模块化科考负载对科考船作业效率的提升分析

发布时间：2021-11-03 11:58

　　文章旨在研究科考船携带模块化科考负载（主要为科考集装箱）之后的船舶作业效率问题。通过构建的数学模型对比不同搭载量的科考船单航次和全年使用情况,得出模块化科考负载对作业效率的增益分析结果。并且根据目前模块化程度日益增加的趋势,提出科考船配置船载科考模块移运系统等建议。 

【文章来源】：船舶. 2020,31(06)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

装备了大量模块化科考绞车的综合科考船

科考模块移运系统通常用来完善科考作业区域物流运输能力,主要包括移动集装箱模块的移箱系统以及联通多个甲板作业区域的室外地轨。集装箱移箱系统的目的是在不同的海上科考作业任务时,置换甲板上的集装箱科考模块与舱内储存的集装箱科考模块,也可以将海上科考任务采集到的样品储存到集装箱中到港后再进行整体装卸。室外地轨上设置托盘,托盘具有自走能力,通常用来运输各种科考设备,包括小型集装箱、温盐深测量系统(Conductivity Temperature Depth,CTD)采水器、ROV、自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)等。以中山大学科考船为例,其配置的集装箱移运系统在舱内有周转4个20 ft标箱的能力,可以将甲板面已经作业完的科考模块卸到舱内,同时将舱内的科考模块置换到甲板面上进行作业。从图2可知,可以采用“行车+地轨+船岸吊机”的方式高效地进行科考模块的移运。科考模块有两个显而易见的优点:一是增加了实验室、甲板机械设备或者样品存储空间,大幅提升了科考船的作业能力;二是由于集装箱与船体的接口简单、拆装方便,大幅缩短了码头装载或者船上切换功能的时间。以下通过对某科考船年度航次的作业内容进行拆解,来对比分析模块化前后的效率提升。

3.1 航次作业时间的定义以科考船最常见的定点作业和走航作业为例,假设本船的母港始终是P点,年度第一航次从P点出发,先通过备航时间tv(1)经过航渡ts(1,1)到达航段定点作业的站点A(1,1),经历准备时间tp(1,1)后进入定点作业时间,并经历作业时间tw(1,1)后进入到下一站点A(1,2)的航渡时间ts(1,2),再经历准备时间tp(1,2)后开始作业时间tw(1,2)……以此类推完成第一个航次的所有任务,假设第一航次有n个站点,那么最后一个站点A(1,n)的作业时间是tw(1,n),返航的航渡时间是ts(1,n+1)。以一个4站点的科考航次为例,其整体的航次安排如图3,可见站点A(1,1)、A(1,2)和A(1,4)都是定点作业,而站点A(1,3)为走航作业。

【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋综合科考船的船型特征及发展综述[J]. 吴刚.  船舶. 2017(S1)
[2]科考绞车专用集装箱箱脚受力浅析[J]. 汤清之.  船舶. 2017(S1)
[3]海洋综合科考船调查装备的布局与优化[J]. 李治远,张道建,王海员,周明,张海泉,周欣.  船舶. 2017(S1)
[4]厦门大学“嘉庚”号海洋科学综合考察船[J].   船舶. 2016(03)
[5]中美海洋科考船对比分析[J]. 苏振东,余军浩,王凯,黄金星.  舰船科学技术. 2016(01)
[6]国外海洋科考船现状及总体设计技术发展方向[J]. 刘松,左文锵,隋智享.  舰船科学技术. 2014(S1)



本文编号：3473640