動(dòng)力定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序

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第一節(jié)概述

本設(shè)計(jì)程序主要描述動(dòng)力定位系統(tǒng)工廠設(shè)計(jì)部分的工作流程，對于設(shè)備制造廠、專業(yè)機(jī)構(gòu)的相應(yīng)工作僅作簡單介紹，對于工廠今后船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該程序具有一定的指導(dǎo)作用。

其次節(jié)

1.系統(tǒng)基本信息的確認(rèn)

1.1根據(jù)技術(shù)規(guī)格書的要求明確船舶的船級社和該船級社動(dòng)力定位系統(tǒng)的入級

符號。

1.2與船東協(xié)商，確定船舶工作的外部環(huán)境條件：風(fēng)速、流速、浪高。1.3與船東協(xié)商，確定船舶的動(dòng)力定位等級。

1.4論證主推進(jìn)器及動(dòng)力定位推進(jìn)器的型式，尋常借鑒母型船并最終與船東商

定。

1.4.1主推進(jìn)器尋常采用以下型式：-吊艙式推進(jìn)器（POD）-全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器（Z型或L型）-尾軸推進(jìn)器+舵

1.4.2動(dòng)力定位推進(jìn)器尋常采用以下型式：-側(cè)向推進(jìn)器

-可升縮型全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器

1.5初估推進(jìn)器的功率，可借鑒母型船進(jìn)行。1.5.1主推進(jìn)器功率按以下兩種狀況預(yù)估：-船舶有自由航行的航速要求

-船舶無自由航行的航速要求，既只有較低航速能力做工作區(qū)域機(jī)動(dòng)應(yīng)用、

設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作

1

長距離調(diào)遣采用拖航的船舶

1.5.2動(dòng)力定位推進(jìn)器按不同型式、數(shù)量進(jìn)行功率配置論證。

1.5.3對于DP2、DP3入級符號，應(yīng)注意推進(jìn)器要求有冗余，尋常用增加數(shù)量和

增大功率來實(shí)現(xiàn)，以保證在缺少任意一臺推進(jìn)器時(shí)，余下的推進(jìn)器能力依舊足夠。1.6初估電力負(fù)荷

1.6.1由總設(shè)計(jì)師協(xié)同確定船舶工作工況的分類。

1.6.2由總設(shè)計(jì)師協(xié)同確定動(dòng)力定位時(shí)各推力器的負(fù)荷系數(shù)。

1.6.3初估除推進(jìn)器負(fù)荷之外的其它用電負(fù)荷，包括推進(jìn)輔助機(jī)械、專用工作機(jī)

械、機(jī)艙輔機(jī)、空調(diào)、通風(fēng)、冷藏、日用生活用電、觀通導(dǎo)航等，由各相關(guān)專業(yè)協(xié)同確定。

1.6.4確定、優(yōu)化發(fā)電機(jī)組功率和數(shù)量，由輪機(jī)專業(yè)協(xié)同確定。對于DP2、DP3

發(fā)電機(jī)要求有冗余，尋常用增加數(shù)量和增大功率來實(shí)現(xiàn)，以保證在缺少任意一臺發(fā)電機(jī)時(shí)，余下的發(fā)電機(jī)能力依舊足夠。

1.7根據(jù)動(dòng)力定位系統(tǒng)的入級符號的要求，熟悉相應(yīng)的設(shè)備、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。1.8由動(dòng)力定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)責(zé)任人告知船、機(jī)、電專業(yè)主管動(dòng)力定位系統(tǒng)的入級符

號，要求各專業(yè)在相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備技術(shù)談判時(shí)注意定位系統(tǒng)的特別要求，并將所要求的內(nèi)容反應(yīng)在工廠圖紙和設(shè)備技術(shù)協(xié)議中。

2.動(dòng)力定位系統(tǒng)技術(shù)協(xié)議的簽訂

2.1根據(jù)動(dòng)力定位系統(tǒng)的入級符號的要求,按附表1表完成系統(tǒng)的基本配置，并

表達(dá)到技術(shù)協(xié)議之中。同時(shí)應(yīng)征求船東看法，對于位置參照系統(tǒng)的類型、數(shù)量及其它特別要求，也應(yīng)在協(xié)議中反應(yīng)，由于它會對整個(gè)系統(tǒng)的價(jià)格產(chǎn)生較大影響。

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表1各國船級社不同的附加標(biāo)志的動(dòng)力定位系統(tǒng)設(shè)備配置要求

船DNVDYNPOS-DYNPOS-ADYNPOS-AUTDYNPOS-AUTRO級AUTUTR社BVSAM/ATAM/ATRAM/ATRS縮GLSAMDP1DP2DP3寫CCSDP-1DP-2DP-3IMO一級設(shè)備二級設(shè)備三級設(shè)備DP分系統(tǒng)及設(shè)備、部件無冗余③主配電板1（★）母線短路器（CCS無此0要求）（★）配電系統(tǒng)（CCS無此無冗余要求）（★）功率管理系統(tǒng)⑤無推力推力器布置無冗余系統(tǒng)④電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)和原動(dòng)機(jī)系統(tǒng)無冗余③有冗余有冗余，隔艙布置1（★）1，開式母線2，隔艙布置0（★）1無冗余有冗余（★）無有無冗余④有冗余1（自動(dòng)2顯示并故障報(bào)警）。2有冗余，分舷布置。有有冗余，分艙布置。3，其中一套在備用控制站控制系統(tǒng)自動(dòng)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（包括基準(zhǔn)鐘打印設(shè)備）的數(shù)量1，手動(dòng)：具有自動(dòng)船艏控制的獨(dú)立操縱桿系統(tǒng)⑩各推力器單獨(dú)操縱手柄傳感位置參考系統(tǒng)器系垂直參考系統(tǒng)統(tǒng)電羅經(jīng)風(fēng)速風(fēng)向儀其他必需的傳感器（CCS無此要求）不間UPS斷電源后交替使用備用控制站備無⑥有有有有111110有21⑦1⑦1⑦11有32⑧2⑨221①有323221+1②1套安在備用控制站有其中一套布置在備用控制站無無無

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表1附注：①GL和DNV都要求2套；

②GL和DNV要求2+1（3）套；

③BV要求設(shè)置一臺備用發(fā)電機(jī)；DNV要求假使是船舶正常電力系統(tǒng)一

部分（也就是DP使用的是正常的船舶電力系統(tǒng)，而不是專門供給DP系統(tǒng)的電力系統(tǒng)）時(shí)，無需冗余；

④對于SAM、AM/AT附加標(biāo)志，BV要求至少1臺方位電動(dòng)推力器和1

臺柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的推力器。對于AM/ATR和AM/ATRS附加標(biāo)志，電力驅(qū)動(dòng)的推力器和柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的推力器均需要冗余；

⑤BV對所有標(biāo)志，都需要功率管理系統(tǒng)，對AM/ATR和AM/ATRS附加

標(biāo)志，功率管理系統(tǒng)需要冗余；

⑥BV要求布置；⑦BV要求設(shè)置2套。

⑧DNV要求：為了位置參考系統(tǒng)的確鑿性，至少需要3套。假使在操作

（極限）范圍內(nèi)沒有VRS修正，DP控制系統(tǒng)就能決定船舶位置，僅要求2套；

⑨DNV要求3套。這3套之一能夠被基于其它原理的船艏（測量）裝置

所代替。這個(gè)船艏（測量）裝置必需達(dá)到IMOResMSC.116(73).中TDH（傳送船位裝置）型式認(rèn)可的要求；

⑩DNV要求船艏輸入來自任何必需的電羅經(jīng)；

（★）DNV要求假使是船舶正常電力系統(tǒng)一部分（也就是DP使用的是正

常的船舶電力系統(tǒng)，而不是專門供給DP系統(tǒng)的電力系統(tǒng)）時(shí)的狀況；

由于，LR和ABS船級社的動(dòng)力定位系統(tǒng)規(guī)范制定得比較原則。其規(guī)范要求：設(shè)備配備是否合理，主要是采用可靠性分析來確定。所以，在上表中未列出。2.2在技術(shù)協(xié)議中明確與相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備的接口,具體如下：-確立與主機(jī)、主推進(jìn)系統(tǒng)的接口的性質(zhì)、數(shù)量、技術(shù)參數(shù)。-確立與側(cè)推系統(tǒng)的接口的性質(zhì)、數(shù)量、技術(shù)參數(shù)。-確立與舵機(jī)系統(tǒng)的接口的性質(zhì)、數(shù)量、技術(shù)參數(shù)。-確立與電站系統(tǒng)的接口的性質(zhì)、數(shù)量、技術(shù)參數(shù)。

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-確立與羅經(jīng)系統(tǒng)的接口的性質(zhì)、數(shù)量、技術(shù)參數(shù)。-確立與GPS系統(tǒng)的接口的性質(zhì)、數(shù)量、技術(shù)參數(shù)。-確立與電子海圖系統(tǒng)的接口的性質(zhì)、數(shù)量、技術(shù)參數(shù)。-確立與風(fēng)速風(fēng)向儀的接口的性質(zhì)、數(shù)量、技術(shù)參數(shù)。-確立與衛(wèi)星通信站的接口的性質(zhì)、數(shù)量、技術(shù)參數(shù)。-其他特別接口的性質(zhì)、數(shù)量、技術(shù)參數(shù)。

2.3對于DP2、DP3的船舶，必需進(jìn)行故障模式與影響分析（尋常稱之為FMEA）。

由于工廠及設(shè)備供應(yīng)商尋常都不具備進(jìn)行該項(xiàng)工作的資質(zhì)，因此應(yīng)在技術(shù)協(xié)議中明確由船東委托船級社或其他權(quán)威機(jī)構(gòu)完成FMEA，技術(shù)責(zé)任由船東和設(shè)備供應(yīng)商共同承受。

2.4對于DP2、DP3的船舶，尋常都需進(jìn)行一次FMEA海上試驗(yàn)。應(yīng)在技術(shù)協(xié)議中

明確技術(shù)責(zé)任人為船東，由工廠和設(shè)備供應(yīng)商協(xié)助完成FMEA海上試驗(yàn)。

第三節(jié)初步定位能力分析

動(dòng)力定位船舶定位能力的強(qiáng)弱是通過定位能力分析確定的，反映了船舶在不同的外界條件下定位能力的大小，主要由船舶的線性、船舶的受風(fēng)面積、推進(jìn)器的推進(jìn)效率（含