智能半潜式重型运输船

随着海洋工程、极地探索和全球贸易的快速发展,作为大型完好货物的主要海洋运输工具,半潜式重型运输船 (SSHTV) 越来越受到重视。

同时,为保证船东和营运商的收益,半潜式重型运输船 (SSHTV) 需要满足更高的安全性、可靠性、效率和性能要求。本文根据传感技术、信息技术、数据技术和物联网 (IOT) 技术的发展和成熟提出了智能半潜式重型运输船 (SSHTV) 的概念,旨在满足这些严格的要求。该概念根据统一的平台将智能船载设备、能源管理、智能船舶和船队运营、智能岸基规划和服务进行整合,体现了人、物和服务的融合效率,迎合当前发展的趋势。它还支持中国船级社的智能船舶规则,自2016年3月1日起生效。

前言

半潜式重型运输船 (SSHTV) 专注于超长、超重的、完好的大件货物运输。

与其他大型货物运输工具相比,半潜式重型运输船(SSHTV) 具有这些优势:运输速度快、续航时间长,滚上滚下式装/ 卸货、支持半潜、动态定位和双船组合操作。

由于以下操作特征

  • 较大的船体尺寸和动力要求

  • 多种工作要求

  • 首选的无限航区

  • 艰难和危险的工作流程

  • 重型、大型和贵重的货物

半潜式重型运输船 (SSHTV) 的船东和营运商面临某些主要问题,比如:

  • 燃油费、人工费和维护费的节省

  • 环保,例如,低排放、低噪音等

  • 良好的航行、操纵和定位性能

  • 灵活且友好的操作,适应计划表和多种工作要求

  • 安全、可靠、寿命长和舒适

  • 可供船岸及时使用的信息

  • 操作性能和工作效率的持续改进

ABB 海事是全球半潜式重型运输船 (SSHTV) 市场最大的和最有经验的电源和电力推进系统供应商。2008年以来,ABB 海事中国一直在全球半潜式重型运输船 (SSHTV) 市场占据约 65% 份额。智能半潜式重型运输船 (SSHTV) 概念是 ABB 海事中国根据 ABB 的IoTSP( 物、服务和人互联)建议开发的新型解决方案,旨在满足船东和运营商的要求和维护其在半潜式重型运输船 (SSHTV) 应用和进展中的领导地位。



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智能半潜式重型运输船 I-SSHTV 

智能船舶的定义
智能船舶是指是利用传感器、通信、物联网、万维网和其他技术工具,自动地收集和处理船舶本身的、海洋环境、物流、港口的信息,以及其他海事数据。借助计算机技术、自动控制技术和大数据处理和分析技术,系统能够意识到船舶航行、管理、维护、货物运输和其他方面的智能操作,使船舶更加安全、更环保、更经济和更可靠。

半潜式重型运输船的智能具有六大独立于具体设备和位置的因素:

  • 自动信息感应和收集
  • 自动数据处理和储存
  • 根据历史数据以实时的方式自动数据挖掘、计算、分析、知识抽取、决策、咨询
  • 自动控制和管理执行
  • 自动自我诊断和改进
  • 自动互联、通信和合作

六大因素的应用深度和整合程度决定船舶的智商(IQ)。

智能半潜式重型运输船 (I-SSHTV) 的目标
为了帮助客户增强经济价值和社会价值,根据市场发展、客户定位,自动地、合作地和灵活地致力于对多层次信息处理和通信、船队、船舶、设备、能源管理、策略和咨询信息进行整合。

解决方案

智能半潜式重型运输船 (I-SSHTV) 的智能化目标可分为八大类:

  • 导航
  • 设备
  • 能源
  • 运动与船体
  • 货物
  • 通信
  • 操作
  • 服务

所有智能目标之间的自动合作型工作是智能半潜式重型运输船的主要概念。

半潜式重型运输船智能的各因素源于模仿人类智能与物体之间的互动。综合的智能半潜式重型运输船将通过统一的通信平台对岸基规划和分析以及船载自动控制和管理进行整合,包括船东和运营商的规划和管理、ABB 的先进分析和监控、船舶的自动导航、设备和能源控制以及状态监控。

D-SSHTV由六个智能模块实现,如下所示(见pdf):

如图所示,每个功能模块都可以通过实际产品支持某些特定的智能概念。

ABB 提供越来越多符合完备智能的核心要求的合格产品,如下图所示,部分这些产品已得到广泛的应用。例如,OCTOPUS 系统已安装和应用于全球超过80%的半潜式重型运输船,成功帮助船舶以安全、经济和快捷的方式将大型的贵重货物运到目的地。

案例展示

 ABB 是船舶电力和推进设备及解决方案供应方面的领导者。因此,机舱机械智能在智能半潜式重型运输船的解决方案中发挥重大的作用。

智能机舱/ 机械室

经过数十年的持续研发、应用和改进,ABB 提供完整的机舱解决方案组合。其中,部分先进的解决方案大大地增强了半潜式重型运输船的智能实施。

根据智能大趋势的预测展开工作,ABB 数年前就开始专注于提高主机舱设备的智能。由于功能和数据源于集成监测传感器和通信,因此,大部分的 ABB 主设备可整合到智能解决方案中。

例如,与传统的配电板相比,智能配电板 (I- 配电板)除了执行正常的配电功能外,还能够通过另外安装在配电板上的实时传感器和功能单元获取、收集、显示和传输多维度数据。借助这些输入数据,远程诊断服务 (RDS) 系统还可以进行健康状况评估,以便对配电板实施状态监控、故障诊断和建康评估及预诊断。

 

智能机舱运行分析

在半潜式重型运输船的航运运营中,船舶卸货后,船舶管理中心 (VMC) 会将计划分解,然后根据自校正进度表,路线和优化目标,将任务分配给所有机舱设备控制器。自动推进控制器将遵循指令和要求操作推进设备,以提供足够的推力和侧力,使船舶能够以最佳航向、速度和燃耗在规定的时间内安全地航行到目的地。

电力控制器和能源控制器会同时遵循指令和要求最佳地配置电源和高效地控制发电设备,以便保证能源的供应。

在整个航运过程中,各类智能传感器,包括集成到设备和单独安装的电力状态传感器、温度传感器、振动传感器、应力传感器、声音传感器、光传感器等会持续监控主机舱机械的状态,将监控数据传输到远程诊断中心,并使用特定规则支持故障预测和诊断、状态分析和测量、解决咨询和视情维护(CMB 计划)。

仔细了解视情维护计划,如果潜在的发电机轴承未激活传统的故障响应,但因为轴承的温度和振动超出正常的范围被远程诊断服务 (RDS) 系统检测出来,远程诊断服务 (RDS) 系统将说明可能的原因并根据状态等级提出处理解决方案,比如与电力管理系统 (PMS) 进行通信,建议切换发电机和对故障发电机展开预防性维护,这样可以避免故障升级和性能下降,以及在最大程度上减少影响和维护成本。

在不远的将来,ABB 的维护机器人和自动化备件仓库可能会使机舱部件自动更换成为现实。

摘要

对半潜式重型运输船的要求越来越高和越来越多样化。智能半潜式重型运输船是一个有前景的和不断发展的概念,支持船东和船舶运营商的渴望和雄心。该概念利用简易的、高效的、发展的和自动的方法处理智能半潜式重型运输船,包括安全性、成本、效率、功能、环保、可利用性和优化。可以预见,随着相关技术的进步,产品组合的扩展和智能环境的成熟,智能半潜式重型运输船在强度和广度上不断发展。

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