系统解决方案
系统解决方案
本解决方案聚焦于将DYPOS DP5000先进的动态定位能力无缝融入并赋能各类高精度、复杂的海上特种作业流程。通过开发专用的作业模式、建立与外部传感/执行系统的深度联动,以及提供定制化的操作界面,系统可实现从路径规划、过程执行到安全保障的全链路自动化、智能化控制,从而极大提升作业精度、效率与安全性。
一、核心技术功能架构
1.全场景自动化轨迹跟踪与控制:解决方案的核心是强大的“自动跟踪(Auto Track)”功能。系统允许用户通过手动输入、USB导入或通过RS422/以太网接口,从外部作业管理系统、测量计算机或船舶ECDIS(例如,铺缆管理系统、测绘计算机)自动导入预设航迹。除了常规的轨迹跟踪,系统还为在铺缆船的犁式埋设作业中提供了远程触地点设定功能:操作员可将系统的控制点自动切换至埋设犁与海底接触的实际位置(“触地点”),而非船体本身,以确保埋设犁而非船体沿路由前进。此功能可用于船舶拖曳着埋设犁沿航迹线移动且需保持船艏向稳定的复杂操作。同时,系统也支持在挖泥作业中开启“自动跟踪挖泥”模式,可使拖曳头精准追随预定义的开挖路径,并允许设置漂移角限制,以优化挖掘断面质量。
2.外部负载感知与智能动态补偿:为应对拖曳、吊装、管线铺设等作业中产生的动态外力,系统具备与外部力传感器(如张力/拉力传感器)以及与特种作业主控制系统(如铺缆系统) 的全面集成能力。通过NMEA报文或模拟信号接口,系统可实时读取一个或多个传感器的数据。这不仅用于更精确地估算和控制推进系统响应(即“DP海流”),更能结合目标(如电缆或挖掘头)的方位角和仰角数据,实现作业线受力模型的精细化计算与补偿。这尤其适用于在电缆铺设等作业过程中对线缆张力极为敏感、依赖实时反馈进行精确速度调节的作业场景。
3.多级作业安全与干预机制:基于集成的力传感器数据,系统提供主动式安全防护。
3.1张力监控与自动降速:在铺缆操作等场景中,当DP系统实时监控到的负载力超过预设限值,系统会触发“高张力”报警。若船东有此需求,可以增配自动降速功能,在监测到高风险张力时自动指令船舶减速至完全停止(航速为零),从而主动降低作业风险,避免损坏昂贵的水下设备和作业线路。
3.2专用作业监控窗口:为集中显示关键作业参数,系统提供如“疏浚窗口(Dredging Window)” 等专用界面。在此窗口中,操作员可以集中监视作业设备状态、泥浆密度、流速、估算/补偿的拉力等。它还允许手动或自动设置力补偿参数与安全漂移角限制,为不同作业条件提供了灵活的优化空间。
4.多样化的专项作业模式(以挖泥为例):为解决复杂特种作业的不同需求,系统开发了一系列成熟的专项作业模式。这充分体现了我们深度集成的灵活性:
4.1速度控制模式:在对地航速手动或自动控制的同时,实时补偿挖掘设备带来的拉力,防止船舶意外后退。
4.2自动航向/航迹向挖泥模式:适用于无需严格循迹的开挖,可自动维持船舶航向或对地航迹向。
4.3自动循迹卸泥模式:在卸泥作业中,可以卸泥管末端为触地点,以极低航速(通常低于4节)沿预定轨迹航行,实现精准抛泥。
4.4彩虹喷与排岸模式:针对特定抛泥和岸管对接场景,提供自动位置保持和航向周期性振荡(“艏喷”),或在排岸时自动保持船舶航向和定位的专用模式,确保操作的稳定性和连续性。
二、开放的模块化集成平台
本解决方案的成功实施依赖于高度开放的模块化平台架构。DYPOS DP5000系统提供丰富的标准工业接口,能够与特种作业主控制系统、力/位置/姿态/水深传感器、DGPS/信标等位置参考系统以及陀螺罗经等外部设备建立高速、稳定的数据链路,形成一个协同工作的智能作业控制核心。为实现更安全有效的电缆铺设操作,系统结合了强大的内置数学模型,并与海洋物体地图数据叠加高度融合。针对特定行业需求,还可提供深度信息增强功能,支持叠加基于DXF或GeoJSON格式的外部地理信息图层(如风电场范围、管道区、障碍物等),将关键外部信息融入作业环境的显示界面中,实现作业中的实时环境感知与规避。
三、显著的应用价值与优势
1.工艺精度保障:厘米级的动态定位精度结合自动化轨迹跟踪,为海底电缆铺设、精准疏浚等作业提供了前所未有的工艺一致性。
2.作业效率最大化:通过外部力补偿、自动控制和安全联锁,降低了对操作员经验的过度依赖,减少了人为误操作导致的停顿,使复杂作业流程更流畅、更可靠。
3.操作风险前置:从张力监控到轨迹修正,系统内置的主动安全机制能提前预警和干预潜在风险,保护昂贵的水下设备(如埋设犁、ROV、挖掘头)和作业线路(如海底电缆)。
4.经验证的行业领导力:基于Navis公司的先进船舶操纵数学模型和全球领先的控制算法,该解决方案已积累了丰富的实战经验,并在一线行业用户群体中广泛应用。
DYPOS服务承诺
我们为所有解决方案提供贯穿项目全生命周期的支持服务,涵盖技术方案设计、系统安装调试、船级社认可、海试交付、船员操作与维护培训,以及及时快速技术响应。我们致力于成为客户在船舶自动化与智能化道路上最可信赖的伙伴。