Способ стабилизации положения танкера при выполнении грузовых работ

Авторы патента:


Способ стабилизации положения танкера при выполнении грузовых работ

 

B63H25 - Управление судами: уменьшение скорости хода, осуществляемое иными средствами, чем движители (использование подвижно установленных движителей для управления судном B63H 5/14; использование подвижно установленных забортных двигательно-движительных агрегатов B63H 20/00); динамическая постановка на якорь, т.е. расположение судов с помощью основных или вспомогательных движителей (постановка судов на якорь, кроме динамической, B63B 21/00; устройства для уменьшения килевой и бортовой качки или подобных нежелательных движений судов с помощью реактивных струй или гребных винтов B63B 39/08)

Владельцы патента RU 2462389:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") (RU)

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано для стабилизации положения танкера при погрузке нефтепродуктов относительно нефтяного терминала в открытом море. Способ стабилизации положения танкера при выполнении грузовых работ основан на формировании сигнала управления исполнительным механизмам. Непрерывно определяют во времени текущие координаты следующих точек: геометрического центра нефтяного терминала O(φO, λO); кормовой точки танкера А(φA, λA); носовой точки танкера F(φF, λF), определяют точку F1, лежащую на линии, соединяющей центр нефтяного терминала и кормовую точку А танкера. При этом точка F1 расположена на фиксированном расстоянии d от центра нефтяного терминала. Далее рассчитывают текущие координаты точки F1F1, λF1), затем рассчитывают расстояние между текущими положениями точек F и F1 и определяют величину отрезка FF1. Пропорционально величине отрезка FF1 формируют сигнал управления исполнительным механизмам для приведения носовой точки танкера F в точку F1. В итоге все точки О, F, А будут находиться на одной линии для удовлетворения требования безопасного выполнения грузовых операций танкера на нефтяном терминале в условиях открытого моря. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано для стабилизации положения танкера, занятого погрузкой нефтепродуктов, относительно нефтяного терминала в открытом море, при условии, когда в районе погрузки местоположение танкера подвержено воздействиям ветроволновых возмущений, течения, льда.

Известен способ управления судном в режиме стабилизации положения судна, основанный на измерении продольного и поперечного смещений судна относительно заданного положения и отклонения его по курсу, сравнении измеренных величин смещений и отклонения с допустимыми значениями и формировании на их основе разности сигнала управления для осуществления воздействий на судно средствами его движительно-рулевого комплекса с учетом сигнала обратной связи, а также на измерении курсового угла и скорости кажущегося ветра [1], [2], [3].

Цель стабилизации положения танкера в процессе выполнения им грузовой операции на нефтяном терминале принципиально отличается от цели стабилизации судна, например, занятого буровыми работами, так как при стабилизации положения танкера не ставится задача удержания танкера в заданной точке (точка с заданными координатами, значения которых постоянны) с известными допустимыми отклонениями от нее.

В соответствии с требованиями безопасности выполнения грузовых операций на нефтяном терминале танкер должен постоянно находиться на прямой линии, проходящей через центр нефтяного терминала, диаметральная плоскость (ДП) танкера должна совпадать с указанной линией. При этом допускается изменение во времени направления линии, проходящей через центр нефтяного терминала, т.е. в отличие от случая стабилизации судна в заданной точке при стабилизации танкера в заданном направлении относительно нефтяного терминала допустимо изменение положения заданной точки.

Задачей изобретения является совершенствование управления танкером, занятым погрузкой нефтепродуктов в условиях открытого моря, для стабилизации его положения относительно нефтяного терминала.

Она решается в способе стабилизации положения танкера при выполнении грузовых операций, основанном на формировании сигнала управления исполнительным механизмам, тем, что непрерывно определяют во времени текущие координаты следующих точек:

- геометрического центра нефтяного терминала O(φO, λO);

- кормовой точки танкера А(φA, λA);

- носовой точки танкера F(φF, λF),

определяют точку F1, лежащую на линии, соединяющей центр нефтяного терминала и кормовую точку А танкера, при этом точка F1 расположена на фиксированном расстоянии d от центра нефтяного терминала, рассчитывают текущие координаты точки F1F1, λF1), затем рассчитывают расстояние между текущими положениями точек F и F1, определяют величину отрезка FF1 и пропорционально величине отрезка FF1 формируют сигнал управления исполнительным механизмам для приведения носовой точки танкера F в точку F1. При этом расстояние d определяется требованиями безопасности проведения грузовых операций, а носовая точка F расположена как можно ближе к крайней носовой точке танкера, определяемой геометрическими контурами последнего, или совпадает с ней.

Благодаря наличию указанных признаков возможно достижение поставленной задачи.

Способ управления танкером, занятым погрузкой нефтепродуктов в условиях открытого моря, для стабилизации его положения относительно нефтяного терминала заключается в следующем.

Непрерывно во времени определяют текущие координаты следующих точек (фиг.):

- геометрического центра О(φO, λO) нефтяного терминала 2;

- кормовой точки А(φA, λА) (условно кормовая точка) танкера 1;

- носовой точки F(φF, λF) (условно носовая точка) танкера 1.

Две последние точки А, F должны находиться в ДП танкера 1, кроме того, носовая точка F должна быть расположена предельно близко к крайней носовой точке (геометрическая точка контура танкера 1) или, в соответствии с техническими возможностями конструкции корпуса танкера 1, совпадать с ней. Последнее условие продиктовано необходимостью более точного соблюдения требования безопасности грузовых операций, а именно сохранению постоянным значения дистанции между центром (точка О) нефтяного терминала 2 и крайней точкой носовой оконечности танкера 1, которое мы обозначим буквой d. Координаты точек О, А, F определяются спутниковой навигационной системой (СНС) GPS или ГЛОНАСС с использованием дифференциальных поправок, повышающих точность определения координат до величины не более ±1,0 м [4].

Рассчитывают текущие координаты точки F1F1, λF1) (фиг.). Положение точки F1 на линии, соединяющей центр нефтяного терминала 2 с кормовой точкой танкера 1, определяется заданным по условиям безопасности значением расстояния между центром терминала 2, точкой О, и крайней точкой носовой оконечности танкера 1. Это расстояние фиксировано и, как сказано выше, равно d. Координаты точки F1 рассчитывают с использованием значений текущих координат известных точек O(φO, λO) и А(φА, λA) и заданного расстояния d по формулам:

В выражениях (1), (2) текущая величина отрезка ОА является переменной величиной и определяется зависимостью:

Рассчитывают расстояние между точками F и F1, т.е. величину отрезка FF1 - текущее отстояние носовой точки F танкера 1 от точки F1, расположенной на расстоянии d от центра нефтяного терминала 2 на линии, соединяющей центр нефтяного терминала 2 с кормовой точкой А танкера 1:

FF1=[(λFF1)2+(φFF1)2]0,5.

Пропорционально величине отрезка FF1 формируют сигнал управления для движительно-рулевого комплекса танкера 1, работа которого приводит к приведению носовой точки F танкера 1 в точку F1, лежащую на расстоянии d от центра (точка О) нефтяного терминала 2 на линии, соединяющей центр нефтяного терминала 2 (точка О) с кормовой точкой А танкера 1. В итоге все известные точки О, F, А будут находиться на одной линии, что соответствует требованиям безопасного выполнения грузовых операций танкера 1 на нефтяном терминале 2 в условиях открытого моря.

Литература

1. Система автоматического удержания судна над заданной точкой морского дна. А.с. №944988, М.кл.3 В63Н 25/04, заявл. 10.03.77, з. №2461278/27-11. Опубл. 23.07.82. Бюл. №27. Авторы: В.И.Жилин, Д.А.Каинов, О.А.Лосев. Заявитель: Севастопольский приборостроительный институт.

2. Способ динамического позиционирования судна при возникновении шквала. Пат. №2392182, МПК В63Н 25/00, заявка 2009110336/11, 20.03.2009, опубликовано: 20.06.2010. Авторы: Васильев К.К. и др. Патентообладатель: ФНПЦ ОАО «Научно-производственное объединение «Марс»» (RU).

3. Способ управления судном в режиме без хода. А.с. №766958, М.кл.3 В63Н 25/04. Заявл. 17.03.78, з. №2591281/27-11. Опубл. 30.09.80. Бюл. №36, 02.10.80. Автор: В.К.Болховитинов.

4. Липкин И.А. Спутниковые навигационные системы. - М.: Вузовская книга, 2001. - 215 с.

1. Способ стабилизации положения танкера при выполнении грузовых работ, основанный на формировании сигнала управления исполнительным механизмам, отличающийся тем, что непрерывно определяют во времени текущие координаты следующих точек:
геометрического центра нефтяного терминала O(φO, λO);
кормовой точки танкера А(φA, λA);
носовой точки танкера F(φF, λF),
определяют точку F1, лежащую на линии, соединяющей центр нефтяного терминала и кормовую точку А танкера, при этом точка f1 расположена на фиксированном расстоянии d от центра нефтяного терминала, рассчитывают текущие координаты точки F1F1, λF1), затем рассчитывают расстояние между текущими положениями точек F и f1, определяют величину отрезка FF1 и пропорционально величине отрезка FF1 формируют сигнал управления исполнительным механизмам для приведения носовой точки танкера F в точку F1.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние d определяется требованиями безопасности проведения грузовых операций.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что носовая точка F расположена как можно ближе к крайней носовой точке танкера, определяемой геометрическими контурами последнего, или совпадает с ней.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газовым регуляторам, снабженным избыточным клапаном для стравливания избыточного давления, и направлено на увеличение эффективности прохождения потока при заданном выходном давлении, что обеспечивается за счет того, что устройство для регулирования потока текучей среды содержит клапанный корпус, имеющий вход, выход и горловину, расположенную между входом и выходом, привод, прикрепленный к клапанному корпусу и содержащий клапанный диск, и диафрагму, функционально связанную с клапанным диском, при этом клапанный диск расположен внутри клапанного корпуса и выполнен с возможностью перемещения относительно горловины клапанного корпуса между открытым положением и положением запирания в ответ на изменения давления на выходе клапанного корпуса, воспринятые диафрагмой, клапанный порт, установленный в горловине клапанного корпуса, при этом клапанный порт содержит цилиндрический компонент, содержащий седло клапана и канал, проходящий через клапанный порт.

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования давления и может быть использовано в различных отраслях промышленности для понижения и регулирования давления различных газов.

Изобретение относится к средствам регулирования газового потока, включающим регулирующий клапан для перекрывания газового потока, проходящего через регулятор, и направлено на увеличение пропускной способности клапана при повышении его структурной целостности и уменьшении габаритов, что обеспечивается за счет того, что устройство для регулирования потока текучей среды содержит клапанный диск и клапанный порт, выполненный с возможностью обеспечения вспомогательного уплотнения в ходе проведения процедуры перекрывания при наличии засорения, при которой диск непосредственно сопрягается с компонентом корпуса, входящего в состав порта.

Изобретение относится к технике регулирования газа и направлено на уменьшение степени падения давления в механизме при нормальной работе, что обеспечивается за счет того, что устройство для регулирования текучей среды содержит корпус клапана, ограничивающий впускное и выпускное отверстия, клапанное окно, расположенное в корпусе клапана между впускным и выпускным отверстиями, клапанный диск, расположенный в корпусе клапана с возможностью перемещения между открытым положением и закрытым положением для регулирования потока текучей среды через корпус клапана, причем клапанный диск имеет уплотнительную поверхность для вхождения в контакт с клапанным окном, когда клапанный диск находится в закрытом положении, а также цилиндрический элемент, прикрепленный с возможностью снятия к окружности клапанного диска и выступающий над уплотнительной поверхностью клапанного диска для направления потока текучей среды, проходящей от клапанного окна в выпускное отверстие.

Изобретение относится к газовым регуляторам, снабженным избыточным клапаном для стравливания избыточного давления, и направлено на повышение удобства эксплуатации, что обеспечивается за счет того, что устройство для регулирования потока текучей среды содержит управляющий узел, содержащий управляющий компонент и диафрагму, функционально связанную с управляющим компонентом, который выполнен с возможностью перемещения для управления потоком текучей среды через устройство, избыточный клапан, функционально сопряженный с управляющим узлом, корпус привода с полостью для размещения по меньшей мере части управляющего узла.

Изобретение относится к средствам регулирования газа и направлено на увеличение эффективности работы, что обеспечивается за счет того, что устройство для регулирования текучей среды содержит клапан, имеющий впускное и выпускное отверстия и проходное отверстие, расположенное между впускным и выпускным отверстиями, исполнительный механизм, соединенный с клапаном и содержащий клапанную тарелку, расположенную в клапане и выполненную с возможностью перемещения между закрытым положением, смежным с проходным отверстием, рабочим положением, отстоящим на первое расстояние от проходного отверстия, и предохранительным положением, отстоящим на второе расстояние от проходного отверстия.

Изобретение относится к бортовым системам автоматического управления летательными аппаратами (ЛА). .

Изобретение относится к бортовым системам автоматического управления беспилотными летательными аппаратами. .

Изобретение относится к бортовым системам автоматического управления беспилотными летательными аппаратами. .

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано для безопасной швартовки швартующегося судна к объекту швартовки. .

Изобретение относится к плотовому сплаву древесины, а именно к устройствам для остановки плотов. .

Изобретение относится к области судовождения, в частности к автоматическому управлению движением судна. .

Изобретение относится к судовым установкам, оборудованным газотурбинными агрегатами. .

Изобретение относится к судовождению и может быть использовано для прогнозирования движения судна при маневрировании. .

Изобретение относится к оборудованию судов и может быть использовано в средствах активного управления движением судов, в том числе в подруливающих устройствах (ПУ).

Изобретение относится к оборудованию судов и может быть использовано в средствах активного управления движением судов, в том числе в подруливающих устройствах (ПУ).

Изобретение относится к области судостроения. .

Изобретение относится к технике ручного управления движением корабля по курсу. .

Изобретение относится к технике управления движением судов и может быть использовано, в частности, для обеспечения режимов плавания судов класса «река-море» в специфических условиях внутренних водных путей и прибрежных районов морей при управлении курсом и скоростью хода при прохождении узкостей и фарватеров с использованием вертикальных рулей (ВР) и пропульсивного комплекса (ПК), ограниченного навигационного комплекса в составе лага, указателей скорости поворота судна и приемоиндикаторов для определения местоположения судна.

Изобретение относится к средствам автоматического управления движением судов и динамического позиционирования судов
Наверх