基于深海钻井平台动态定位系统的研究

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动力定位系统发展状况及研究方法

四、结论与建议
3、加强人才培养和队伍建设。通过加强人才培养和引进高素质人才，建立专业化的研发和运维团队，为动力定位系统的可持续发展提供有力保障。
四、结论与建议
4、拓展应用领域和市场。积极探索动力定位系统在其他领域的应用，如水上运动、环保工程等，拓展新的市场和应用领域。
参考内容
内容摘要
随着全球定位系统（GPS）的不断发展，船舶动力定位系统（Dynamic Positioning System，DPS）已经成为海洋工程领域中不可或缺的一部分。然而，船舶在复杂海况下易受风、浪、流等多种因素影响，使船舶位置和姿态难以保持。为了解决这个问题，多传感器信息融合技术被引入到船舶动力定位系统中，以提高船舶定位和姿态控制的精度。
2、基于神经网络的信息融合方法
2、基于神经网络的信息融合方法
神经网络是一种模拟人脑神经元结构的计算模型，具有强大的非线性映射能力和自学习能力。在船舶动力定位系统中，神经网络可以用于实现对船舶位置、姿态等参数的估计和预测。常用的神经网络包括多层感知器（MLP）、递归神经网络（RNN）和卷积神经网络（CNN）等。
二、动力定位系统的发展过程
1、初期发展
1、初期发展
动力定位系统的初期发展始于20世纪60年代，当时该技术主要应用于海洋石油钻井平台。随着技术的不断发展，动力定位系统的应用范围也逐渐扩大，包括海洋工程、海洋科学、水下考古等多个领域。
2、技术更新换代
2、技术更新换代
随着技术的不断进步，动力定位系统的性能得到了大幅提升。从最初的机械式稳定平台到现在的计算机控制的动力定位系统，其技术更新换代迅速。近年来，随着人工智能、物联网等技术的不断发展，动力定位系统的智能化、自动化程度也越来越高。

概述海上钻井平台的动力定位系统

概述海上钻井平台的动力定位系统动力定位（Dynamic Positioning）系统已经广泛应用于海洋作业船、海洋科考船、深海半潜式钻井平台以及为钻井平台服务的穿梭油轮、储油加工等船舶，目前建造的海洋工程船如风车安装船、穿梭油轮、MPF1000FDPSO和半潜式钻井平台如Sevan650、GM4000等都装备了动力定位系统，这些船根据用途装备的动力定位设备等级不同，因此设备的配置和入级标志也不同，下面作个简单的介绍。

1 动力定位功能及系统组成1.1 动力定位功能动力定位（以下简称DP）是完全依靠推进力方式而不是锚泊方式保持船位（固定位置或预定航线）。

其基本工作原理是利用计算机对接收的卫星定位信号（DGPS）、环境参数（风、浪、流）以及船舶传感器输入的船舶位置信号，自动地与计算机中模拟的预定船位进行比较，推算出保持这一位置需要的各推进器的推力、速度和方向，自动控制推进器工作。

反复地进行比较判断计算和执行控制，使船舶在规定的环境条件下，位置保持在精度允许的范围内。

1.2 DP系统组成DP主要有3大系统组成：电力系统；控制系统；推进系统。

1.2.1 DP电力系统：发电机组；配电系统；功率管理系统。

1.2.2 DP控制系统：计算机及自动控制系统；独立操纵杆系统（手动控制）；传感器系统[电罗经、移动参照传感器（MRU）、风向风速传感器]；位置参照系统[卫星参照系统GPS、激光参照系统（Laser）、雷达参照系统、无线电参照系统、水声参照系统、张紧索参照系统（Tautwire）]。

2 DP设备等级国际海事组织（IMO）通过的《海上移动式钻井平台构造和设备规则1989修正案》中详细地规定了DP设备等级，其文Msc./Cire.645《采用动力定位系统船舶导则》中规定了DP系统的设备等级分别为3级，即：Class1、Class2、Class3（为叙述方便，本文用DP1、DP2、DP3代表3个动力定位设备等级）。

FMEA在动力定位钻井平台中的广泛应用

引言
随着全球经济的快速发展，对石油的需求量与日俱增，人类已经将目光投向了深海。具备动力定位能力的深海钻井平台已经成为人类获取深海石油的重要途径和手段。深海钻井平台由于长期处于远海作业，设计要求至少十年以上不入港维修，因此对平台的稳定ｆ生和可靠性要求都非常严格，所有动力定位平台在海上试航期间都必须进行ＦＭＥＡ试验。本文以 “ 创新者号” ＧＭ４０００型深海钻井平台为实例介绍ＦＭＥＡ的概念分析方法、流程以及编写ＦＭＥＡ分析报告和冗余度验证试验程
科技创新
２ｏ１３￣４Ｊ科技创新与应用
ＦＭＥＡ在动力定位钻井平台中的广泛应用
孙玮
（中远船务（启东）海洋工程有限公司，江苏启东２２６２００）
摘要：以中远船务工程集团有限公司生产建造的 “ 创新者号” ＧＭ４０００型深海钻井平台为实例，阐述ＦＭＥＡ（故障模式与影响分析）对动力定位钻井平台进行分析的概念和流程，以及ＦＭＥＡ分析报告和冗余度验证试验程序的内容。关键词：ＦＭＥＡ故障模式；影响分析；ＤＰ动力定位；冗余
各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。１－２动力定位系统动力定位系统ＤｙｎａｍｉｃＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ是海洋工程船舶的一种定位方法，使用卫星、声呐等测定船位，再利用自动控制系统，发出指令，控制全回转推进器来保证固定在相对位置。动力定位的附ｎ Ⅱ 标志为ＤＰ－１、ＤＰ－２、ＤＰ－３三种，其中ＤＰ－１级别最低，ＤＰ－３级别最高。“ 创新者号” ＧＭ４０００型深海钻井平台采用最高等级ＤＰ－３动力定位。船级社授序的基本内容。予不同的动力定位附加标识，其要求的设备配置也不同，主要区别在设１基本概念备配置的冗余度上，图１为典型的ＧＭ４０００型钻３扯１亚１台动力定位组成：１．１ＦＭＥＡ１．３动力定位系统的ＦＭＥＡＦＭＥＡ（ＦａｉｌｕｒｅＭｏｄｅｓａｎｄＥｉｆｅｃｔｓＡｎａｌｙｓｉｓ）是一种可靠性设计的动力定位系统的ＦＭＥＡ的主要目的是帮助评估钻井平台动力定位重要方法。它是ＦＭＡ（故障漠式分析）和ＦＥＡ（故障影响分析）的组合，对系统的冗余度，显示在故障模式下平台的位置保持能力，模拟和仿真的背景是所有设备都会故障，或将发生故障。同时，ＦＭＥＡ也会检查动力定位系统是否满足ＤＰ－３的要求。ＦＭＥＡ必须包括：（１）系统描述；（２）ＤＰ系统的单线图；（３）每个独立设备在物理和功能上描述和相关联的故障模式；（４）整个动力定位系统中每个故障模式影响的描述（５）概论，总结和推荐；（６）排除故障的方法；（７）操作上的限制２ＦＭＥＡ分析方法２１ＦＭＥＡ分析流程ｆｌｔ进行ＦＭＥＡ的动力定位系统进行定位；（２）ＤＰ系统、电力系统的单线图说明各系统、各设备之间的关系；（３）确定所有故障模式和ｆ血仃１之间的因果关系；（４）判定所有故障对平台定位的影响；（５）明确发现各种故障的检测方法；（６）正确评估各种故障模式（７）完成ＦＭＥＡ分析报告和验证试验程序提交船级社审查。ｚ２ＦＭＥＡ分析报告当动力定位系统发生某个单一故障时候，这个故障可能无影响，或对系统局部产生影响，或对系统整体产生影响。ＦＭＥＡ会用专门工作表进行分析和记录＇女口表１所示： “ 创新者号” ＧＭ４０００型深海钻井平台ＤＰ系统ＦＭＥＡ分析报告基图１典型ＧＭ４０００型钻井平台动力定位组成本内容如下：

上海市优秀学科带头人项目,动力定位系统自适应控制方法研究

上海市优秀学科带头人项目,动力定位系统自适应控制方法研究1.引言1.1 概述概述概述部分将介绍本篇文章的主题以及研究的背景和目的。

本研究基于上海市优秀学科带头人项目，旨在研究动力定位系统自适应控制方法，提高系统的控制性能和适应性。

动力定位系统是一种利用动力学方式来维持船舶、海洋平台等装置在作业区域内固定的系统。

传统的控制方法往往需要事先了解系统的动力学特性，并建立精确的数学模型。

然而，由于复杂的环境和系统参数的变化，传统的控制方法往往难以适应系统的变化，控制性能受到限制。

为了克服传统控制方法的限制，本研究将聚焦于自适应控制方法。

自适应控制方法是基于系统的实时反馈信息，自动调整控制器参数的一种控制方法。

通过自适应控制方法，系统可以在不断变化的环境和参数下实现自动的优化调节，提高系统的控制性能和适应性。

上海市优秀学科带头人项目是上海市教育委员会设立的一个重点项目，旨在培养和选拔具有卓越学术贡献和领导力的优秀学科带头人。

通过参与该项目，研究者能够获得更多资源和支持，从而开展更高水平的科研工作。

本研究将在上海市优秀学科带头人项目的支持下，针对动力定位系统的自适应控制方法展开研究。

通过实验和数值模拟，我们将探讨不同的自适应控制方法在动力定位系统中的应用，分析其优点和局限性，并对未来的研究进行展望。

本篇文章将以引言、正文和结论三个部分展开。

在引言部分中，我们将对研究的背景和目的进行概述，以引起读者的兴趣。

在正文部分，我们将介绍动力定位系统和自适应控制方法的基础知识，并详细介绍上海市优秀学科带头人项目以及动力定位系统自适应控制方法的研究要点。

最后，在结论部分，我们将总结本研究的成果，并展望未来的研究方向。

通过本篇文章的研究，我们将为动力定位系统的自适应控制方法提供新的思路和方法，为相关领域的研究和应用做出贡献。

同时，本研究也将充分展示上海市优秀学科带头人项目的支持和培养成果。

1.2 文章结构本文按照以下结构进行组织：1. 引言：首先对文章的背景和目的进行概述，为读者介绍本文的研究方向和意义。

船舶动态定位系统研究

船舶动态定位系统研究船舶动态定位系统是一种利用全球卫星定位系统（GNSS）、惯性导航系统（INS）和其他传感器技术，通过实时控制船舶在海洋中的位置、航向和姿态，以实现船舶的精准定位和操纵的系统。

随着船舶运输行业的不断发展和普及，船舶动态定位系统在海洋工程、深海勘探、海洋资源开发和海洋环境监测等领域的应用得到了广泛的关注和推广。

本文将从系统原理、关键技术、应用趋势等方面对船舶动态定位系统进行深入研究和分析。

一、系统原理船舶动态定位系统是一种复杂的多传感器融合系统，主要由GNSS接收机、惯性测量装置（IMU）、动态定位控制器和其他相关传感器组成。

GNSS接收机是系统的核心部件，通过接收多颗卫星的信号并加以处理，可以实现对船舶的全球位置定位。

而IMU则可以实时测量船舶的加速度、角速度和姿态角，为船舶的动态姿态控制提供重要的数据支持。

动态定位控制器是系统的智能控制中心，通过对接收到的各种传感器数据进行融合和处理，并根据控制算法实施相关控制策略，实现对船舶的动态定位和操纵。

二、关键技术1. GNSS技术GNSS是船舶动态定位系统中最为重要的定位技术之一，主要包括全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）以及欧洲的伽利略系统等。

GNSS技术可以实现对船舶在全球范围内的高精度位置定位，并且可以提供高度可靠的时间和速度信息，是实现船舶动态定位的基础。

2. IMU技术IMU技术是船舶动态定位系统的核心传感器技术，通过内部的加速度计和陀螺仪等装置，可以实时准确地测量船舶的加速度、角速度和姿态角等信息。

IMU技术可以提供船舶在海洋中的姿态控制和姿态稳定的重要数据支持，是实现船舶精准定位和操纵的关键技术之一。

3. 多传感器融合技术船舶动态定位系统需要同时接收和处理多种传感器的数据，包括GNSS信号、IMU数据、水声数据、雷达数据等。

多传感器融合技术可以对这些数据进行有效的融合和处理，提高系统的精度和可靠性，是实现船舶动态定位的关键技术之一。

“海洋石油981”钻井平台动力定位系统的设计探讨

“海洋石油981”钻井平台动力定位系统的设计探讨海洋石油平台是海洋石油勘探开发的重要基地，其能否稳定地运行和顺利地完成工作任务，关键取决于平台的各项设备是否正常工作。

而动力定位系统是海洋石油平台的核心部件之一，其稳定性和精度直接影响着平台的操作效率和安全性。

针对“海洋石油981”钻井平台的动力定位系统，通过对其设计原理和实际运行情况进行分析探讨，可以更好地优化和改进系统设计，提高平台的动力定位性能。

一、动力定位系统的原理动力定位系统是指通过控制船舶或钻井平台上的动力设备，使其在海洋中保持特定位置和方向的系统。

在海洋石油勘探中，通常使用动力定位系统来保持钻井平台在海上石油区的特定位置，以确保钻探方向正确并保证平台的稳定性。

动力定位系统通常由全球定位系统（GPS）、测距仪、舵机和推进器等部件组成，其工作原理为通过这些部件协同作用，实时计算和调整平台的位置和方向，使其保持在所需的位置范围内。

二、“海洋石油981”钻井平台动力定位系统的设计方案1.传感器选择：在动力定位系统中，传感器起着关键作用，其准确性和稳定性直接决定了系统的定位精度。

在选择传感器时，应考虑到其精度、灵敏度、抗干扰性和可靠性等因素，以确保系统能够在复杂的海洋环境下正常运行。

2.控制算法：控制算法是动力定位系统的核心部分，其设计应该合理简洁、稳定高效，能够快速响应平台位置和姿态的变化，并及时进行调整。

常用的控制算法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等，选用适合平台实际需求的控制算法可以提高系统的响应速度和稳定性。

3.系统架构设计：动力定位系统的架构设计应该考虑到系统的可靠性和可扩展性，确保系统能够适应不同的海况和工作需求。

针对“海洋石油981”钻井平台，可以采用主从式控制架构，将控制器和执行器进行分离，提高了系统的稳定性和灵活性。

4.故障诊断与排除：动力定位系统在实际运行中可能会遇到故障，及时进行故障诊断和排除对于系统的正常运行至关重要。

动力定位系统调试技术探讨

（１５００ｍ以上）发展，几乎所有的深水钻井船、油田守护船都装备了动力定位系统。
目前，国外动力定位系统应用己比较成熟，我国还处于开发和实验阶段。开展动力定位系统调试技术的研究和实践，形成自有专利技术，以期打破国外技术垄断，显得尤为紧迫和重要。
动船舶或浮动平台位置的技术。ＤＰ广泛应用于深水海洋工程装备如钻井船、铺管铺缆船、潜水支持船、穿梭油轮、生活支持船和ＦＰＳＯ等，目前全世界装备动力定位系统的各类船舶已超过１８００艘 ¨ 。根据国际海事组织ＩＭＯ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭａｒｉｔｉｍｅＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）６４５文件的描述，将动力定位系统定义为三个等级，即Ｃｌａｓｓ１、Ｃｌａｓｓ２和Ｃｌａｓｓ３【 ¨ 。各个级别的特征简介如表１所示
位置信息作为定位参考，通常接收全球定位系统（如ＧＰＳ或ＧＬＯＮＡＳＳ）信息，用差分定位系统ＤＧＰＳ
进行信号矫正，获得较高精度的位置信息。水声定位系统如ＫＭ的ＨｉＰＡＰ５００，另外还有张紧索定位ＴａｕｔＷｉｒｅ和微波定位如Ａｒｔｅｍｉｓ等诸多位置参考系统。针对船舶的作业工况和工作环境可选用相应的位置参考系统。（３）环境参考系统。用于测量外界环境状态（如风速和风向），船舶纵摇、横摇和垂荡运动以及艏向等信息。常用的有Ｇｉｌｌ的风速风向仪，ＫＭ或者ＳＭＣ提供的运动参考单元ＭＩ；电罗经多采用Ｓｐｅｒｒｙ的产品。（４）动力系统，为整个动力定位系统供电并负责电站的保护和自动控制等。（５）推力系统，提供反抗环境因素的力和力矩，以使船舶处于规定的回旋圈内。

探讨深水半潜式钻井平台系统技术

探讨深水半潜式钻井平台系统技术1. 引言1.1 引言深水半潜式钻井平台系统技术作为海洋石油开发领域的重要组成部分，具有着重要的地位和作用。

随着海洋石油勘探开发的深入，深水环境下的钻井需求逐渐增加，对深水半潜式钻井平台系统技术提出了更高要求。

本文将从深水半潜式钻井平台系统技术的概述、发展历程、关键技术、应用案例以及挑战与解决方向等方面进行探讨，旨在全面了解该技术领域的最新研究成果和发展动态，为相关行业的从业者提供参考和借鉴。

深入研究深水半潜式钻井平台系统技术，实现海洋石油开发的高效、安全和可持续发展。

2. 正文2.1 深水半潜式钻井平台系统技术概述深水半潜式钻井平台是一种专门用于在深水区域进行钻探和开发工作的海上设施。

它的设计特点是具有较强的稳定性和适应性，能够在恶劣海况下保持良好的工作状态。

深水半潜式钻井平台通常由上部钻井设备模块和下部浮体模块组成，通过调节浮体的浮沉状态来实现钻井平台的位置控制。

该类型的钻井平台具有较大的工作甲板面积，可供钻井设备、储备物资以及作业人员使用。

它还配备了先进的动力系统和定位系统，保证了在深水环境中的稳定性和安全性。

深水半潜式钻井平台还具有较高的钻井效率和作业自动化程度，可以快速、精确地完成钻井作业。

随着深水区域的勘探和开发活动不断增加，深水半潜式钻井平台系统技术也在不断创新和完善。

未来，随着技术的不断进步，深水半潜式钻井平台将更加安全、高效地为深水油气勘探和开发提供支持。

2.2 深水半潜式钻井平台系统技术发展历程深水半潜式钻井平台系统技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时开始出现了第一代深水钻井平台。

这些平台使用传统的钻井设备和技术，但仍面临着海洋环境恶劣、水深限制等问题。

随着海洋石油勘探开发的迅速发展，对深水钻井平台系统技术的需求也日益增加。

在20世纪80年代，随着半潜式钻井平台的出现，深水钻井技术迎来了一个重要的发展阶段。

这种平台结合了浮式平台和固定式平台的优点，能够适应不同水深和海洋环境，提高了钻井作业的效率和安全性。

深水钻井平台的动力定位技术研究

深水钻井平台的动力定位技术研究深水钻井平台是在海上进行石油和天然气勘探与生产的关键设备，它们需要在海洋环境中保持稳定位置进行作业。

动力定位技术是保持深水钻井平台在指定位置的关键技术之一。

本文将讨论深水钻井平台的动力定位技术研究以及对该领域的现有研究成果进行总结和评估。

一、概述深水钻井平台的动力定位技术是通过使用推进器、锚泊系统和传感器等设备，通过控制平台的位置和方向来保持其稳定的技术。

与传统定位技术相比，动力定位技术具有更高的精确度和响应速度，可以有效抵御海浪、潮汐和风力等自然环境因素的影响。

二、主要技术1. 动力定位系统动力定位系统是深水钻井平台的核心部分，其主要由动力定位控制系统、传感器和推进器等组成。

动力定位控制系统利用传感器实时获取平台的位置和方位信息，并根据预定的目标位置和方向进行计算和控制。

推进器则通过变化推力和方向来实现平台的位移和调整。

目前，液压动力定位系统被广泛应用于深水钻井平台，其具有自动化程度高、响应速度快等特点。

2. 传感器技术传感器技术是动力定位系统的重要组成部分，用于监测平台的位置、速度、方位和姿态等参数。

常用的传感器包括全球定位系统（GPS）、陀螺仪、橡胶声纳、气象传感器等。

这些传感器能够提供准确的海洋环境信息，从而为动力定位系统的控制提供基础数据。

3. 锚泊系统锚泊系统是深水钻井平台的备用定位系统，主要用于在紧急情况下保持平台的稳定位置。

锚泊系统由一系列锚链、锚位和锚桩等组成。

当动力定位系统发生故障或遇到极端环境条件时，锚泊系统可以通过锚链和锚位的固定作用来保持平台的位置。

三、研究进展1. 控制算法优化近年来，研究人员对深水钻井平台的控制算法进行了优化和改进。

基于模型预测控制（MPC）和自适应推力控制（ATC）的算法被广泛应用于动力定位系统的优化控制中。

这些算法能够提高平台的控制精度和稳定性，并减少能耗。

2. 传感器融合技术为了进一步提高动力定位系统的性能，研究人员开始将多种传感器信息进行融合。

深海采矿装备的智能定位与导航系统

深海采矿装备的智能定位与导航系统引言：随着人类对深海资源的需求与日俱增，深海采矿逐渐成为人们关注的焦点。

然而，深海环境的极端条件和无法预测的海洋动力学特点使得深海采矿操作变得异常困难。

因此，深海采矿装备的智能定位与导航系统的研发至关重要。

本文将探讨深海采矿装备的智能定位与导航系统的现状、挑战以及未来发展方向。

1. 深海采矿装备的智能定位与导航系统的重要性深海采矿装备的智能定位与导航系统是确保深海采矿操作能够准确、高效地进行的关键技术之一。

它能够提供装备的准确定位、路径规划和动态避障功能，从而使深海采矿工作更加安全和有效。

2. 现有深海采矿装备智能定位与导航系统的挑战在实际应用中，深海采矿装备的智能定位与导航系统面临着诸多挑战。

首先，深海环境的极端压力、低温和高湿度条件对系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求。

其次，深海采矿装备需要面对复杂的海洋动力学特性，如洋流和海底地形等，这对系统的精确定位和路径规划提出了更高的要求。

此外，深海环境中的信号传输也受到限制，对传感器和通信设备的性能提出了更高的要求。

3. 深海采矿装备智能定位与导航系统的发展方向为了克服上述挑战，深海采矿装备智能定位与导航系统的发展应朝以下几个方向进行：3.1 提高系统的稳定性和可靠性针对深海极端环境的特点，研发具有抗压能力、温度适应性和防湿性能的传感器和通信设备，以提高系统的稳定性和可靠性。

3.2 强化深海动态环境感知与建模能力通过集成先进的传感器技术和数据处理算法，提高深海采矿装备对复杂海洋动力学特性的感知和理解能力。

实时构建动态环境模型，并将其用于路径规划和动态避障决策。

3.3 创新导航算法与定位技术研发新的导航算法和定位技术，以提高深海采矿装备的定位精度和鲁棒性。

如集成惯性导航系统、全球定位系统（GPS）和水声导航技术等，进行多源数据融合，提高定位的准确性和可靠性。

3.4 发展自主导航系统深海采矿装备需要具备自主感知、自主决策和自主执行功能。

深海石油平台动力定位系统的研究

科学论坛
ＣｉａｓｉｎｅａｄＴｃｎｌｇｅｉｗｈｎｃｅｃｎｅｈｏｏｙＲｖｅ NhomakorabeaⅧ
Ｉ
深海石油平台动力定位系统的研究
曾干川
（吉宝远东海洋工程（深圳）公司）［要ｌ摘随着人类对海洋开发的深入和地域的扩展，传统船舶与海洋工程定位系统显然已经不能满足深海钻井平台正常作业的需求，而新型的船舶动力定位系统具有不受海水深度和海况的影响、定位准确快速、操作方便等特点，成为近年来开发深海石油的关键技术之一。【关键词】船舶动力定位配电推进中图分类号：Ｔ９１Ｅ５文献标识码：Ａ文章编号：１０ — １Ｘ（０２２００ — １０９９４２１）０— ２１０
船舶复杂作业或航行过程中，往往需要沿着一条预定轨迹前进。典型的应用是海洋考察的区域目标搜索。航迹控制需要人或上层控制机给定轨迹指令及速度指令，由动力定位系统来控制船舶沿预定的轨迹前进，直到终点，在此过程中船的艏向允许控制系统根据航行过程中的海洋环境的变化自行调整。（３）循线控制循线控制的功能与航迹控制的功能很相像，其主要差别在于动力定位系统控制船舶沿预定的路线前进时，必须保持船舶的艏向与预定轨迹的航迹方向一致，允许自不行调整船舶的艏ｒ。典型的应用足石ｎＪ油管线的铺设和检修．－－。
（踪控制４）跟跟踪控制主要用于自动目标跟踪，始终让被控船与目标保持固定的空间位置关系。一般用于ＲＶ（ｅｏｐｒｔｅｓｓ作母船，ＯＲｍｔＯｅｅＶｓｌ）ｅａｄｅ它能时刻跟踪作业潜水器的运动。１．２新型半潜式钻井平台动力定位系统（Ｐ３）Ｄ一国际海事组织根据动力定位系统的功能和冗余度，将其划分为１级、２、３三个级别，级级其中３动力定位系统的级别最高，级性能最先进。目，国船级社、前中美国船级社规定的３个级别的动力定位系统附加标志分别为Ｄ一、Ｄ一、Ｄ一和ＤＰ一、ＤＳ２Ｐ一。Ｐ１Ｐ２Ｐ３Ｓ１Ｐ＇、ＤＳ３Ｄ一的广义定义是出现任一故障后，Ｐ３可在规定的条件下，再规定的作业范围内自动保持船舶位置和首向。它将船的位置信息、运动信息及环境信息输入控制系统，通过微机完成控制计算，指挥推进装置发出所需的推力和力矩，以抗风和海流产生的干扰力，动态控制船抵位处于与水下工作机械相调的位置，保证深水作业顺利完成。本动力定位系统主要包括推力配电推进系统、控制系统和测量系统。１）配电推进系统推力系统的功能是接受控制系统发出的指令，产生足够推力和力矩实现动力定位。推力系统的主要组成部分主要有以下几部分：柴油发电机，变压器，变频器，配电板，推进器，推进器控制箱等。为了接受控制系统发出的指令并反馈信息到控制系统，推力系统均需配置接口设备。２）控制系统控制系统的主要组成部分主要有以下几部分：动力定位控制台；微机；控制软件；便携式遥控操纵器；打印机；不问断电源（Ｐ）ＵＳ。控制系统分控制和监测二部分，核心部分是动力定位控制台，具有强大的控制功能和友好的工作界面，并监测船舶的运动信息和环境力信息以及执行机构（推进装置）的反馈信号，监测系统另设有故障声光报警。３）测量系统

动态定位系统在深海钻井船上的应用

推进器的控制来实现控制船舶的位置和首向的系统，动态定位系统由船位检测器、显示仪、电子计算机控制机构和推进器等部件组成。采用动态定位的海上浮动装
置，在海上钻探作业时不需要抛锚，这不仅减少了复杂的抛锚工序，而且工作的水深亦不受锚系长度的限制，
ｔｅｐｓａ，ｙｎａｉｓｔｏｎｇｓｔｍｓｕｓｄｏｅａｏｅｗｉｅｙｉｃａｎｇｉｅｒｎｇａｄｔｅｌｏｆｏｄｅｅｄｍｃｐｏｉｉｎｉｙｓｅｉｅｍｒｎｄｍｒｄｌｎｏｅｎｅｎｅｉｎｈｅｌｖｅｄｙｍｉｎａｃｐｏｓｔｏｎｙｓｅｓａｓｉｈｅ．ｉａｒｉｔｏｕｃｓｔｅｄｙｍｉｏｓｔｏｎｓｓｅｒｄｅｐｅｉｉｎｉｇｓｔｍｉｌｏｈｇｒＴｈｓｐｐｅｎｒｄｅｈｎａｃｐｉｉｎｉｇｙｔｍｆｅｓａｏｄｒｌｅｈｃｓｔｒｔｙｌｎｒｃｏｆｓｒｒｌｅｅｗｏｌｉｌｒｗｉｈｉｈｅｆｓｉｄａｅｕｓｏｈｏｅｄｉｌｒｏｆｔｒｄ．ｉｃｈＫｅｙｗｏｒ：Ｏｃａｎｇｎｅｉｇ；Ｄｒｌｅｌｔｏｍ；Ｄｙｎａｉｄｓｅｎｅｉｅｒｎｉｌｒｐａｆｒｍｃｐｏｓｔｏｎｙｔｍｉｉｎｉｇｓｓｅ
关键词：海洋工程；钻井平台；动态定位系统；某深海钻井平台

“海洋石油981”钻井平台动力定位系统的设计探讨

“ 海洋石油９８１ ” 钻井平台动力定位系统的
设计探讨
徐鼎基，袁飞晖，宋金扬
（１．中海油深水钻井船工程项目组，北京１０００１６；２．上海外高桥造船有限公司，上海位系统主要应用于钻井平台及海上作业船舶的定位系泊，它定位精度高，操作方便、灵活。相
机、１个４８０Ｖ低压应急配电板、２个６９０Ｖ钻井变频配电板、２个２３０Ｖ低压主配电板、１个２３０Ｖ低
压应急配电板、２４个马达控制中心（ＭＣＣ）等辅助配电设备，总共２３５屏的配电板系统。另外，为
５４卷增刊１２０１３年１月
中国造船ＳＨＩＰＢＵＩＬＤＩＮＧＯＦＣＨＩＮＡ
Ｖｏ１．５４ＳｐｅｃｉＭ１
Ｊａｎ．２Ｏ１３
文章编号：１０００ — ４８８２（２０１３）Ｓ１．００６２．０８
推力的大小，并对船舶（或平台）上各个推进器进行推力的分配，进而使各推进器产生相应的推力，
从而使船舶（或平台）保持不失位的状态。其主要特点是定位成本不会随着水深的增加而增加，并且操作也比较灵活和方便】。论文主要描述在“ 海洋石油９８１ ” 钻井平台上的动力定位系统的系统组成并
随着科技水平的不断提高，人们对海洋进行开发和探索的范围越来越广，逐步由浅海转向深海甚至超深海，特别是对深海领域的油气资源开发，取得了长足的进步。这也促使人们日益重视深海作业的浮式生产系统（包括半潜式平台，生产储油轮ＦＰＳＯ）的研究。我公司成功交付的３Ｏ００ｍ深水半潜式钻井平台“ 海洋石油９８１ ” ，属于第六代钻井平台，被誉为南海上的“ 定海神针 ” ，它采用了当今世界上最先进的ＤＰ一３动力定位系统。动力定位系统（ＤｙｎａｍｉｃＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ，简称：ＤＰ系统１是一种闭环的控制系统，该系统可以不借助锚泊系统的作用，不断检测出船舶（或平台）的实际位置与目标位置的偏差，再根据风、浪、流等外界干扰力的影响，计算出使船舶（或平台）恢复到目标位置所需

浅谈海上钻井平台的动力定位系统

１．２．１ＤＰ电力系统：发电机组；配电系统；功率管理
系统。
故障不会导致船舶移位。
１．２．２ＤＰ控制系统：计算机及自动控制系统；独立操纵杆系统（手动控制）；传感器系统［电罗经、移动参照传感器（ＭＲＵ）、风向风速传感器］；位置参照系统［卫星参照系统ＧＰＳ、激光参照系统（Ｌａｓｅｒ）、雷达参照系统、无线电参照系统、水声参照系统、张紧索参照系统
２０１３年第３３期
（总第２７６期）
悯两誊
（ＣｕｍｕｌａｔｉＮ０．３３．２０１３ｖｅｔｙＮＯ．２７６）
浅谈海上钻井平台的动力定位系统
齐亮
（中远船务工程集团有限公司，辽宁大连１１６０００）
于海洋作业船、海洋科考船、深海半潜式钻井平台以及为钻井平台服务的穿梭油轮、储油加工等船舶，目前建造的
表１位置参照系统设备测量精度
海洋工程船如风车安装船、穿梭油轮、ＭＰＦＩＯＯＯＦＤＰＳＯ和半
潜式钻井平台￣ＮＳｅｖａｎ６５０、６Ｍ４０００等都装备了动力定位系
摘要：动力定位系统已经广泛应用于海洋作业船、海洋科考船、深海半潜式钻井平台以及为钻井平台服务的穿梭油轮、储油加工等船舶。文章介绍了动力定位系统的主要组成部分、设备等级以及在船舶与海洋工程中

深海钻探技术的进展与海底钻探船的应用

深海钻探技术的进展与海底钻探船的应用近年来，随着人类对深海资源的兴趣不断增长，深海钻探技术取得了长足的进展。

同时，海底钻探船也成为深海勘探和开发的重要工具。

本文将就深海钻探技术的进展以及海底钻探船的应用展开论述。

深海钻探技术的进展是深海资源勘探和开发的基础。

过去，由于深海环境的极端条件，如高压、低温和高湿度，以及水深带来的巨大压力，深海钻探技术面临巨大的挑战。

然而，随着科技的不断进步，人们逐渐掌握了一系列深海钻探技术。

首先，钻探设备的改进是深海钻探技术进展的重要方面。

传统的陆地钻井设备无法适应深海环境，因此需要开发专门的钻探设备。

目前，深海钻井平台配备了大型的海洋定位系统、动力定向控制设备、自动化操作系统等，以确保钻井过程的安全和高效。

其次，材料科学的进步为深海钻井提供了支持。

深海环境对钻探设备的材料要求非常严苛，需要抵御海洋酸碱腐蚀、高温高压等多重挑战。

目前，研究人员已成功开发出各种耐腐蚀材料和高强度材料，为深海钻井提供了可靠的保障。

再次，通信技术和数据处理技术的进步使深海钻探更加智能化。

深海环境对于人类来说是极其陌生的，因此需要能够实时获取钻井设备的运行状态和采集相关数据。

通过传感器网络、遥感技术以及先进的数据处理算法，现代化的深海钻井设备能够实现远程监控和智能化操作，大大提高了钻井效率。

海底钻探船作为深海钻探技术的应用载体，在深海资源勘探和开发中发挥着重要作用。

海底钻探船具有适应深海环境的能力，可以在极端恶劣的条件下进行钻井作业。

它们通常配备有多功能钻井平台、上下钻系统、动力控制系统和作业舱等设备，既能够满足钻井所需的各项要求，又能提供良好的作业环境。

海底钻探船的应用主要体现在以下几个方面。

首先，海底钻探船是探测深海矿产资源的重要工具。

深海蕴藏着丰富的矿产资源，如热液硫化物、富钴结壳等，海底钻探船能够通过钻井和采样等方式对这些矿产资源进行勘探和探测，为资源的开发和利用提供重要数据支持。

其次，海底钻探船可用于深海环境的科学研究和勘测。

DP_3动力定位控制系统在钻井平台上的应用

SHANGHAI SHIPBUILDING 上海造船2010年第1期（总第81期）DP-3动力定位控制系统在钻井平台上的应用袁飞晖，熊勇，宋金扬（上海外高桥造船有限公司，上海 200137）摘要：以“海洋石油981”钻井平台项目为例，重点阐述在此项目中的DP-3动力定位控制系统、生产设计及其在DP控制网络上的应用。

关键词：DP-3动力定位控制系统；系统介绍；生产设计；应用中图分类号：TP273；U674.38+1文献标识码：B 文章编号：1005-9962(2010) 01-0042-04 Abstract: The DP-3 control system on board Hai Yang Shi You 981 deepwater semi-submersible drilling unit, its production design and application in DP control network are described in this paper.Key words:DP-3 dynamic positioning control system; system instruction; production design; application0 前言近年来，随着陆地上油气资源的不断减少，人们把目光都聚集到了深海领域的开发。

因此，深水钻井平台的需求和开发深受世界各国的广泛关注。

当前，上海外高桥造船有限公司正在建造的3000m深水半潜式钻井平台“海洋石油981”，属于第6代钻井平台，是我国“863计划”重点攻关项目，它采用了目前最先进的DP-3动力定位控制系统。

动力定位（Dynamic Positioning，DP）系统，是指在风、浪、流的干扰情况下，不借助锚泊系统，利用自身的推力器系统使海上浮动装置保持一定的位置和艏向，或者按预定运动轨迹运行的闭环控制系统[1]。

根据动力定位的不同冗余度，DP-3要求在出现任一故障（包括由于失火或进水造成一个舱室的完全损失）后，可在规定的环境条件下，在规定的作业范围内自动保持船舶的位置和艏向[2]。

海上钻井平台人员动态管理系统方案H

海上钻井平台人员动态管理系统方案1.1项目背景海上作业在大多数情况下是很复杂的，如果发生井喷失控、火灾与爆炸、平台遇险、飞机或者直升机失事、船舶海损、油(气)生产设施与管线破损/泄漏、有毒有害物质泄漏、放射性物质遗散；人员重伤、死亡、失踪及暴发性传染病、中毒；溢油事故、自然灾害以及其他紧急情况等特殊情况，不仅会带来巨大的财产损失，同时也严重威胁了海上作业人员的人身安全。

当事故发生时，如何在第一时间知道掌握作业人员的位置信息，以便及时作出判断，并采取相应措施变得尤为重要。

1.2 实施目的创羿科技从客户的角度出发，凭借自己先进的技术和优秀的开发团队，针对目前的社会实际情况，开发出海上作业人员动态管理系统。

该管理系统实现了海上人员工作环境的区域定位，可随时了解工作人员的区域位置。

创羿科技出海人员动态跟踪管理系统采用最先进的RFID射频技术，针对钻井平台海上与陆地工作人员管理与监控的需求，专门设计开发的一套软硬件结合的应用系统，是一种安全可靠的智能化管理系统，从真正意义上实现海上作业人员管理的信息化，为海上作业人员人身安全提供了可靠保障。

出海人员动态跟踪管理系统是为满足客户对所管辖海域内的钻井平台、采油平台以及陆上终端等设施、设备、场地实现人员动态跟踪管理需要而设计。

该系统为安全管理者、生产管理者提供网络化的管理平台和信息化技术手段，实现作业人员的动态管理和作业流程的在线审批，提高了工作安全管理和生产管理的效率。

2.系统功能设计人员动态跟踪管理系统示意图2.1作业人员信息录入，更新管理➢为每个海上作业人员配置一个卡式标签，每个有源标签都有自己的唯一ID号，作为工作人员的唯一标识；➢标签内信息可设置姓名、年龄、性别、部门、人员照片、证件照片等相关信息；➢有些人员为特殊VIP人员，或者临时员工，预留出临时卡式标签，标签的信息可以在证卡中心进行更改，便于重复使用；➢船舶和飞机同样可以进行信息录入，对船舶、飞机进行编码，写入具体信息（如：型号、运载能力、负责人、负责人联系方式等），当有运送任务时，可供管理办公室调度员进行选择；2.2人员出海多级审核➢当平台需要申请员工进入平台或者工作人员倒班时，使用人员动态跟踪管理系统填写申请单，并提交给项目管理办公室，办公室收到平台请求后根据实际情况可以选择批准倒班或者不批准倒班，还可以填写审批备注；➢项目管理办公室批准员工出海后，可以选择用船只或者飞机运送员工出海，若选择船只运送，码头办公室的管理员电脑会收到运送任务单，管理员依据任务单进行员工运送安排，若选择飞机运送，机场办公室的管理员电脑会收到运送任务单，管理员依据任务单进行员工运送安排；➢在出海人员通过审核后，需要向管理人员办公室提交所有出海人员的详细资料及照片，管理人员进行相关资料的录入和统计；➢给在编人员分发一个标签卡，卡的表面可以打印持卡人照片等信息，标签内可以存储员姓名、年龄、性别、部门、照片等相关基本信息；➢给每个临时员工分发一个临时的标签卡，作为此次作业的临时身份标识，标签内存储人员姓名、年龄、性别、部门、照片等相关基本信息；➢出海人员中不但有技术工程师，还包括各类施工作业人员，人员多且乱，乘坐飞机（船只）出海前，在机场（码头）办公室管理员要对出海人员的身份及资质进行核对，每个员工刷卡后都会在电脑中显示相关人员信息，若出海人员的证件到期或者不全，系统会发出报警，提示管理员进行处理；➢临时员工完成整个项目撤离作业平台时，可通过系统注销所有的人员信息，卡片收回，循环利用，但是注销前的数据会进行备份保存，方便日后追溯；2.3 机场码头检查登记➢出海人员中不但有技术工程师，还包括各类施工作业人员，人员多且乱，乘坐飞机（船只）出海前，机场（码头）办公室管理员要对出海人员的身份及资质进行核对，每个员工刷卡后都会在电脑中显示相关人员信息；➢确认持卡人与卡式标签中的信息是否一致，若全部一致，检查合格，进行登记，批准上船（飞机）；➢若持卡人与所持标签卡内容不一致，或者证件到期、证件不全，系统会发出报警，提示管理员进行处理；2.4海上人员登离管理➢当出海人员到达钻井平台后，钻井平台管理员立即组织到达人员进行刷卡登记；➢当有出海人员需要离开平台时，平台管理员要向项目管理办公室申请人员撤离，撤离申请单中体现撤离人数，具体人员；➢项目管理办公室批准申请后，会反馈接应船只（飞机）的到达时间，管理员需要在上船（飞机）前组织撤离人员进行刷卡登记；2.5综合信息查询统计➢系统中产生的所有数据会存储到服务器，当上级领导或者相关工作人员需要调取某个时间段或者某个人的信息时，可以登录账号进行查询；➢系统具有统计功能，上级领导和相关人员可以按年度、季度、月份、日期、人员、部门、交通工具等查询相关的数据；2.6综合信息调取➢系统中产生的所有数据会以表格或者日志的方式进行存储，需要调取系统中的信息时可以选取相关内容进行保存或者打印；2.7智能违规报警管理本模块主要完成对系统运行过程中各终端用户不规范操作及人员证件过期、人员出海超期等信息的报警功能，并在相应的用户终端进行视觉、声音等提示。

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目前，随着石油开采由浅海向深海的转移，海
洋工程船舶的系泊方式由简单的锚链系泊转变为深海单点系泊和动态定位系统（Ｐ）Ｄ。石油平台
的海上安装领域得到了发展，就是Ｄ那Ｐ动态定位安装。ＤＰ安装作业轻松、捷，快具有驳船加拖轮组合无可比拟的优越性。在钻井平台的安装
置。
到这样高的定位精度，就是依靠各种高精度、高速度的传感器和数据采集器以及处理系统，和反应
快、效率高、操纵灵活的推进设备。目前最先进的动态定位系统可以在中等海况下（ｄｒｔｅＭｏｅａｅｓａ
基于深海钻井平台动态定位系统的研究
求最为严格的。ＤＰ一３系统是指一舱失火或进水情况下，自动保持船位和艏向ｏ］一３系统要ＤＰＥＳ
王
ｈＭｉｉ语Ｓｅｃ、ｎ —Ｍ语音、传真、全球
Ｄ一２Ｄ一３三种，中ＤＰＰ、Ｐ其一１的级别最低，ＰＤ
一
３的级别最高［。世界首艘圆筒型钻井平台承３］
参数（、、）根据位置参照系统提供的位置，风流浪，
自动进行计算，制各推进器的推力大小和方向，控
使船舶保持艏向和船位。］［２动态定位系统由船位检测器、显示仪、电子计
算机控制机构和推进器等部件组成。４用动态＿采
定位的海上浮动装置，在海上钻探作业时不需要
固定式设施主要是通过导管架固定在海床上的各
中图分类号Ｔ５Ｅ３文献标志码Ａ文章编号１７ — ８０（０００ —０２ —０６１１０２１）６０６３
随着人类对海洋的探究，上石油开采的范海围已经从最初的十几米水深，发展到现如今千米以下的海底。经过多年的发展，海上石油设施的定位基本形成两种形式—— 固定式和可移动式。
ｃｎｉｏｓ，得１英尺的动态定位精度。也就ｏｄｔｎ）取ｉ是说船舶处于稳定的动态定位情况下，船位前其后左右的移动范围控制在１英尺以内。
２某深海钻井平台动态定位系统的
应用
２１Ｄ．Ｐ系统的组成及辅助系统
语音报警由于收发机和天线重量轻和结构精致，
种平台。一般先建造导管架，然后把导管架运输到油田，固定在海床上，最后再把在岸上建造好的平台运到油田，固定在导管架上；可移动式设施
抛锚，不仅减少了复杂的抛锚工序，这而且工作的
水深亦不受锚系长度的限制，至可以在水深大甚于１０以上的深度进行工作。一个好的动态００ｍ定位系统应在船舶经受风浪和流负荷下能保持船舶或钻井平台的位置和航向，并使推进装置的油耗和损耗最小。对于排水量超万吨的船舶，达要
收稿日期：００１ —２２１— ００作者简介：王欢，，教，要研究方向：机工程。女助主轮２６
建单位中远船务（通）南股份有限公司，态定位动系统的附加标志为ＤＰ～３是动态定位系统中要，
武汉船舶职业技术学院学报
２１００年第６期
基于深海钻井平台动态定位系统的研究
王欢
（南通航运职业技术学院轮机工程系，苏南通江
２６１）２００
摘要随着海洋石油工业由浅海向深海的转移，态定位系统在海洋工程船舶中的应用也越来越广泛，态定位的级动动别也越来越高。本文就世界首艘圆筒形钻井平台某深海钻井平台的动态定位系统进行介绍，态定位在海洋工程船舶动上的应用将得到快速地推广，航海科技的进步和航海安全水平的提高，将产生深远的影响。对必关键词海洋工程；井平台；态定位系统；海钻井平台钻动深
如：钻探船（ｉＳｉ）半潜式石油平台（ｅ — Ｄｒｌｈｐ、ｌＳｍｉｓｂｒｉｌＰａｆｒ、力式石油平台（Ｐ）ｕｍｅｓｅｌｔｍ）张ｂｏＴＬ
等［。可移动式的平台在岸上建造，】］然后拖航或自航到海上油田，成任务后可以方便地移动位完
中，其魅力得到了完美的展示。
１动态定位系统简介
动态定位（ｙａｃＰｓｔｎｎ）Ｄｎｍｉｏｉｏｉｇ是指船舶在ｉ海上，需抛锚或系泊，用计算机采集来的环境不利
常用的动态定位系统的附加标志为ＤＰ一１、