石油平台供应船GPA654的DP控制系统.pdf

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1、第28卷第2期2011年04月江苏船舶JIANGSUSHIPV01．28No．2Apr．2011石油平台供应船GPA654的DP控制系统唐莹，冯遵迪(扬州大洋造船有限公司，江苏扬州225107)摘要：主要说明了船在海面上对动力定位的影响因素，介绍了为DP一2需要配置的设备以及调试时人员的配置及注意事项等。关键词：石油平台供应船；动力定位系统；船舶垂直参考系统传感器中图分类号：U674．3文献标识码：B0引言动力定位是一种可以不用锚系而自动保持海上浮动装置位置的定位方法。采用动力定位的海上浮动装置，在海上作业时

2、不需要抛锚，这不仅减少了复杂的抛锚工序，而且工作的水深亦不受锚系长度的限制，甚至可以在水深大于1000m以上的深度进行工作。当前海上油气勘探和开采的范围越来越广，作业海况也日趋恶劣，为了适应海上石油开发的快速发展，DP控制系统已被广泛地应用在石油平台供应船上。本文以GPA654石油平台供应船为例，介绍动力定位系统DP在船舶上的应用情况。1GPA654概况船体主要量度：总长57．95m型宽14．00m型深5．5m主发电机台数和功率2×l235kW+1×450kW^1h’Y1_■^艉推进器台数和功率3×842kW

3、(其中2台全方位旋转)艏侧推台数和功率2×560kW在动力定位系统DP状态下，对各台发电机及其他设备的工作状态也是有要求的。本文设定发电机的能量在足够使用的状态下。2GPA654—-DP介绍国际海事组织(IMO)根据动力定位系统的功能收稿日期：2010—10—09作者简介：唐莹(1974一)，女，助理工程师，主要从事船舶设计工作}冯遵迪(1982一)，男，助理工程师，主要从事船舶设计工作。和冗余度，将其划分为l级、2级、3级3个级别，其中第3级动力定位系统的级别最高，性能最先进。在此基础上，各国船级社制定了自

4、己的等级符号或附加标志。目前，中国船级社、美国船级社规定的3个级别的动力定位系统附加标志分别为DP一1、DP一2、DP一3。而本船的动力定位系统依照国际海事组织规则(IMO)和ABS船级社规范DP一2来建造的。它是一个双冗余系统，任何设备的单独失效都不会影响DP系统的连续操作。在这个系统中所有的电脑、可编程控制器PLC、电源、内部LAN数据连接及传感器都是双套的，电脑提供2个单独的输出以太网给单独的可编程控制器PLC。PLC通过2个单独的Genius输送数据给I／O模块，假使一个控制线路失效，另一控制线路会自

5、动接收处理。图1为DP系统及控制简图。图1比较清晰地表示出了VRS、罗经、DGPS、风速风向仪、激光参考系统与DP系统的连接，以及DP系统与各个推进器之间的连接。DP系统的配置有：控制电脑，其他各种航海数据的输Ⅳ出接口，PLC和双GeniusBus连接到船舶和功率管理系统。PLC接收从各个传感器和推进器收集到的信号，然后送到主控制电脑，并将主控制电脑处理的信息再传送到推进器。驾控台上有DP控制、IJS(手动)控制、自动操舵仪控制及手动控制的切换开关。需要切换时，按相应的开关2次，开关里面的指示灯亮，此时表示可

6、以进行相应的操作。DP电脑装入的是WindowsXP软件，它们的内部硬件都是防振的。DP控制板上有2个轴．向模拟操纵杆、旋转球、指示灯及其他一些电气组件。第2期唐莹等：石油平台供应船GPA654的DP控制系统麓推进蛔艉推进罐2艇推进i岛艏侧推j艏侧推2图1DP系统及控制简图3船在海上受到的影响参数船舶在海上航行或停止在海上时，会受到海上各种因素的影响而产生不希望的位置变化；或者需要克服各种因素影响将船开往自己希望的位置。这些因素主要包括：偏航：船舶的旋转，此参数由电罗经测量。振动：船舶的前或后移动，此参数由船

7、舶垂直参考系统传感测量。摆动：船舶的左或右移动，此参数由船舶垂直参考系统传感测量。风速风向：风速风向信仪测量。波浪：海浪对船的影响，船发生不希望的位移。水流：水流对船的影响，导致船发生不希望的位移。方位推进器：本船船尾所配置，可以随时补偿船舶发生的位移。轴式艏侧推：本船船首所带，可以随时补偿船舶发生的位移。为了克服船舶在这些因素的影响下产生不希望的位置变化，首先必须先收集这些变化的数据，并将这些数据全部传送到DP主控制站。DP主控制站对这些各种各样的信息进行综合处理分析，然后发出各种各样的指令去控制其他相关的

8、动力设备。4DP需要收集数据而配置的设备4．1船舶垂直参考系统传感器整个系统设计中，安装了2套船舶垂直参考系统传感器(VRS)。此传感器安装在易于到达并不易被损坏的地方，它的安装支架必须完全固定，不能有松动，靠近传感器下方的电缆不能弯曲并固定好。传感器安装尽量靠近船舶重心位置，它的前／后、左／右标记必须标清楚。此传感器对船舶的前后左右产生的倾斜非常敏感。在调试过程中，采用人为使之产生前后左右倾斜。倾