海工船DPS动力定位系统与故障模式与影响分析
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ＤＰ Ｓ０ ＤＰ ＳＩ ＤＰ Ｓ ２ ＤＰ Ｓ３
二 、动 力定 位 系 统
近几年来随着全球发展海洋战略；抢 占海洋资源 ；国家也 大力发展海洋经济。中国造船能力达到迅猛发展 ；海工项 目在 全世界 占据的份额越来越大。 动力定位系统应用前景越来越广 。 动力定位系统 ＤＰ Ｓ主要应用在石油平 台供应船、 海 上装 载船、 电缆铺设 船、铺管和重 吊船、挖沟船、挖泥船 、钻井
定范 围。
以产生推力使船尽可能靠近所希望 的位置
３ ． 推 力 系统
一
般 由数 个 推 力 器 组 成 。推 力 器 系 统 是 动 力 定位 系统 的
一
个组成部分 ，用于产 生力和力矩 ，来抗衡作 用于船 上的干
三 、Ｄ Ｐ Ｓ 一 ２＆Ｄ Ｐ Ｓ 一 ３的结 果 分 析 和 Ｄ Ｐ 报 警 系 统
影响分析 （ Ｆ ＭＥ Ａ）作 了分 析 。
关键词 ：动力定位 ；故障模 式与影响分析
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识码：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６ － ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）１ １ － Ｏ １ ５ ８ 一 Ｏ ２
表 １
Ａ ＢＳ船 级 社
ＤＰ Ｓ 一 ０
Ｓ ＡＭ
Ｄ Ｐ Ｓ －Ｉ
ＡＭ ／ Ａ Ｔ
ＤＰ Ｓ 一 ２
ＡＭ ／ ＡＴ Ｒ
ＤＰ Ｓ 一 ３
ＡＭ ／ Ａ Ｔ ＲＳ
ＤＮＶ 船 级 社 ＤＹＮＰ ＯＳ — Ａ ＵＴ Ｓ ＤＹＮＰ Ｏ￥ 一 Ａ ＵＴＤＹ ＮＰＯＳ － Ａ ＵＴＲＤＹＮＰ ＯＳ — Ａ ＵＴ Ｒ Ｏ
定位系统 ＤＰ Ｓ，能在最大环境条件 下 ，使船舶 的位置和航向
保 持 在 限定 范 围 。
ＤＰ Ｓ 一 １ ：船舶装备 具有 自动定位 和航 向保持 和动力定位 系统 ＤＰ Ｓ，另外 ，还有一套独立和集控手操和 自动航向保持
系 统 ，能 在 最 大 环 境 条 件 下 ，使 船 舶 的位 置 和 航 向保 持 在 限
第１ ３卷 第 １ １ 期
２ ０１ ３生
中 国
水
运
Ｖ ｏ１ ．１ ３ Ｎｏ ｖ ｅｍｂ ｅｒ
Ｎ ｏ．１ １ ２０１ ３
１ １月
Ｃ ｈ ｉ ｎａ Ｗａ ｔｅｒ Ｔ ｒ ａｎｓ ｐ ｏｒ ｔ
海 工船 Ｄ Ｐ Ｓ动力定位 系统 与故障模式与影响分析
ＤＰ Ｓ 一 ２：船舶装备具有 自动定位和航 向保持 的动力 定位 系统 ＤＰ Ｓ ，能在最大环境条件下 ，使船舶 的位置和航向保持 在 限定范 围，即使船舶发 生单个故障 。 ＤＰ Ｓ 一 ３ ：船舶装备具有 自动 定位和航 保持 的动 力定位系 统 ＤＰ Ｓ，能在 最大环境 条件 下 ，使船舶的位置和航向保持在 限定范 围，即使 船舶发生任何单个故障 ，包括 由于失 火或进
水 而 完 全 失 去一 舱 。 关 于 ＤＰ Ｓ船 级 符 号 ；Ａ ＢＳ 、Ｂ Ｖ、 ＤＮ Ｖ船级社对应表 ：
应 船 或者 工 程 维 护 船 上 。 Ａ Ｂ Ｓ船 级 社 对 Ｄ Ｐ Ｓ船 级 符 号 的 定 义
一
首 先根据外部环境条件 （ 风 、浪、流 ） 计算出船 舶或平
台 所 受 的扰 动 力 ，然 后 由此 外 力 与 测 量 所得 位 置 ，计 算得 到
、
保持船位所需的作用力 ，即推力系统应产 生的合 力。在 动力
施 文 利
（ 浙 江造 船 有 限公 司 ， 浙江 慈 溪 ３ １ ５ ３ １ ７ ）
摘
要 ：对海工船 动力 定位 系统 ＤＰ Ｓ的发展前景 、应用领域作了简要介 绍 ； 对海工船动力定位系统及船级符号作 了
定义 。动力定位系统 由动力系统、推 力器 系统和动力定位控制系统 ３部分组成 。对动力定位 系统进行 的故 障模式与
ＢＶ 船 级 社
最近十几年 ，船 舶动力定位系统发展 的很快 。在海洋工 程 、科 学考 察等领域有着重要的用途 。随着船舶 电力推进 的
成 熟 和 自动 控 制 理 论 的 发 展 ，动 力 定 位 系 统 的性 能 也 不 断提 高 。 目前 国 内 民 用还 没 有 该 技 术 ；有 能 力 做 深 海 钻 井 平 台动 力 定 位 系 统 有 挪 威 的 ＫＯ ＮＧＳ ＢＥ ＲＧ 、 英 国 的 ＣＯＮ ＶＥ ＲＴ Ｅ ＡＭ、 美 国 的 Ｌ ３ 、美 国 ＢＥ Ｉ ＥＲ 等 几 家公 司 。
定位 的过 程 中 ， 控 制器 读取 位 置 测 量 系 统 所 得 到 的位 置 信 号 ， 将 其 数 值 与 预 定 的 目标 值 作 比较 ，经 过 运 算 ，得 到抵 消 位 置 偏 差 和 外界 干 扰 力 所 需 要 的推 力 ，然 后 对 推 力 器 发 出 指令 ，
ＤＰ Ｓ 一 ０：船 舶 装 备 一 套 集 控 手 操 和 自动航 向保 持 的 动力
所需的信息 ，以便控制器计算 出推力器指令 ，使船舶 完成预 定 的任 务。控制系统所需的信息包括船舶位置、艏 向以及外 部干扰力的信息 。一个精确可靠 的船体位置反馈是 闭环控 制
系 统 的基 本 要 求 。
２ ． 控 制 系统
动力定位系统 ＤＰ Ｓ定义是 当环境条件发生变化时 ， 由集
和 潜 水 力 定 位 系 统 主 要 由三 部 分 组 成 ：
１ ． 位 置 测 量 系统
测量 出船 舶或平台相对于某一参考点 的位置 。动 力定位 船 舶能否顺 利执 行一项或几项任务 ，很 自然地取决于动力 定
位 系 统 所 用 的 位 置 测 量 系 统 ，要 求 以足 够 的速 度 和 精 度获 取
控 手 操 或 自动 响 应 系 统 ，通 过 水 动 力 系 统 的控 制 使 船 舶 的位 置 和 航 向保 持在 环 境 条 件 限 定 范 围 内 。主 要 是 通 过 计 算 机 系
统测 算出风 速 ，海浪颠簸度等 ，调节各个推进器转速 等通 过
激 光定位仪 ，差分定位仪 ，做到精确定位 ，一般 用在平 台供
二 、动 力定 位 系 统
近几年来随着全球发展海洋战略；抢 占海洋资源 ；国家也 大力发展海洋经济。中国造船能力达到迅猛发展 ；海工项 目在 全世界 占据的份额越来越大。 动力定位系统应用前景越来越广 。 动力定位系统 ＤＰ Ｓ主要应用在石油平 台供应船、 海 上装 载船、 电缆铺设 船、铺管和重 吊船、挖沟船、挖泥船 、钻井
定范 围。
以产生推力使船尽可能靠近所希望 的位置
３ ． 推 力 系统
一
般 由数 个 推 力 器 组 成 。推 力 器 系 统 是 动 力 定位 系统 的
一
个组成部分 ，用于产 生力和力矩 ，来抗衡作 用于船 上的干
三 、Ｄ Ｐ Ｓ 一 ２＆Ｄ Ｐ Ｓ 一 ３的结 果 分 析 和 Ｄ Ｐ 报 警 系 统
影响分析 （ Ｆ ＭＥ Ａ）作 了分 析 。
关键词 ：动力定位 ；故障模 式与影响分析
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识码：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６ － ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）１ １ － Ｏ １ ５ ８ 一 Ｏ ２
表 １
Ａ ＢＳ船 级 社
ＤＰ Ｓ 一 ０
Ｓ ＡＭ
Ｄ Ｐ Ｓ －Ｉ
ＡＭ ／ Ａ Ｔ
ＤＰ Ｓ 一 ２
ＡＭ ／ ＡＴ Ｒ
ＤＰ Ｓ 一 ３
ＡＭ ／ Ａ Ｔ ＲＳ
ＤＮＶ 船 级 社 ＤＹＮＰ ＯＳ — Ａ ＵＴ Ｓ ＤＹＮＰ Ｏ￥ 一 Ａ ＵＴＤＹ ＮＰＯＳ － Ａ ＵＴＲＤＹＮＰ ＯＳ — Ａ ＵＴ Ｒ Ｏ
定位系统 ＤＰ Ｓ，能在最大环境条件 下 ，使船舶 的位置和航向
保 持 在 限定 范 围 。
ＤＰ Ｓ 一 １ ：船舶装备 具有 自动定位 和航 向保持 和动力定位 系统 ＤＰ Ｓ，另外 ，还有一套独立和集控手操和 自动航向保持
系 统 ，能 在 最 大 环 境 条 件 下 ，使 船 舶 的位 置 和 航 向保 持 在 限
第１ ３卷 第 １ １ 期
２ ０１ ３生
中 国
水
运
Ｖ ｏ１ ．１ ３ Ｎｏ ｖ ｅｍｂ ｅｒ
Ｎ ｏ．１ １ ２０１ ３
１ １月
Ｃ ｈ ｉ ｎａ Ｗａ ｔｅｒ Ｔ ｒ ａｎｓ ｐ ｏｒ ｔ
海 工船 Ｄ Ｐ Ｓ动力定位 系统 与故障模式与影响分析
ＤＰ Ｓ 一 ２：船舶装备具有 自动定位和航 向保持 的动力 定位 系统 ＤＰ Ｓ ，能在最大环境条件下 ，使船舶 的位置和航向保持 在 限定范 围，即使船舶发 生单个故障 。 ＤＰ Ｓ 一 ３ ：船舶装备具有 自动 定位和航 保持 的动 力定位系 统 ＤＰ Ｓ，能在 最大环境 条件 下 ，使船舶的位置和航向保持在 限定范 围，即使 船舶发生任何单个故障 ，包括 由于失 火或进
水 而 完 全 失 去一 舱 。 关 于 ＤＰ Ｓ船 级 符 号 ；Ａ ＢＳ 、Ｂ Ｖ、 ＤＮ Ｖ船级社对应表 ：
应 船 或者 工 程 维 护 船 上 。 Ａ Ｂ Ｓ船 级 社 对 Ｄ Ｐ Ｓ船 级 符 号 的 定 义
一
首 先根据外部环境条件 （ 风 、浪、流 ） 计算出船 舶或平
台 所 受 的扰 动 力 ，然 后 由此 外 力 与 测 量 所得 位 置 ，计 算得 到
、
保持船位所需的作用力 ，即推力系统应产 生的合 力。在 动力
施 文 利
（ 浙 江造 船 有 限公 司 ， 浙江 慈 溪 ３ １ ５ ３ １ ７ ）
摘
要 ：对海工船 动力 定位 系统 ＤＰ Ｓ的发展前景 、应用领域作了简要介 绍 ； 对海工船动力定位系统及船级符号作 了
定义 。动力定位系统 由动力系统、推 力器 系统和动力定位控制系统 ３部分组成 。对动力定位 系统进行 的故 障模式与
ＢＶ 船 级 社
最近十几年 ，船 舶动力定位系统发展 的很快 。在海洋工 程 、科 学考 察等领域有着重要的用途 。随着船舶 电力推进 的
成 熟 和 自动 控 制 理 论 的 发 展 ，动 力 定 位 系 统 的性 能 也 不 断提 高 。 目前 国 内 民 用还 没 有 该 技 术 ；有 能 力 做 深 海 钻 井 平 台动 力 定 位 系 统 有 挪 威 的 ＫＯ ＮＧＳ ＢＥ ＲＧ 、 英 国 的 ＣＯＮ ＶＥ ＲＴ Ｅ ＡＭ、 美 国 的 Ｌ ３ 、美 国 ＢＥ Ｉ ＥＲ 等 几 家公 司 。
定位 的过 程 中 ， 控 制器 读取 位 置 测 量 系 统 所 得 到 的位 置 信 号 ， 将 其 数 值 与 预 定 的 目标 值 作 比较 ，经 过 运 算 ，得 到抵 消 位 置 偏 差 和 外界 干 扰 力 所 需 要 的推 力 ，然 后 对 推 力 器 发 出 指令 ，
ＤＰ Ｓ 一 ０：船 舶 装 备 一 套 集 控 手 操 和 自动航 向保 持 的 动力
所需的信息 ，以便控制器计算 出推力器指令 ，使船舶 完成预 定 的任 务。控制系统所需的信息包括船舶位置、艏 向以及外 部干扰力的信息 。一个精确可靠 的船体位置反馈是 闭环控 制
系 统 的基 本 要 求 。
２ ． 控 制 系统
动力定位系统 ＤＰ Ｓ定义是 当环境条件发生变化时 ， 由集
和 潜 水 力 定 位 系 统 主 要 由三 部 分 组 成 ：
１ ． 位 置 测 量 系统
测量 出船 舶或平台相对于某一参考点 的位置 。动 力定位 船 舶能否顺 利执 行一项或几项任务 ，很 自然地取决于动力 定
位 系 统 所 用 的 位 置 测 量 系 统 ，要 求 以足 够 的速 度 和 精 度获 取
控 手 操 或 自动 响 应 系 统 ，通 过 水 动 力 系 统 的控 制 使 船 舶 的位 置 和 航 向保 持在 环 境 条 件 限 定 范 围 内 。主 要 是 通 过 计 算 机 系
统测 算出风 速 ，海浪颠簸度等 ，调节各个推进器转速 等通 过
激 光定位仪 ，差分定位仪 ，做到精确定位 ，一般 用在平 台供