CN109890691A - 动态拖船绞盘控制 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及拖船控制器和用于操纵被拖曳的船舶的拖船,所述拖船包括动态定位系统以及拖曳设备,所述拖曳设备包括连接到所述被拖曳的船舶的拖缆,其中,所述拖曳设备由所述动态定位系统基于多个输入参数自动地控制。
Description
技术领域
本发明涉及拖船拖曳设备的自动控制。
背景技术
拖船或拖轮是用于拖曳和推动海洋船舶的强大的船或船只。通过拖曳和推动船舶,一个或多个拖船可以在困难的操纵操作期间(例如在港口中、在狭窄的运河中或在遇险船舶的救援操作期间)操纵船舶。在拖曳操作期间拖船通过拉动连接在拖船上的绞盘和船舶之间的拖缆来操纵船舶。拖船由人工指挥并且绞盘由船长或一名船员手动控制。船长通过无线电通信从被拖曳的船舶接收命令以提供相对于被拖曳的船舶的特定角度的推力。船长将拖船操纵到该位置,接着锁定绞盘,然后施加推力。绞盘是手动控制的以使得不让拖缆进入水中,也不在不应施加张力的情况下施加张力。
发明内容
在第一个方面,本发明提供了一种用于操纵被拖曳的船舶的拖船,所述拖船包括动态定位系统和拖曳设备,所述拖曳设备包括连接到所述被拖曳的船舶的拖缆,其中,所述拖曳设备由所述动态定位系统基于多个输入参数自动地控制。所述多个参数可以包括所述拖缆的长度、所述拖缆的张力、所述拖缆的方向、所述被拖曳的船舶的位置、所述被拖曳的船舶的航向、所述被拖曳的船舶的速度、所述拖船的航向、所述拖船的速度以及所述被拖曳的船舶上的拖缆连接器相对于所述拖曳设备的相对高度中的至少一个。所述拖曳设备可以自动地卷进或卷出所述拖缆以将所述拖缆的松弛度和所述拖缆的张力保持在预定阈值内。所述拖曳设备还可以自动地调节拖曳设备的方向使得所述拖缆的方向垂直于所述拖曳设备。所述动态定位系统可以适于从所述拖曳设备接收所述拖缆的长度、所述拖缆的张力或所述拖缆的方向的信息。所述拖曳设备可以包括张力传感器以测量所述拖缆的张力、或者包括方向传感器以测量所述拖缆的方向。所述动态定位系统还可以适于通过无线通信从所述被拖曳的船舶接收所述被拖曳的船舶的位置、所述被拖曳的船舶的航向或所述被拖曳的船舶的速度信息。所述拖船可以适于通过锁定所述拖曳设备而被置于拖曳模式。所述拖曳设备可以包括绞盘(绞车)。所述拖曳设备可以适于围绕竖直轴线相对于所述拖船旋转。所述动态定位系统可以适于调节所述拖船的位置以使所述拖曳设备保持在所述拖曳设备的操作范围内。所述动态定位系统可以适于基于所述多个输入参数确定所述拖船的危险情况,并且如果所述危险情况被确定,则所述拖曳设备可以自动地将所述拖缆卷出。
在第二个方面,本发明提供了一种拖船控制器,所述拖船控制器包括动态定位系统和拖曳设备控制器,所述拖曳设备控制器用于控制通过拖缆连接到被拖曳的船舶的拖曳设备,其中,所述拖曳设备控制器由所述动态定位系统基于多个输入参数自动地控制。所述多个参数可以包括所述拖缆的长度、所述拖缆的张力、所述拖缆的方向、所述被拖曳的船舶的位置、所述被拖曳的船舶的航向、所述被拖曳的船舶的速度、所述拖船的航向、所述拖船的速度以及所述被拖曳的船舶上的拖缆连接器相对于所述拖曳设备的相对高度中的至少一个。所述拖曳设备控制器可以自动地卷进或卷出所述拖缆以将所述拖缆的松弛度和所述拖缆的张力保持在预定阈值内。所述拖曳设备控制器可以自动地调节拖曳设备的方向使得所述拖缆的方向垂直于所述拖曳设备。所述动态定位系统可以适于从所述拖曳设备控制器接收所述拖缆的长度、所述拖缆的张力或所述拖缆的方向的信息。所述拖曳设备控制器可以从所述拖曳设备中的张力传感器接收所述拖缆的张力的测量值,或者从所述拖曳设备中的方向传感器接收所述拖缆的方向的测量值。所述动态定位系统还可以适于通过无线通信从所述被拖曳的船舶接收所述被拖曳的船舶的位置、所述被拖曳的船舶的航向、所述被拖曳的船舶的速度信息。所述拖船控制器可以通过锁定所述拖曳设备将所述拖船置于拖曳模式。所述动态定位系统可以适于调节所述拖船的位置以使所述拖曳设备保持在所述拖曳设备的操作范围内。所述动态定位系统可以适于基于所述多个输入参数确定所述拖船的危险情况,并且如果所述危险情况被确定,则所述拖曳设备可以自动地将拖缆卷出。
附图说明
现在将参考以下附图描述本发明的实施例,其中:
图1a示出了改变位置的拖船的顶部透视图。
图1b示出了改变位置的拖船的顶部透视图。
图1c示出了改变位置的拖船的顶部透视图。
图2示出了示例性拖船控制器。
图3示出了示例性动态定位控制系统。
具体实施方式
将参考附图描述本发明。在所有附图和整个说明书中,相同的附图标记用于相同或类似的特征。
拖船
图1a、图1b和图1c示出了拖船100的透视图,拖船100通过包括拖缆103的拖曳设备102连接到被拖曳的船舶104。拖缆103在被拖曳的船舶端部上通过例如系船柱的拖缆连接器110连接到被拖曳的船舶104。拖曳设备102包括例如绞盘的卷绕装置以将拖缆103卷进和卷出。图1a和图1b示出了处于拖船100上的固定位置中的拖曳设备102。固定的拖曳设备102还可以包括拖曳点装置111,拖曳点装置111能够将拖缆103从卷绕装置引导到被拖曳的船舶104。拖曳点装置111可以是旋转元件或如图1b所示的导缆器。拖船100的船首中的导缆器111允许拖缆103的横向力被传递到被拖曳的船舶104的船体。或者,如图1c所示,拖曳设备102可以适于围绕竖直轴线相对于拖船100旋转。拖船100包括动态定位(DP)系统101。拖曳设备102连接到DP系统101。拖曳设备102由动态定位系统103基于多个输入参数自动地控制。所述多个输入参数包括拖缆103的长度、拖缆103的张力、拖缆103的方向、被拖曳的船舶104的位置、被拖曳的船舶104的航向、被拖曳的船舶104的速度、拖船100的航向、拖船100的速度以及被拖曳的船舶104上的拖缆连接器110相对于拖曳设备102的相对高度中的至少一个。这允许拖曳设备102的连续调节,使得当拖船100处于拖曳位置时,拖船100可以通过锁定拖曳设备102而被置于拖曳模式。拖曳设备102的连续调节也可以在拖船100拖曳被拖曳的船舶104时继续。
如图1a、图1b和图1c所示,拖船100即将从第一位置105改变位置到第二位置106。当移动位置时,拖船100不应对船舶104施加过度的张力,拖缆103也不应被允许落入水中。可以限定(定义)拖缆103的允许松弛量的阈值和拖缆103的允许张力量的阈值。例如,大型的被拖曳的船舶与较小的船舶相比不会受到长拖缆的张力的相同影响,并且与较小的船舶相比在松弛度和张力方面具有不同的阈值。拖曳设备102可以自动地卷进或卷出拖缆103,以将拖缆的松弛度和拖缆的张力保持在预定阈值内。动态定位系统101可以适于从拖曳设备102例如通过有线或无线通信接收拖缆的长度、拖缆的张力或拖缆的方向的信息。拖曳设备102的卷轴可以例如记录卷出的拖缆103的长度。动态定位系统101还可以接收关于被拖曳的船舶104上的拖缆连接器110相对于拖曳设备102的相对高度的信息。拖缆连接器110的相对高度是涉及拖船100和被拖曳的船舶104两者的当前位移、拖曳设备102在拖船100上的位置以及拖缆连接器110在被拖曳的船舶104上的位置的静态参数。该参数可以被手动地输入动态定位系统101,或者通过高度测量装置输入。拖曳设备102还可以包括张力传感器108以测量拖缆103的张力,或方向传感器109以测量拖缆103的方向。当拖船100改变位置、例如从第一位置105到第二位置106时,拖缆103相对于拖曳设备102和拖船100的方向可以改变。如图1c所示,拖曳设备102可以自动地调节拖曳设备102的方向使得拖缆103的方向垂直于被拖曳的船舶104。以这种方式,拖缆103可以保持在最佳的拖曳操作位置。图1a和图1b示出了拖曳设备102处于相对于拖船100的固定位置的备选实施例。动态定位系统101于是可以调节拖船100相对于被拖曳的船舶104的位置。以这种方式,拖缆103可以保持在固定的卷绕装置的角度界限(极限)内并且处于最佳的拖曳操作位置。而且,在拖曳设备102处于方向调节的操作范围的外部界限使得不可能进一步调节的情况下,动态定位系统101可以调节拖船100相对于被拖曳的船舶105的位置。以这种方式,拖缆103可以保持在最佳的拖曳操作位置。
如上所述,当移动位置时,拖船100不应对船舶104施加过度的张力,也不应允许拖缆103落入水中。当然,当拖船100静止并且船舶104相对于拖船移动、或者拖船和船舶都相对于彼此移动时,情况也是如此。此外,拖缆103的允许松弛量的阈值和拖缆103的允许张力量的阈值已被限定(定义)。拖曳设备102可以自动地卷进或卷出拖缆103以将拖缆的松弛度和拖缆的张力保持在预定阈值内。动态定位系统101可以适于通过无线通信从被拖曳的船舶104接收被拖曳的船舶的位置、被拖曳的船舶的航向或被拖曳的船舶的速度信息。动态定位系统101还可以基于被拖曳的船舶的位置、被拖曳的船舶的航向和被拖曳的船舶的速度的信息确定拖曳设备102是否有必要自动地卷进或卷出拖缆103以将拖缆的松弛度和拖缆的张力保持在预定阈值内,或者自动地调节拖曳设备102的方向使得拖缆103的方向垂直于被拖曳的船舶104。动态定位系统101还可以确定调节拖船100相对于被拖曳的船舶104的位置,使得拖曳设备102保持在方向调节的操作范围内。另外,动态定位系统101还可以确定调节拖船100相对于被拖曳的船舶104的位置,使得对于固定的卷绕装置,拖缆103处于固定的卷绕装置的角度界限内。
现在回到图1a、图1b和图1c。当拖船100从第一位置105移动到第二位置106时,这可能是由拖船100移动、被拖曳的船舶104移动或拖船和被拖曳的船舶两者移动引起的。动态定位系统101可以基于拖缆的长度、拖缆的张力、拖缆的方向、被拖曳的船舶的位置、被拖曳的船舶的航向、被拖曳的船舶的速度、拖船的速度、拖船的航向以及被拖曳的船舶上的拖缆连接器相对于拖曳设备的相对高度,指示拖曳设备102相应地进行调节。在这种情况下,将拖缆103卷出并调节拖曳设备102的方向。类似地,当拖船100从第二位置106移动到第三位置107时,拖曳设备102将必须将拖缆103卷进并且进一步调节拖曳设备102的方向和/或改变拖船100的位置。
当拖船100通过拉动拖缆103操纵被拖曳的船舶104时,拖船100和被拖曳的船舶104也可以相对于彼此移动。在这种情况下,动态定位系统101可以继续指示拖曳设备102根据如上面进一步详细描述的输入参数进行调节。主要区别在于动态定位系统101允许拖缆13的张力足以拉动被拖曳的船舶104。
动态定位系统101可以基于所述多个输入参数确定拖船100的危险情况正在发生或即将发生。如果拖缆的角度、拖缆的张力和/或拖船的尾部对拖船本身是危险的,则可能发生危险情况。如果动态定位系统101确定已经发生或即将发生危险情况,则拖曳设备自动地将拖缆卷出。
拖船控制器
拖船100设置有如图2所示的拖船控制器200。拖船控制器200包括动态定位系统(DP)系统101和拖曳设备控制器201。DP系统101是通过使用拖船自身的螺旋桨和推进器以自动地保持拖船100的位置和航向的计算机控制系统。DP系统101可以与来自拖船100船长的转向输入协同工作,使得船长能够将对螺旋桨和推进器的控制移交给DP系统101,而船长则专注于操纵、水面交通等。以这种方式由DP系统101半自主地执行对螺旋桨和推进器的控制。或者,船长可以向DP系统101提供预先确定的指示,该DP系统101自主地执行对螺旋桨和推进器的控制。
DP系统101连接到拖曳设备控制器201。拖曳设备控制器201由动态定位系统101基于多个输入参数自动地控制。所述多个输入参数包括拖缆的长度、拖缆的张力、拖缆的方向、被拖曳的船舶的位置、被拖曳的船舶的航向、被拖曳的船舶的速度、拖船的航向、拖船的速度以及被拖曳的船舶上的拖缆连接器相对于拖曳设备的相对高度中的至少一个。DP系统101可以从拖曳设备控制器例如通过有线或无线通信接收拖缆的张力或拖缆的方向的数据。拖曳设备控制器201还可以从拖曳设备102中的张力传感器108接收拖缆的张力的测量值,或者从拖曳设备102中的方向传感器109接收拖缆的方向的测量值。拖曳设备102可以将张力和方向的测量值传递给动态定位系统101。拖缆连接器的相对高度可以被手动地输入到动态定位系统101,或者通过高度测量装置输入。动态定位系统101还可以通过无线通信从被拖曳的船舶接收被拖曳的船舶的位置、被拖曳的船舶的航向或被拖曳的船舶的速度的信息。DP系统101还包括关于拖船100自身的速度和航向的信息。动态位置系统101还可以基于拖缆的长度、拖缆的张力、拖缆的方向、被拖曳的船舶的位置、被拖曳的船舶的航向、被拖曳的船舶的速度、拖船的航向、拖船的速度以及被拖曳的船舶上的拖缆连接器相对于拖曳设备的相对高度的信息,确定拖曳设备控制器201是否有必要自动地卷进或卷出拖缆103,以将拖缆的松弛度和拖缆的张力保持在预定阈值内,或自动地调节拖曳设备102的方向使得拖缆103的方向垂直于被拖曳的船舶104。当拖曳设备102处于方向调节的外部操作范围时,动态定位系统101也可以调节拖船100相对于被拖曳的船舶104的位置,使得拖曳设备102处于方向调节的操作范围内。另外,在固定的卷绕装置的情况下,动态定位系统101可以调节拖船100相对于被拖曳的船舶104的位置,使得拖缆103处于固定的卷绕装置的角度界限内。此外,拖船控制器200可以通过锁定拖曳设备102将拖船100置于拖曳模式。拖船控制器还可以在拖船100拖曳被拖曳的船舶104时继续调节拖曳设备102。动态定位系统101可以基于多个输入参数确定拖船100的危险情况正在发生或即将发生。当动态定位系统101确定危险情况已经发生或即将发生时,拖曳设备控制器201自动地将拖缆103卷出。
拖船100受到风、波浪和海流的作用。另外,拖船100通常在困难的操纵操作下操作,例如在港口中或在狭窄的运河中操作,其中拖船100可能面临例如其他水面交通、土地、岩石和其他固定危险源的其他危险源。因此,DP系统101可以从传感器203和导航系统204接收附加的输入参数。基于多个输入参数,DP控制系统101控制拖船100的位置、航向和推力的大小。DP控制系统101确定拖船100应在何时、何地以及如何移动。当DP控制系统101确定拖船100应该移动时,DP控制系统101将包括速度和方向的移动指示输出到推进控制单元。
图3示出了用于动态定位控制系统101的示例性配置300。DP控制系统检查当前操作指示301。DP控制系统300可以检查与气象输入参数302、环境输入参数303、拖船304的移动、拖缆相关参数308和被拖曳的船舶相关参数307相关的参数。如果拖船100已从船舶104漂移离开或可能漂移离开,或者拖船100相对于船舶104的位置已经改变,则DP控制系统101输出移动指示以抵消漂移或位置的改变。DP控制系统300还可以检查与拖船100相对于土地、岩石和其他固定危险源305的实际位置有关的参数。如果DP控制系统300确定拖船100或船舶104太靠近任何固定危险源,则DP控制系统101输出移动指示以使拖船100和船舶104安全地远离固定危险源。DP控制系统300还可以检查与船舶104相对于其他水面交通306的位置有关的参数,根据相关的导航规则评估水面交通参数。如果DP控制系统300确定拖船100或船舶104应该移动远离其他水面交通,则DP控制系统101输出移动指示以相应地移动拖船100和船舶104。
作用在拖船100或船舶104上的风、波浪和海流使拖船或船舶从期望的位置或路径移动,由此也改变了与拖缆103和拖曳操作有关的参数。DP控制系统101可以基于诸如风向、风力、水温、气温、气压、波高等的气象参数和环境输入参数计算例如漂移的从期望的位置或路径的移动。输入参数由连接到DP控制系统101的诸如风力计、温度计、气压计等的相关传感器提供。当DP控制系统101计算出漂移时,系统输出移动指示以抵消漂移。其他用于计算漂移的输入参数可以包括来自诸如陀螺仪、加速度计、陀螺罗盘和转向率指示器的移动传感器的数据。
还可以根据拖船或船舶相对于期望位置的实际位置参数来计算拖船100或船舶104的移动。实际位置参数可以从连接到DP控制系统101的导航系统获得。导航系统可以是诸如DECCA、LORAN、GEE和Omega的基于地面的无线电导航系统,或者是诸如GPS、GLONASS、Galileo和BeiDou的卫星导航系统。在卫星导航系统的情况下,可以通过从差分全球定位系统(DGPS)到CP控制系统的输入提高实际位置的准确度。
DP控制系统101还可以从电子航海图接收输入参数。结合来自导航系统的输入参数,这允许DP控制系统101确定安全地控制拖船100和船舶104与土地、岩石和其他固定危险源碰撞的移动指示。为此目的,DP控制系统还可以从诸如声纳、海洋雷达和/或使用摄像机的光学系统的其他传感器接收输入参数。声纳可以提供关于诸如土地、岩石、水下船舶等的水下危险源的信息。海洋雷达和/或光学系统可以提供关于诸如土地和其他水面船舶的水上危险源的信息。海洋雷达和/或光学系统还可以提供来自诸如信标、浮标、雷达信号台(雷达信标或无线电信标)、石标和灯塔的航标的导航信息。
拖船100必须符合防止与其他船只或船舶碰撞的导航规则。包括用于拖船的操作定位的相关导航规则的数据库可以包括在DP控制系统101中。在一个实施例中,当确定拖船100应该在何时和何地被移动时,DP控制系统101接收与其他水面交通相关的输入参数,根据相关的导航规则评估水面交通参数。与水面交通相关的输入参数可以由连接到船舶控制器单元的诸如海洋雷达、自动识别系统(AIS)和自动雷达绘图辅助设备(ARPA)的传感器和系统提供。在一个实施例中,与水面交通相关的输入参数可以由诸如摄像机的光学传感器提供。光学传感器可以观察和识别其他水面船舶并且提供来自诸如信标、浮标、石标和灯塔的航标的导航信息。
拖船控制器单元200、动态定位控制系统101和推进控制单元可以在具有至少一个处理器和至少一个存储器的计算机中实现。操作系统在所述至少一个处理器上运行。由系统控制的自定义程序可以移入和移出存储器。这些程序至少包括如上所述的拖船控制器200、动态定位控制系统101和推进控制单元。该系统还可以包含用于传输图像、地图、指示(指令)或程序的可移动存储器。
在描述了本发明的优选实施例之后,本领域技术人员将很明显地能够使用包含(结合)这些概念的其他实施例。上述所图解说明的本发明的这些和其他实施例仅用于举例,并且本发明的实际范围将从以下权利要求中确定。
Claims (24)
1.一种用于操纵被拖曳的船舶的拖船,所述拖船包括:
-动态定位系统,以及
-拖曳设备,所述拖曳设备包括连接到所述被拖曳的船舶的拖缆,其中,所述拖曳设备由所述动态定位系统基于多个输入参数自动地控制。
2.根据权利要求1所述的拖船,其中,所述多个参数包括以下项目中的至少一个:
-所述拖缆的长度,
-所述拖缆的张力,
-所述拖缆的方向,
-所述被拖曳的船舶的位置,
-所述被拖曳的船舶的航向,
-所述被拖曳的船舶的速度,
-所述拖船的航向,
-所述拖船的速度,以及
-所述被拖曳的船舶上的拖缆连接器相对于所述拖曳设备的相对高度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的拖船,其中,所述拖曳设备自动地卷进或卷出所述拖缆以将所述拖缆的松弛度和所述拖缆的张力保持在预定阈值内。
4.根据前述权利要求中任一项所述的拖船,其中,所述拖曳设备自动地调节拖曳设备的方向使得所述拖缆的方向垂直于所述拖曳设备。
5.根据权利要求2所述的拖船,其中,所述动态定位系统适于从所述拖曳设备接收所述拖缆的长度、所述拖缆的张力或所述拖缆的方向的信息。
6.根据权利要求5所述的拖船,其中,所述拖曳设备包括张力传感器以测量所述拖缆的张力。
7.根据权利要求5所述的拖船,其中,所述拖曳设备包括方向传感器以测量所述拖缆的方向。
8.根据权利要求2所述的拖船,其中,所述动态定位系统适于通过无线通信从所述被拖曳的船舶接收所述被拖曳的船舶的位置、所述被拖曳的船舶的航向或所述被拖曳的船舶的速度信息。
9.根据权利要求1所述的拖船,其中,所述拖船适于通过锁定所述拖曳设备而被置于拖曳模式。
10.根据前述权利要求中任一项所述的拖船,其中,所述拖曳设备包括绞盘。
11.根据前述权利要求中任一项所述的拖船,其中,所述拖曳设备适于围绕竖直轴线相对于所述拖船旋转。
12.根据前述权利要求中任一项所述的拖船,其中,所述动态定位系统适于调节所述拖船的位置以使所述拖曳设备保持在所述拖曳设备的操作范围内。
13.根据前述权利要求中任一项所述的拖船,其中,所述动态定位系统适于基于所述多个输入参数确定所述拖船的危险情况,并且如果所述危险情况被确定,则所述拖曳设备自动地将所述拖缆卷出。
14.拖船控制器,所述拖船控制器包括:
-动态定位系统,以及
-拖曳设备控制器,所述拖曳设备控制器用于控制通过拖缆连接到被拖曳的船舶的拖曳设备,其中,所述拖曳设备控制器由所述动态定位系统基于多个输入参数自动地控制。
15.根据权利要求14所述的拖船控制器,其中,所述多个参数包括以下项目中的至少一个:
-所述拖缆的长度,
-所述拖缆的张力,
-所述拖缆的方向,
-所述被拖曳的船舶的位置,
-所述被拖曳的船舶的航向,
-所述被拖曳的船舶的速度,
-所述拖船的航向,
-所述拖船的速度,以及
-所述被拖曳的船舶上的拖缆连接器相对于所述拖曳设备的相对高度。
16.根据权利要求14或15所述的拖船控制器,其中,所述拖曳设备控制器自动地卷进或卷出所述拖缆以将所述拖缆的松弛度和所述拖缆的张力保持在预定阈值内。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的拖船控制器,其中,所述拖曳设备控制器自动地调节拖曳设备的方向使得所述拖缆的方向垂直于所述拖曳设备。
18.根据权利要求15所述的拖船控制器,其中,所述动态定位系统适于从所述拖曳设备控制器接收所述拖缆的长度、所述拖缆的张力或所述拖缆的方向的信息。
19.根据权利要求18所述的拖船控制器,其中,所述拖曳设备控制器从所述拖曳设备中的张力传感器接收所述拖缆的张力的测量值。
20.根据权利要求18所述的拖船控制器,其中,所述拖曳设备控制器从所述拖曳设备中的方向传感器接收所述拖缆的方向的测量值。
21.根据权利要求15所述的拖船控制器,其中,所述动态定位系统适于通过无线通信从所述被拖曳的船舶接收所述被拖曳的船舶的位置、所述被拖曳的船舶的航向或所述被拖曳的船舶的速度信息。
22.根据权利要求14所述的拖船控制器,其中,所述拖船控制器通过锁定所述拖曳设备将所述拖船置于拖曳模式。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的拖船控制器,其中,所述动态定位系统适于调节所述拖船的方向以使所述拖曳设备保持在所述拖曳设备的操作范围内。
24.根据权利要求14至23中任一项所述的拖船控制器,其中,所述动态定位系统适于基于所述多个输入参数确定所述拖船的危险情况,并且如果所述危险情况被确定,则所述拖曳设备控制器自动地将所述拖缆卷出。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113665735A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-19 | 中海油能源发展股份有限公司 | 一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法 |
CN114599580A (zh) * | 2019-10-17 | 2022-06-07 | 川崎重工业株式会社 | 船舶操纵支持系统及方法 |
CN115072604A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-09-20 | 南京中船绿洲机器有限公司 | 一种变频系泊绞车恒张力控制方法 |
CN115258073A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-11-01 | 武汉理工大学 | 环境干扰下的船舶拖曳系统轨迹跟踪方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10467908B2 (en) * | 2016-04-08 | 2019-11-05 | Sea Machines Robotics, Inc. | Autonomous boat design for tandem towing |
DE102018109917A1 (de) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | Schottel Gmbh | Verfahren zum Steuern eines Schlepperverbandes |
CN110254676B (zh) * | 2019-05-13 | 2021-06-01 | 自然资源部第一海洋研究所 | 一种利用dp协助科考船实现低速拖带作业的控制系统 |
CN110239675B (zh) * | 2019-05-13 | 2021-06-01 | 自然资源部第一海洋研究所 | 一种可实现低速、恒速拖带作业的科学考察船 |
US11397087B1 (en) * | 2019-06-27 | 2022-07-26 | Amazon Technologies, Inc. | Ocean-based storage and distribution of items |
WO2021189031A1 (en) * | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Cashman Dredging And Marine Contracting, Co., Llc | Lidar vessel-to-vessel docking system and method |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2224503A (en) * | 1936-07-23 | 1940-12-10 | Mckiernan Terry Corp | Boat winch |
US3051445A (en) * | 1959-11-27 | 1962-08-28 | Curtiss Wright Corp | Sheet or halyard winches |
US3801071A (en) * | 1972-10-06 | 1974-04-02 | Byran Jackson Inc | Towing winch control system |
EP0176189A1 (en) * | 1984-08-17 | 1986-04-02 | Faredoon Rustom Mistry | Tug for rendering assistance to a larger vessel |
CN1116174A (zh) * | 1994-03-14 | 1996-02-07 | 艾科曼斯特-劳马公司 | 拖船的拖引装置 |
US20020173364A1 (en) * | 2001-05-17 | 2002-11-21 | Bogie Boscha | Apparatus for measuring dynamic characteristics of golf game and method for asessment and analysis of hits and movements in golf |
WO2006117249A2 (en) * | 2005-05-05 | 2006-11-09 | Acergy France Sa | Towing and subsea installation of long articles |
CN101094788A (zh) * | 2004-11-03 | 2007-12-26 | 欧洲智能有限公司 | 具有可移动牵引装置的拖船 |
KR20150026411A (ko) * | 2013-09-03 | 2015-03-11 | 대우조선해양 주식회사 | 예인 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법 |
CN205098424U (zh) * | 2015-10-19 | 2016-03-23 | 宏华海洋油气装备(江苏)有限公司 | 修井平台推进及动力定位系统 |
KR20160034642A (ko) * | 2014-09-22 | 2016-03-30 | 대우조선해양 주식회사 | 무인예인시스템 및 이를 이용한 선박예인방법 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3780989A (en) * | 1971-08-12 | 1973-12-25 | E Peterson | Towing winch |
GB1501613A (en) * | 1973-11-23 | 1978-02-22 | Humber St Andrews Eng Co Ltd | Safety systems for releasing cables from vesses |
US4352596A (en) * | 1979-10-29 | 1982-10-05 | Sedco, Inc. | Stab system for equipment removal |
US7487954B2 (en) * | 2004-01-28 | 2009-02-10 | Hydralift Amclyde, Inc. | Load control power transmission |
GB2417017A (en) * | 2004-04-29 | 2006-02-15 | Heerema Marine Contractors Nl | A system for controlling the position/heading of work vessels |
KR101003499B1 (ko) | 2009-05-12 | 2010-12-30 | 한국해양연구원 | 예인선의 과도장력에 의한 전복 경보방법 |
US8543268B2 (en) * | 2010-09-02 | 2013-09-24 | Gregory D. Dunkle | Cumulative lateral slide indication |
JP2018041990A (ja) | 2015-01-22 | 2018-03-15 | 株式会社リコー | 通信端末、通信システム、表示制御方法、及びプログラム |
US11023846B2 (en) * | 2015-04-24 | 2021-06-01 | United Parcel Service Of America, Inc. | Location-based pick up and delivery services |
RU2615846C1 (ru) * | 2015-10-12 | 2017-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") | Способ управления движением буксирной системы |
-
2016
- 2016-07-01 NO NO20161097A patent/NO341775B1/en unknown
-
2017
- 2017-06-28 EP EP17820608.2A patent/EP3478565B1/en active Active
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2224503A (en) * | 1936-07-23 | 1940-12-10 | Mckiernan Terry Corp | Boat winch |
US3051445A (en) * | 1959-11-27 | 1962-08-28 | Curtiss Wright Corp | Sheet or halyard winches |
US3801071A (en) * | 1972-10-06 | 1974-04-02 | Byran Jackson Inc | Towing winch control system |
EP0176189A1 (en) * | 1984-08-17 | 1986-04-02 | Faredoon Rustom Mistry | Tug for rendering assistance to a larger vessel |
CN1116174A (zh) * | 1994-03-14 | 1996-02-07 | 艾科曼斯特-劳马公司 | 拖船的拖引装置 |
US20020173364A1 (en) * | 2001-05-17 | 2002-11-21 | Bogie Boscha | Apparatus for measuring dynamic characteristics of golf game and method for asessment and analysis of hits and movements in golf |
CN101094788A (zh) * | 2004-11-03 | 2007-12-26 | 欧洲智能有限公司 | 具有可移动牵引装置的拖船 |
WO2006117249A2 (en) * | 2005-05-05 | 2006-11-09 | Acergy France Sa | Towing and subsea installation of long articles |
KR20150026411A (ko) * | 2013-09-03 | 2015-03-11 | 대우조선해양 주식회사 | 예인 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법 |
KR20160034642A (ko) * | 2014-09-22 | 2016-03-30 | 대우조선해양 주식회사 | 무인예인시스템 및 이를 이용한 선박예인방법 |
CN205098424U (zh) * | 2015-10-19 | 2016-03-23 | 宏华海洋油气装备(江苏)有限公司 | 修井平台推进及动力定位系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李清烈: "《第二届广东海事高级论坛论文集》", 31 March 2008 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114599580A (zh) * | 2019-10-17 | 2022-06-07 | 川崎重工业株式会社 | 船舶操纵支持系统及方法 |
CN114599580B (zh) * | 2019-10-17 | 2024-03-01 | 川崎重工业株式会社 | 船舶操纵支持系统及方法 |
CN113665735A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-19 | 中海油能源发展股份有限公司 | 一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法 |
CN115072604A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-09-20 | 南京中船绿洲机器有限公司 | 一种变频系泊绞车恒张力控制方法 |
CN115258073A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-11-01 | 武汉理工大学 | 环境干扰下的船舶拖曳系统轨迹跟踪方法 |
CN115258073B (zh) * | 2022-08-09 | 2024-05-07 | 武汉理工大学 | 环境干扰下的船舶拖曳系统轨迹跟踪方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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