半潜式平台动力定位控制系统应用设计
发布时间：2022-11-11 22:17
随着世界海洋油气的勘探开发由浅海逐步走向深海,传统的锚泊定位方式已不能满足海上作业的发展需要,动力定位系统因其不受水深限制而开始广泛应用到海洋钻采平台上,使得半潜式钻井平台成为深海开发的主力装备。半潜式平台动力定位的核心是控制系统,它包括控制器和测量系统,其整体性能的优劣直接关系到平台定位能力的可靠性、准确性和经济性。因此,在实际的平台项目中如何成功设计满足相关规范、规则和技术要求的半潜式平台动力定位控制系统,就显得尤为重要。本论文以大连某船舶企业设计建造的BT大型半潜式钻修井平台为研究载体,对半潜式平台动力定位控制系统应用设计中的主要技术进行研究,从而确保设计完成的依托平台项目定位控制系统在实际的作业运行中具有高可靠性和安全性,技术性能满足业主合同技术说明书的要求。本文紧密结合了实船项目,首先对动力定位控制系统的相关规范、规则进行研究梳理,认真分析合同技术说明书的主要技术指标和性能要求,完成了依托平台动力定位控制系统总体网络结构方案设计、设备配置选型,并根据平台的结构和区域分割,合理分配完成主要设备布置和不同冗余组别电缆走向;然后应用可靠性理论,对定位控制系统的各主要组成部分进行了冗...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 动力定位系统简介及相关规范
1.3 国内外发展现状及趋势
1.4 本文主要研究的内容
2 BT平台动力定位控制系统网络设计及配置选型
2.1 BT半潜式平台项目简介
2.2 典型半潜式平台动力定位控制系统
2.2.1 控制原理
2.2.2 计算机控制系统
2.2.3 位置参考系统
2.2.4 传感器
2.2.5 DP报警系统
2.3 BT平台DP控制系统硬件配置研究
2.3.1 硬件配置研究
2.3.2 BT平台实际配置选型
2.3.3 BT平台DP控制系统软件功能
2.4 DP控制网络设备布置和电缆走向设计
2.5 本章小结
3 动力定位控制系统可靠性分析
3.1 可靠性分析相关参数基本概念
3.1.1 可靠度R(t)
3.1.2 不可靠度F(t)
3.1.3 平均无故障工作时间(MTBF)
3.1.4 失效率λ(t)
3.2 可靠性分析基本结构模型
3.2.1 串联结构模型
3.2.2 并联结构模型
3.2.3 k/n(G)表决结构模型
3.2.4 储备结构模型
3.3 BT平台动力定位系统配置及原理
3.3.1 BT平台配置与ABS要求对比
3.3.2 工作原理说明
3.4 BT平台动力定位控制系统可靠性分析
3.4.1 DP控制器
3.4.2 位置参考系统
3.4.3 DP传感器系统
3.4.4 电源系统
3.4.5 BT平台动力定位控制系统可靠性分析
3.5 本章小结
4 DP控制系统故障模式及影响分析(FMEA)
4.1 FMEA简介
4.2 FMEA流程
4.3 DPFMEA标准
4.4 BT平台DPFMEA分析
4.5 BT平台DPFMEA验证
4.6 本章小结
5 DP能力分析
5.1 动力定位能力计算模型
5.2 BT平台DP能力分析与验证
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Dynamic Positioning Capability Analysis for Marine Vessels Based on A DPCap Polar Plot Program[J]. WANG Lei,YANG Jian-min,XU Sheng-wen. China Ocean Engineering. 2018(01)
[2]DP-3动力定位冗余系统设计与分析[J]. 贺蓓蕾,徐俊路,于明. 中国水运. 2016(06)
[3]动力定位控制系统在第六代深水钻井船的应用[J]. 李伟杰,王磊. 实验室研究与探索. 2015(06)
[4]动力系统在船舶电力推进动力定位中的应用探讨[J]. 姜玉林. 航海. 2014(05)
[5]半潜式深水钻井平台动力定位系统简介及设计概要[J]. 赵京海,姜诒萍,高嵩. 船舶工程. 2011(S1)
[6]动力定位系统DPS在海洋工程中的广泛应用[J]. 钱炜. 机电设备. 2010(05)
[7]DP-3动力定位控制系统在钻井平台上的应用[J]. 袁飞晖,熊勇,宋金扬. 上海造船. 2010(01)
[8]动力定位工程船设计技术研究[J]. 缪燕华,吴斐文. 上海造船. 2010(01)
[9]基于功能模型的复杂系统FMEA方法[J]. 杨建军,黎放,魏军. 海军工程大学学报. 2009(04)
[10]船舶动力定位系统控制技术的发展与展望[J]. 余培文,陈辉,刘芙蓉. 中国水运. 2009(02)
博士论文
[1]半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D]. 刘芙蓉.武汉理工大学 2011
硕士论文
[1]深水钻井船DP-3级动力定位系统研究[D]. 李伟杰.上海交通大学 2015
[2]模糊PID解耦算法在船舶动力定位系统中的应用研究[D]. 邵静林.武汉理工大学 2014
[3]半潜式钻井平台集成监控和管理系统研究[D]. 靳臣.江苏科技大学 2013
[4]船舶位置控制平台船舶层控制器的设计[D]. 郭伟.大连海事大学 2013
[5]数据融合技术在动力定位控制系统中的应用研究[D]. 栗占宝.大连海事大学 2013
[6]深水半潜式钻井平台动力定位控制系统研究[D]. 刘伟.哈尔滨工程大学 2013
[7]半潜式钻井支持平台安全控制系统设计研究[D]. 邹成业.大连海事大学 2013
[8]DP-3级动力定位控制系统三模冗余容错结构研究[D]. 李莉威.哈尔滨工程大学 2012
[9]动力定位控制系统故障模式与影响分析[D]. 刘杨.哈尔滨工程大学 2011
[10]集装箱装卸岸桥驱动器控制系统可靠性分析[D]. 于肖薇.大连海事大学 2010
本文编号：3705846
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 动力定位系统简介及相关规范
1.3 国内外发展现状及趋势
1.4 本文主要研究的内容
2 BT平台动力定位控制系统网络设计及配置选型
2.1 BT半潜式平台项目简介
2.2 典型半潜式平台动力定位控制系统
2.2.1 控制原理
2.2.2 计算机控制系统
2.2.3 位置参考系统
2.2.4 传感器
2.2.5 DP报警系统
2.3 BT平台DP控制系统硬件配置研究
2.3.1 硬件配置研究
2.3.2 BT平台实际配置选型
2.3.3 BT平台DP控制系统软件功能
2.4 DP控制网络设备布置和电缆走向设计
2.5 本章小结
3 动力定位控制系统可靠性分析
3.1 可靠性分析相关参数基本概念
3.1.1 可靠度R(t)
3.1.2 不可靠度F(t)
3.1.3 平均无故障工作时间(MTBF)
3.1.4 失效率λ(t)
3.2 可靠性分析基本结构模型
3.2.1 串联结构模型
3.2.2 并联结构模型
3.2.3 k/n(G)表决结构模型
3.2.4 储备结构模型
3.3 BT平台动力定位系统配置及原理
3.3.1 BT平台配置与ABS要求对比
3.3.2 工作原理说明
3.4 BT平台动力定位控制系统可靠性分析
3.4.1 DP控制器
3.4.2 位置参考系统
3.4.3 DP传感器系统
3.4.4 电源系统
3.4.5 BT平台动力定位控制系统可靠性分析
3.5 本章小结
4 DP控制系统故障模式及影响分析(FMEA)
4.1 FMEA简介
4.2 FMEA流程
4.3 DPFMEA标准
4.4 BT平台DPFMEA分析
4.5 BT平台DPFMEA验证
4.6 本章小结
5 DP能力分析
5.1 动力定位能力计算模型
5.2 BT平台DP能力分析与验证
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Dynamic Positioning Capability Analysis for Marine Vessels Based on A DPCap Polar Plot Program[J]. WANG Lei,YANG Jian-min,XU Sheng-wen. China Ocean Engineering. 2018(01)
[2]DP-3动力定位冗余系统设计与分析[J]. 贺蓓蕾,徐俊路,于明. 中国水运. 2016(06)
[3]动力定位控制系统在第六代深水钻井船的应用[J]. 李伟杰,王磊. 实验室研究与探索. 2015(06)
[4]动力系统在船舶电力推进动力定位中的应用探讨[J]. 姜玉林. 航海. 2014(05)
[5]半潜式深水钻井平台动力定位系统简介及设计概要[J]. 赵京海,姜诒萍,高嵩. 船舶工程. 2011(S1)
[6]动力定位系统DPS在海洋工程中的广泛应用[J]. 钱炜. 机电设备. 2010(05)
[7]DP-3动力定位控制系统在钻井平台上的应用[J]. 袁飞晖,熊勇,宋金扬. 上海造船. 2010(01)
[8]动力定位工程船设计技术研究[J]. 缪燕华,吴斐文. 上海造船. 2010(01)
[9]基于功能模型的复杂系统FMEA方法[J]. 杨建军,黎放,魏军. 海军工程大学学报. 2009(04)
[10]船舶动力定位系统控制技术的发展与展望[J]. 余培文,陈辉,刘芙蓉. 中国水运. 2009(02)
博士论文
[1]半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D]. 刘芙蓉.武汉理工大学 2011
硕士论文
[1]深水钻井船DP-3级动力定位系统研究[D]. 李伟杰.上海交通大学 2015
[2]模糊PID解耦算法在船舶动力定位系统中的应用研究[D]. 邵静林.武汉理工大学 2014
[3]半潜式钻井平台集成监控和管理系统研究[D]. 靳臣.江苏科技大学 2013
[4]船舶位置控制平台船舶层控制器的设计[D]. 郭伟.大连海事大学 2013
[5]数据融合技术在动力定位控制系统中的应用研究[D]. 栗占宝.大连海事大学 2013
[6]深水半潜式钻井平台动力定位控制系统研究[D]. 刘伟.哈尔滨工程大学 2013
[7]半潜式钻井支持平台安全控制系统设计研究[D]. 邹成业.大连海事大学 2013
[8]DP-3级动力定位控制系统三模冗余容错结构研究[D]. 李莉威.哈尔滨工程大学 2012
[9]动力定位控制系统故障模式与影响分析[D]. 刘杨.哈尔滨工程大学 2011
[10]集装箱装卸岸桥驱动器控制系统可靠性分析[D]. 于肖薇.大连海事大学 2010
本文编号：3705846
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