动力定位能力分析与评估系统

成果编号：21661

价格：面议

完成单位：江苏科技大学

单位类别：其他高校

完成时间：2018年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：电子信息、装备制造

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发布人：susu415 离线

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本项目针对海洋工程船、钻井平台研发动力定位能力分析与评估系统。动力定位能力分析是动力定位系统中重要的组成部分，一方面动力定位能力分析可以作为评估动力定位系统优劣的标准，另一方面也是动力定位系统设计的依据。目前动力定位系统作为海洋工程关键系统和配套设备，国际市场基本被国外几大公司垄断，国内尚没有成熟的产品。动力定位系统能力分析包括静态分析和动态分析。项目组已经完成动力定位能力分析软件1.0版本，主要实现动力定位能力分析的静态分析。目前项目组在研发动力定位能力分析2.0版本，即实现动力定位控位能力动态分析，能够更好地评估动力定位系统的可靠性，并获得推力系统功率消耗等信息。本项目主要开展动力定位系统定位能力分析与评估系统研发，形成自主知识产权的技术和软件，为船舶/平台动力定位系统前期设计提供定位能力分析、推进器配置、方案论证提供支持，提升我国深水海洋工程装备设计、建造和关键配套产品的整体水平能力，填补国内动力定位系统的空白。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新工艺、新装备

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股、人才培养、共建载体

参与活动：驻苏高校院所苏北五市产学研合作对接活动第七届中国江苏产学研合作大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 2 项
已授权专利,其中:发明专利 6 项

成果简介

成果概况

创新要点

动力定位(Dynamic Positioning，DP) 系统是船舶/平台深海航行、工作必备的控制系统。它通过控制系统驱动船舶推进器来抵消风、浪、流等作用于船上的环境外力, 从而使船舶保持在海平面某要求的位置上。DP 广泛用于海上作业船舶和海上平台的定点系泊，具有不受水深限制、定位精度高、灵活性好、机动性强、适用于多种海况作业等诸多优点，受到广泛关注。动力定位能力分析与评估系统是动力定位系统中重要的组成部分。动力定位能力分析是动力定位系统的关键技术之一，一方面可以评估船舶/平台在一定环境条件和工作条件下保持位置的能力，另一方面也可以作为系统设计的依据。动力定位系统能力分析包括静态分析和动态分析。目前，静态分析主要体现在动力定位能力曲线的计算上，且此方法已经被世界多数船级社和厂家认可，来作为评判动力定位系统定位能力好坏的有效工具。动态分析的主要目的是对在动力定位控制下的船舶/平台进行真实海况下运动的实时模拟。它可以考虑到不规则波浪情况，外载荷的时变性，以及浮体的运动等动态特征，更好地评估动力定位系统的可靠性，并获得推力系统功率消耗等信息。动力定位的动态分析也被美国石油协会APIRP2SK推荐为动力定位系统设计过程中更为可靠的方法。

主要技术指标

项目组在船舶动力定位系统、锚泊定位系统已有的研究成果基础上，根据浮式作业钻井平台、半潜式钻井平台、FPSO、铺管船、起重船等海工船舶定位系统技术特点，综合性、系统性破解影响船舶动力定位系统能力分析软件的关键技术，形成自主知识产权的技术和软件，为船舶/平台动力定位系统前期设计提供定位能力分析、推进器配置、方案论证提供支持，提升我国深水海洋工程装备设计、建造和关键配套产品的整体水平能力。本评估系统的目标是针对不同类型船舶都具有较准确的定位能力评估能力，软件中包含不同类型船舶风浪流的载荷系数、船舶运动方程、不同类型推进器的推力系统、可供用户选择的多种推力优化分配策略，动力定位辅助系泊定位方式时该软件具有不同系泊方式的定位能力评估功能，软件可直接生成船级社认可的定位能力分析报告，产品替代进口。

其他说明

项目组针对动力定位系统开展了系列研究，掌握了 “滤波与估计——时变模型——预测控制——推力优化分配”为主线的动力定位系统性技术及设计方法，掌握了动力定位系统定位能力分析、模型试验方法和技术、半实物仿真系统原理和方法、实船海试方法，开发了动力定位系统软件，项目成果已在2艏耙吸挖泥船和一艘远海多功能拖轮上应用。项目组曾研制出了具有自主知识产权的 “耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统”等系列成果, 攻克了大型挖泥船综合控制、作业自动化、装备综合保障等多项共性关键技术，在挖泥船DP/DT系统设计方法方面取得突破，填补了国内空白，整体达到“国内领先，国际先进”水平。该系列成果成功应用于140多艘大型挖泥船及其它特种工程船，国内市场占有率达90[%]以上，提高生产效率创造经济效益近百亿元，为永暑礁、美济礁等南海岛礁、曹妃甸、洋山港、天津港、宁波港开发等一大批国家和国防重点工程建设做出了重要贡献。成果“大型挖泥船综合控制系统与关键装备保障一体化系统及应用”获教育部科学技术进步一等奖，“耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统”获国家技术发明二等奖。当前，动力定位系统还在不断的完善过程之中，并将朝着绿色化和设备的标准化方向发展，其功能将更加强大、规模更大，技术手段也将更加先进，并将更加广泛地应用于海洋工程船舶。在本项目研究中，我们将充分利用现有的技术手段，了解动力定位系统最新工作模式，通过掌握国际知名品牌产品的技术方案或进行技术合作，在控制系统、推进系统、定位设备、定位精度控制、定位信息的采集与处理等方面开展研究，掌握其核心技术；消化吸收动力定位系统先进的设计理念、技术途径和方法，通过海洋工程船舶动力定位关键技术的研发，使该系统的硬件和软件模块具有通用性，功能具有先进性和创新性，以满足各种海洋工程船舶精确定位要求；该系统的软、硬件均将具有自主知识产权，在技术上接近或部分超过国外同类产品的水平。

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