowych problemów należy zaliczyć filtrację sygnałów oraz estymację wielkości mierzonych i niemierzonych, dobór metody sterowania i regulatora DP oraz alokację sterów i napędów.
EN
The article presents the functions and tasks of the system dynamic positioning (DP) of ship. Control problems were discussed - to stabilize the position and direction (the ship's course) at low speed maneuverability and also ship models DP. It specifies the requirements of classification societies for ships DP. The article discusses the multilayer structure of the ship DP control system, where the basic problems include filtering signals and estimation of the size of the measured and unmeasured, choice of control methods and monitoring and the allocation of the DP drives.
EN
Vessels conducting dynamic positioning (DP) operations are usually equipped with thruster configurations that enable the generation of resultant force and moment in any direction. These configurations are deliberately redundant in order to reduce the consequences of thruster failures and increase the safety. On such vessels a thrust allocation system must be used to distribute the control actions determined by the DP controller among the thrusters. The optimal allocation of thrusters’ settings in DP systems is a problem that can be solved by several convex optimization methods depending on criteria and constraints used. The paper presents linear programming (LP) and quadratic programming (QP) methods adopted in the DP control model which is being developed at the Maritime University of Szczecin for ship simulation purposes.
PL
W artykule omówiony został problem ograniczeń projektowych siłowni statków z systemami dynamicznego pozycjonowania związanych z poszukiwaniem rozwiązań umożliwiających uzyskanie odpowiedniej klasy DP przy ograniczonych kosztach inwestycyjnych. Kompromis uzyskany w fazie projektu ma istotny wpływ na występujące ograniczenia podczas eksploatacji statku i jego siłowni. Sytuację częściowo ratują wymagania towarzystw klasyfikacyjnych, które wymagają stosowania określonych rozwiązań, które nie pozwalają na daleko idące uproszczenia. Uzyskanie, a później utrzymanie przez statek klasy DP 2 lub DP 3 (wg projektu), wiąże się z możliwością uzyskania wyższych stawek za prace wykonywanie przez statek. Wyższa klasa dynamicznego pozycjonowania zapewnia zarazem większe bezpieczeństwo statku i załogi w stanach awaryjnych.
EN
Paper discussed the problem of design and operation limitations of ships with dynamic positioning systems having an influence on solution’s search giving possibility to get required IMO DP class at limited investment cost. Compromise obtained in design phase has an essential effect on the operation limitations during ship operation and ship’s power plant exploitation. Regulations of classification societies partially save the situation, require the application of specified solutions, don’t allow on simplifications going too far. Getting and later keeping the DP2 or DP3 class through the vessel (according to design) gives the possibility to obtain higher rates for ship’s operation. Higher class of DP system ensures higher ship’s safety and crew especially in emergency states.
12
Content available Position reference systems for off shore vessels
EN
Dynamic positioning (DP) system is an automatic system allowing vessel to keep position or move along predetermined track using solely own propellers and thrusters. Position reference systems provide very accurate position of vessel in relation to chosen points which is the key element of DP operations. Systems made by diff erent manufactures they have to use standardized data exchange protocols for proper communication.
Logistyka
|
2015
|
nr 3
1792--1799, CD 1
PL
Analiza możliwych błędów i ich skutków (FMEA) umożliwia spełnienie jej misji – znalezienia i identyfikacji niesprawności (błędów), które mogą mieć negatywny na system dynamicznego pozycjonowania statku jako całości oraz zagrażać operatorowi systemu DP i bezpieczeństwu statku. Jej implementacja może spełnić wymagania kontraktu i zamawiającego poprzez analizę wszystkich stopni od procesu projektowania do eksploatacji statku. Możliwa jest podniesienie niezawodności i bezpieczeństwa systemów DP poprzez dalsze modyfikacje, procedury zapewniające jakość, zwiększenie odporności systemu na niesprawności itp. Przedstawiono sposoby informowania operatora DPO o wykryciu podejrzenia niesprawności w konkretnym pędniku oraz wskazano na sposoby reagowania w zaistniałych sytuacjach. W przypadku niesprawności i wyłączenia z pracy jednego z pędników, należy dokonać oceny możliwości dalszej bezpiecznej pracy systemów DP. W przypadku wystąpienia niesprawności należy rozważyć pracę systemów DP na ograniczeniach. Przeprowadzenie FMEA pozwala to na usunięcie większości błędów w systemach dynamicznego pozycjonowania. Podano, że bezpieczna eksploatacja statków z systemami dynamicznego pozycjonowania jest zależna od poprawnie i dogłębnie przeprowadzonej analizy FMEA.
EN
FMEA and FMECA analysis has fulfilled its mission to find and identify failures (faults) which have a negative impact on the vessel DP system as a whole and threaten the DP operator and vessel safety. Its implementation can meet all the contract obligations towards the contractor through the analysis of all steps from designing process to vessel operation. There is a possibility of improving reliability and safety of the DP system due to next modifications, quality ensuring procedures, improving system sustainability etc. It was submitted the ways of providing information to dynamic positioning operator DPO about detecting of suspicion of failure in specific thruster and shown the ways of response in such situations. In the case of failure and shut down one of working thrusters it must be done the possibility assessment of continuation of DP system safe operation. If any fault is occurred it ought to be consider the work of DP system on limitations. The failure mode and effect analysis (FMEA) allows the elimination of majority of faults in the DP systems. It was communicated that the safe operation of vessels with DP systems are dependent on the properly and detailed carrying out the analysis based on FMEA.
PL
Układy kontroli alokacji pędników stanowią ważną część systemów dynamicznego pozycjonowania na statku. Określają one sygnały sterujące nastawami pędników, na podstawie uogólnionego wektora sił wzdłużnej, poprzecznej i momentu skręcającego, uzyskiwanych z prawa sterowania. W artykule przedstawiono wybrane algorytmy kontroli alokacji pędników, różniące się sposobem wyznaczania macierzy pseudo odwrotnej oraz algorytm bezpośredniej alokacji. Omówiono wpływ zastosowanych metod na wydajność ekonomiczną oraz jakość regulacji układu dynamicznego pozycjonowania statkiem
EN
Control allocation systems are an important part of the dynamic positioning of ships. They define the control signals based on generalized vector of forces longitudinal, transverse and torque derived from the control law. The article presents selected control allocation algorithms, based on different ways of determining the pseudo inverse matrix to optimize the operation of these devices, and discusses the economic efficiency and control quality of the dynamic positioning system.
PL
W komercyjnych systemach dynamicznego pozycjonowania statku, pomimo znacznego wzrostu poziomu automatyzacji, wykorzystywane jest nadal sterowanie typu PID. Poprawę jakości procesu pozycjonowania może umożliwić wykorzystanie bardziej efektywnych algorytmów, oferujących zaawansowane nieliniowe techniki sterowania. W artykule przedstawiono zagadnienie projektowania regulatora pozycji i kursu dla układu dynamicznego pozycjonowania statku, z zastosowaniem rekurencyjnej wektorowej metody backstepping. Wielowymiarowy regulator backstepping został zastosowany do stabilizacji pozycji i kursu na wartościach zadanych, w obecności zakłóceń falowych. Do estymacji prędkości statku i filtracji zakłóceń zastosowano nieliniowy obserwator pasywny. Wyniki symulacji porównano z nieliniowym regulatorem PID.
EN
In commercial Dynamic Positioning systems is still used PID control, despite a significant increase in the level of automation. To improve the quality of the positioning of the vessel may allow the use of more effective methods and algorithms, providing advanced nonlinear control techniques.The problem of synthesis a dynamic positioning system for low frequency model of surface vessel was considered in this paper. The recursive vectorial backstepping control design was used to keep a fixed position and heading in presence of wave disturbances. The passive observer was introduced to smooth the measurements and to estimate the velocities needed for the control algorithm. The simulation results were compared with PID controller.
Logistyka
|
2014
|
nr 6
718--725, CD 2
PL
Postęp technologiczny i wymagania rynku offshorowego wymusiły nowe rozwiązania układów energetycznych statków w przemyśle off-shore. Pozwoliły one na uzyskanie przez statek odpowiedniej klasy dynamicznego pozycjonowania, co przekłada się na zwiększenie możliwości pracy statku w gorszych warunkach atmosferycznych, a zarazem podnosi bezpieczeństwo przeprowadzanych operacji. Ukazano rozwój układów energetycznych. Wskazano na powszechną praktykę stosowania układów z przekładnią elektryczną. Stosuje się coraz bardziej rozbudowane układy energetyczne zwiększając liczbę zespołów prądotwórczych, dzieląc tablice rozdzielcze na niezależne części oraz zwiększając liczbę i różnorodność pędników. Uzyskanie klasy dynamicznego pozycjonowania DP3 wymaga podziału siłowni na przedziały wodoszczelne i ochrony przeciwpożarowej. Stosuje się nadmiarowe zespoły prądotwórcze, aby w skrajnym przypadku zalania jednego z przedziałów wodoszczelnych siłowni, statek mógł w dalszym ciągu spełniać wymagane funkcje. Dokonano próby oceny zachodzących zmian i dalszych kierunków rozwojowych.
EN
The technological development and off-shore industry requirements have had to change and to introduce nowadays solutions of energetic power plants. They allow to get by vessel the needed dynamic positioning class, it increases the vessel possibility to work in worse sea conditions and expands the safety of carried vessel operations. It was shown the off-shore vessels energetic power plant development. It was indicated on the general practice of diesel-electric power plant application. It is applied more and more expanded energetic power plants with increasing number of gensets, dividing the main switchboards on independent parts and increasing the number and the diversity of thrusters. To get the dynamic positioning class 3 (DP3) is needed the partition the power plant on the fire and flood protected rooms (compartments). It is applied the redundant gensets in the event for example the flooding of one flood protected compartment that the vessel is still in operation (may fulfill all required functions). It was achieved the probe of evaluation the proceeded changes and subsequent development directions.
PL
Bezpieczeństwo statku i załogi jest teoretycznie priorytetem wszystkich armatorów. Szczególnie ważne winno to być dla statków, które mają wykonywać specjalistyczne prace w sektorze off-shore. Obszar pracy statków tego typu obejmuje często akweny o długotrwałych złych warunkach atmosferycznych. Statki posiadają rozbudowane układy napędowe z wymaganą redundancją, coraz bardziej rozbudowywaną infrastrukturę mierzącą i monitorującą utrzymanie pozycji, a nawet możliwości utrzymania pozycji w stanach awaryjnych. Statki obsadzone są załogą o najwyższych kwalifikacjach oraz posiadających szereg specjalistycznych przeszkoleń z użyciem symulatorów włącznie. Określono przepisami szereg wymagań, które muszą zostać spełnione w czasie prób, w celu uzyskania lub potwierdzenia klasy systemu dynamicznego pozycjonowania. Wskazano na rodzaje często występujących stanów awaryjnych układów napędowych. Podano główne przyczyny tych stanów. Konieczne jest podjęcie działań na wielu kierunkach (np. poprawa raportowania stanów awaryjnych), aby ograniczyć liczebność ich występowania.
EN
Ship and crew safety is theoretically the priority for all ship-owners. Especially it is important for ships, which ought to perform specialized work in off-shore sector. The range of ships operation includes sea area of bad weather conditions (rough sea). These types of ships are fitted out of propulsion systems with required level of redundancy, more and more extended infrastructure which measured and monitored the station keeping and even the possibility of station keeping in emergency states. Ships are manned by the full qualified crew with certificates of specialized trainings on simulators. It was indicated the requirements of regulations, which ought to be performed during sea trials in aim to obtain or confirm the ship dynamic positioning class. It was shown the types of more often occurred emergency states of propulsion systems. The main reasons of emergency states of ships propulsion systems were announced. It is necessary to undertake actions on many fields (for example emergency states reporting) to restrict the number of their occurance.
EN
Ship motion in the sea is a complex nonlinear kinematics. The hydrodynamic coefficients of ship model are very difficult to accurately determine. Establishing accurate mathematical model of ship motion is difficult because of changing random factors in the marine environment. Aiming at seeking a method of control to realize ship positioning, intelligent control algorithms are adopt utilizing operator's experience. Fuzzy controller and the neural network controller are respectively designed. Through simulations and experiments, intelligent control algorithm can deal with the complex nonlinear motion, and has good robustness. The ship dynamic positioning system with neural network control has high positioning accuracy and performance.
EN
The problem of synthesis a dynamic positioning system for low frequency model of surface vessel was considered in this paper. The recursive vectorial backstepping control design was used to keep a fixed position and heading in presence of wave disturbances. The passive observer was introduced to smooth the measurements and to estimate the velocities needed for the control algorithm. The computer simulation results were given to demonstrate the effectiveness of that combination of controller-observer system to compensate environmental disturbances.
PL
Położenie środka ciężkości statku zmienia się podczas jego eksploatacji. Spowodowane jest to wieloma czynnikami m.in. zmianą ilości paliwa na statku, wody sanitarnej, wody zęzowej itd. Minimalne i maksymalne stany zapasów są uwzględniane przy obliczeniach statecznościowych statku. Dla statków typu dźwigi pływające, rurowce, obsługa nurków itp. zachodzi istotna zmiana rozkładu masy na statku podczas pracy. Przy wyznaczaniu wektora naporu kompensującego zmianę położenia statku w systemach dynamicznego pozycjonowania istotne są współrzędne położenia pędników oraz środka ciężkości statku (najczęściej przyjmuje się w tym punkcie środek układu współrzędnych). Zmiana położenia środka ciężkości powoduje, że wytworzony sygnał sterujący jest nie do końca poprawny, w stosunku do teoretycznego sygnału, który mógłby być wytworzony, gdyby „na bieżąco” uwzględniano tą zmianę. Błąd sygnału jest jednak nieduży. Można przyjąć, że efekt końcowy jest podobny, jakby źle oszacowano siłę oddziaływania warunków zewnętrznych. Pozwala to korektę tego sygnału w kolejnej pętli i ostatecznie na zachowanie przez statek wymaganej dokładności pozycjonowania. Pomiary i wprowadzanie na bieżąco do systemu DP aktualnego położenia środka ciężkości statku może zwiększyć dokładność sygnału sterującego, a w rezultacie zachować dokładność pozycjonowania, na ewentualność gorszych warunków zewnętrznych lub stanów niesprawności systemów DP. W referacie zwrócono uwagę na ten problem.
EN
The location of vessel gravity center has changed during operation. It is caused by many factors like: the change of fuel, sanitary water and bilge water quantities etc. The minimum and maximum quantity of reserves have been taken into consideration during the calculations of vessel stability. For the vessels like: pipe-layers, diver support vessels, ROV vessels etc. proceeds the essential mass distribution change during ship’s operation. The coordinates of thrusters and gravity centre location (most often the centre point of cartesian co-ordinate system is here) are significant during the compensation thrust vector determining process in DP systems. The change of mass gravity centre results in that generated steering signal is not quite proper in comparison to ideal signal when the change should be taken into account. The signal deviation is not often decisive. The final effect is similar to the fault estimation of environment condition. It allows for the signal correction in next loop and finally for the conservation of vessel positioning correctness. The measurement and introduction to DP system the actual position of gravity centre may increase the positioning correctness in the eventuality of worse environmental condition or malfunctioning of DP systems. In the paper it was paid attention on that problem.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.