船舶系统中DP动力定位系统设计的原则

船舶系统中 DP动力定位系统设计的原则

闫健 张日旭

大连建骄机械有限公司 辽宁 大连 116000

摘要：随着社会科技水平的不断提升，船舶行业的不断发展，提升船舶工作安全性显得越来越重要，而DP作为船舶系统中重要的组成部分，直接关系着船舶系统的正常运行。因此，工作人员只有全面了解和学习DP动力定位系统设计原则，才能做好设计工作，从而确保DP动力定位系统具有可行性。下面本文将简单分析DP动力定位系统的结构，并且指出设计工作中应该遵循的原则。

关键词：船舶系统；DP动力定位系统；系统设计；设计原则

一 引言

随着现代社会科学技术的不断发展，越来越多的新工艺、新技术新设备被广泛应用于DP动力定位系统结构中，不断完善DP动力定位系统功能，使之更好的配合船舶整体运行系统，从而确保船舶的正常工作，确保工作人员安全。目前SRI—VC2110DP 动力定位系统已经成为最新的定位系统，该系统在实际应用中取得较好的效果具有积极的推广意义，工作人员要熟悉系统的基本结构，并且遵循基本设计原则开展设计工作。

二 DP动力定位系统结构设计

DP动力定位系统是一种闭环的控制系统，主要是利用推力器为船舶提供抵抗风、浪、流等冲击的作用力，从而保持船舶在水面上的平稳和安全。其主要是由电源系统、推进器、控制装置以及传感器等组成，其中电源系统又包括：发电机和原动机、主配电板、开关以及配电系统和电源管理系统。而控制装置中又包括自动控制和手动控制两个部分，其中自动控制系统主要是利用计算机技术对系统进行控制，每一个推进器旁安装一个控制杆，对推进器进行及时调节。传感器中主要是外围传感器，其主要是对环境中的风速、风向情况进行感应，发出及时信号。系统中的每一个部分都会影响系统的性能，工作人员在系统设计时，一定要根据实际需要和系统特性认真开展工作，提升设计结果的可行性。

在DP动力定位系统中，推力系统是其中一个重要的组成部分，设计人员尤其要重视推力系统中的驱动系统设计和选择合适的驱动推力器。在设计中由于动力定位系统对推力器有特殊性要求，在船舶运行过程中，DP动力定位系统要求推力中的驱动器处于低速运行，因此，发动机要有很好的机动性能和应对突变情况的功能。由此，DP动力定位系统作为船舶系统中一个重要组成部分，工作人员必须要遵循设计原则，合理配置适当的系统设备，提升整个系统的运行效率。

图1 推力器3D模型

由于电气专业的高压低压电盘，变压器等电气设备体型较大，电缆数量多，导致空间的占有量较大，这就要求设计时要充分考虑各专业间协调的工作。对我们电气专业来说也是一次艰难的挑战。

三 DP动力定位系统设计的原则

船舶系统中的DP动力定位系统设计是一项重要的工作，工作人员要考虑系统的可操作性以及系统的一些特殊性能，在遵循基本设计原则的前提下，认真进行系统设计工作，因此，工作人员必须要考虑一些原则。

（一）多样化原则

船舶运行特殊环境所决定多样化原则，导致DP动力定位系统经常会在不同模式下运行，从而要求DP动力定位系统必须具备多样性，能及时针对不同的运行模式，调整应对状态，确保整个船舶系统的正常运行。一般在运行中系统会遇到动力定模式，此时船舶运行区域的水流速度比较缓慢，船舶在前进过程中所遭受的阻力比较小，此时的DP动力定位系统可以处于低速运行。而当运行处于迁移模式状态下，DP动力定位系统应该增大运行功率，从而为船舶前进提供抵抗来流带来的阻力，从而发动DP动力定位系统中的驱动器，从而推进船舶向前进。针对这种不同运行模式下，DP动力定位系统的不同工作状态的变化性，决定工作人员在设计时，必须要遵循多样化原则，不能固定DP动力定位系统的运行模式。如果一味的增大DP动力定位系统的驱动作用力，反而不利于降低运行时的能源消耗，DP动力定位系统中的驱动器一直处于高速运转的状态下，不仅不能降低消耗，还会缩短相关设备的使用寿命。因此，工作人员在设计时，要考虑系统的节能和降耗功能，在低速进行模式和迁移运行间选取两个之间的平衡点，设计出最有可行性的方案，不仅能确保DP动力定位系统的正常运行，同时还能降低能耗，使之更加符合社会发展趋势，推动船舶行业的顺利发展。

（二）可靠性原则

设计方案一定要具有可行性，可行性是判断一个设计方案的最好标准。在DP动力定位系统设计中，工作人员要考虑船舶运行的情况，由于船舶长期处于离港工作状态，很多时候无法及时处理设备故障等问题。因此，为了确保整个系统的正常运行，工作人员在设计时一定要考虑相关设备的质量。在设计时一定要科学合理的保存设计的冗余度，方便船舶在离港过程中，如果遇到设备故障问题，能技术维修或者更换新设备。

（三）可控制性

船舶运行必须具有可控制性，船舶运行方向、速度都必须是可以控制的，因此，在设计时，工作人员一定要考虑DP动力定位系统的可控制性。DP动力定位系统只有具有可控制性，才能在环境负载情况下随机性很强的进行定位，并且及时将消息传递到船舶主系统中，让主舱室的工作人员能正确控制整个系统，确保船舶向正确的方向行驶。DP动力定位系统中的可控制性主要是指推动力的控制，因此，设计人员要着重推理系统的设计，设计合理的驱动器位置，从而使得工作人员能全面控制该系统。

（四）降噪原则

工作人员要考虑系统运行时发出的噪音，在设计时要考虑降低噪音问题。一般可以在定位系统中设计有声学测量系统，不仅能满足系统的定位功能，同时还能有效的降低系统运行时发出的噪音。同时还要考虑空泡与螺旋整体的设计，尽量避免驱动器噪音对声学测量系统产生不利的影响。

（五）实用性

DP动力定位系统设计方案一定要具有实用性，从而能顺利进入具体实施阶段。所谓保证设计方案的实用性就是要求设计人员确保系统运行的效率，在低消耗的情况下达到最佳的工作状态，实践船舶行业的可持续发展。工作人员要全面考虑船舶运行环境和条件，不仅要满足正常环境下的运行需求，同时还要能应对恶劣的运行环境。目前DP动力定位系统的使用效率还不够，很多时候都是在比较低的功率水平下工作，因此，设计工作中，工作人员要意识到这个方面存在的问题，及时找到解决措施，从而解决实际问题。

四 结束语

综上所述，SRI—VC2110DP 动力定位系统做为船舶系统中的一个重要组成部分，要发挥DP动力定位系统的重要作用，必须要科学合理的设计DP动力定位系统结构，从而确保整体的安全、高效运行。而在整个动力定位系统中，只有做好推理系统，才能深入优化定位系统中的推理系统，全面发展发挥系统的功能和作用。在设计工作中，要遵循系统运行模式的特点以及可靠性等原则开展设计工作，深入优化系统分配和保证精确的控制。参考文献：

[1]刘芙蓉.半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D].武汉理工大学：动力机械及工程,2011

[2]姜延春.DP动力定位系统设计[J].广船科技,2009(11)

[3]李志旭.铺管起重船动力定位推进器配置研究[J].哈尔滨工程大学：控制工程,2011

[4]王明航，方俊，蒋磊.DP定位船舶推力系统设计原则[J].科技与企业,2013(01)