ES2586572T3 - Evaluación de la dinámica de un buque - Google Patents
Evaluación de la dinámica de un buque Download PDFInfo
- Publication number
- ES2586572T3 ES2586572T3 ES11003188.7T ES11003188T ES2586572T3 ES 2586572 T3 ES2586572 T3 ES 2586572T3 ES 11003188 T ES11003188 T ES 11003188T ES 2586572 T3 ES2586572 T3 ES 2586572T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- balancing
- movement
- vessel
- resonance
- vertical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
- B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
- B63G8/14—Control of attitude or depth
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
- B63B39/14—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude for indicating inclination or duration of roll
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Un procedimiento para la detección temprana del riesgo de aparición de oscilaciones de balanceo en una embarcación respecto a una resonancia del movimiento de balanceo, en el que se detecta el estado de movimiento respecto a la resonancia del movimiento de balanceo, detectándose durante la navegación al menos el movimiento de vaivén vertical, así como el movimiento de balanceo y poniéndose en relación uno al otro, detectándose el ángulo de balanceo (Ø ) o su evolución en el tiempo en una parte predeterminada del movimiento de vaivén vertical, caracterizado porque de este modo se determina la potencia de balanceo (PØ ), la energía de balanceo o la evolución en el tiempo de la potencia de balanceo o de la energía de balanceo y se usa como medida para un riesgo de aparición de la oscilación de balanceo.
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
DESCRIPCION
Evaluacion de la dinamica de un buque
La invencion se refiere a un procedimiento para la deteccion temprana del riesgo de aparicion de oscilaciones de balanceo en una embarcacion con las caractensticas indicadas en el preambulo de la reivindicacion 1.
En el caso de embarcaciones, como por ejemplo buques de carga, en particular buques portacontenedores, pero tambien en submarinos, pueden producirse oscilaciones de balanceo excitadas parametricamente a determinadas frecuencias de encuentro entre las olas del agua y la embarcacion. Estas oscilaciones de balanceo pueden crecer fuertemente, en particular en caso de haber resonancia, y pueden conducir a angulos de balanceo fuertemente aumentados. En el caso de oscilaciones de balanceo excitadas parametricamente de grandes buques portacontenedores pueden producirse por ejemplo angulos de balanceo superiores a 20°.
Las oscilaciones de balanceo pueden producirse en particular de forma reforzada en submarinos, puesto que el casco del buque de estos no esta optimizado para la estabilidad para la navegacion en superficie sino respecto a requisitos especiales, como por ejemplo para la navegacion en estado sumergido y la acustica. Los submarinos presentan, por lo tanto, al navegar en superficie tipicamente relaciones geometricas de masas nada favorables para el comportamiento de balanceo. En el caso de submarinos se ha informado incluso de angulos de balanceo superiores a 40°.
Para poder detectar la aparicion o el riesgo de aparicion de oscilaciones de balanceo lo antes posible, por lo tanto es necesario poder evaluar de forma fiable el estado de movimiento de una embarcacion respecto a una resonancia del movimiento de balanceo.
Por el documento DE 100 45 921 A1 se conoce un dispositivo que debe impedir movimientos de balanceo fuertes del buque. No se hace aqu un analisis de los movimientos de la embarcacion.
El documento US 2010 057 279 muestra otro ejemplo del estado de la tecnica.
La invencion tiene el objetivo de poner a disposicion un procedimiento para la deteccion temprana del riesgo de aparicion de oscilaciones de balanceo en una embarcacion respecto a una resonancia del movimiento de balanceo, con el que pueda detectarse de una forma sencilla y fiable el estado de movimiento de la embarcacion respecto a una resonancia del movimiento de balanceo.
Este objetivo se consigue con un procedimiento con las caractensticas indicadas en la reivindicacion 1. En las reivindicaciones dependientes, la descripcion expuesta a continuacion y el dibujo se indican variantes preferibles de la invencion.
En el procedimiento de acuerdo con la invencion para la deteccion del estado de movimiento de una embarcacion respecto a una resonancia del movimiento de balanceo de la embarcacion se detectan durante la navegacion al menos el movimiento de vaiven vertical asf como el movimiento de balanceo de la embarcacion y se ponen en relacion uno al otro. La cercama del estado de movimiento de la embarcacion a la resonancia del movimiento de balanceo puede detectarse de forma especialmente fiable y precisa mediante la deteccion del movimiento de vaiven vertical y del movimiento de balanceo. En particular, puede detectarse la aparicion o un riesgo de aparicion de oscilaciones de balanceo a corto plazo, es decir, en pocos penodos de oscilaciones de balanceo o de vaiven vertical de la embarcacion antes de la aparicion de angulos de balanceo cnticos. Por lo tanto, pueden tomarse medidas adecuadas para evitar angulos de balanceo grandes en caso de haberse detectado mediante el procedimiento de acuerdo con la invencion un riesgo de aparicion de oscilaciones de balanceo.
Segun el procedimiento de acuerdo con la invencion se detecta o detectan el angulo de balanceo y/o la evolucion en el tiempo del angulo de balanceo. De este modo, el movimiento de balanceo puede detectarse de forma sencilla y fiable. Se detecta, por ejemplo, el angulo de balanceo y/o una o varias de sus derivaciones en el tiempo de forma continua a lo largo del tiempo. De forma alternativa y preferente se detectan en el procedimiento el angulo de balanceo y/o una o varias de sus derivaciones en el tiempo en mediciones o calculos repetidos, sucesivos en el tiempo, por ejemplo en intervalos de tiempo inferiores/iguales a 50 milisegundos, preferentemente en intervalos de tiempo de 20 milisegundos. Es conveniente determinar en el procedimiento de acuerdo con la invencion la velocidad de balanceo, es decir, la primera derivacion en el tiempo del angulo de balanceo. Recomendablemente, la determinacion de la derivacion en el tiempo del angulo de balanceo no sirve necesariamente o no sirve necesariamente por sf sola a una determinacion de la potencia de balanceo como esta descrita mas adelante, que ha de realizarse eventualmente, sino que la determinacion de la derivacion en el tiempo del angulo de balanceo aumenta tambien la precision de la determinacion de la cercama del estado de movimiento de la embarcacion a la resonancia del movimiento de balanceo.
Se detecta o se detectan segun el procedimiento de acuerdo con la invencion el angulo de balanceo y/o la evolucion en el tiempo del angulo de balanceo en una parte predeterminada del movimiento de vaiven vertical de la embarcacion. Es conveniente detectar en el procedimiento el vaiven vertical de la embarcacion de forma continua a lo largo del tiempo o en mediciones repetidas, sucesivas en el tiempo, por ejemplo en intervalos de tiempo inferiores/iguales a 50 milisegundos, preferentemente en intervalos de tiempo de 20 milisegundos. Se observa por ejemplo la evolucion del angulo de balanceo durante medio movimiento de vaiven vertical por encima de la posicion
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
de equilibrio de la embarcacion en el agua. En particular, se determina tanto el movimiento de vaiven vertical hacia arriba, es decir, en la emersion de la embarcacion del agua como tambien en el posterior movimiento de vaiven vertical hacia abajo, es decir, en la inmersion de la embarcacion, respectivamente el angulo de balanceo al pasar por la posicion de equilibrio, en particular la diferencia de los angulos de balanceo asf detectados. De forma ventajosa, esta diferencia forma una medida directa para el crecimiento de la oscilacion de balanceo. De este modo puede deducirse de una diferencia de los angulos de balanceo detectados que crece a lo largo de varios movimientos de vaiven vertical o penodos de vaiven vertical que existe un riesgo de crecimiento del movimiento de balanceo.
Ademas, se determina o determinan la potencia de balanceo y/o su evolucion en el tiempo. Por potencia de balanceo ha de entenderse la energfa de balanceo aplicada por unidad de tiempo al movimiento de balanceo de la embarcacion. Si se detecta mediante el procedimiento de acuerdo con la invencion una gran potencia de balanceo, esto significa que se aplica mucha energfa al movimiento de balanceo, lo que indica que hay riesgo de crecimiento del angulo de balanceo en el futuro. Una gran potencia de balanceo es, por lo tanto, un indicio de un riesgo de crecimiento de la oscilacion de balanceo de la embarcacion. Por lo tanto, en el procedimiento se usa de forma ventajosa la potencia de balanceo como medida para el crecimiento de oscilaciones de balanceo de la embarcacion.
Recomendablemente se determina la potencia de balanceo en un momento determinado de tal modo que se multiplica la velocidad de balanceo, es decir, la primera derivacion en el tiempo del angulo de balanceo, por el momento de empuje ascensional actual de la embarcacion. La velocidad de balanceo puede determinarse, por ejemplo, detectandose el angulo de balanceo de forma continua a lo largo del tiempo o en mediciones repetidas, sucesivas en el tiempo, deduciendose en funcion del tiempo la evolucion en el tiempo asf detectada del angulo de balanceo. De forma alternativa o adicional, para la determinacion de la velocidad de balanceo tambien puede integrarse en funcion del tiempo la aceleracion del angulo de balanceo, que representa la segunda derivacion en el tiempo del angulo de balanceo y que puede determinarse mediante calculos o mediciones. Por ejemplo se registra la aceleracion del angulo de balanceo mediante la medicion por medio de sensores de aceleracion. Ademas, la velocidad de balanceo tambien puede detectarse directamente mediante senores adecuados, por ejemplo medidores del coeficiente de balanceo.
Preferentemente se determina en el procedimiento de acuerdo con la invencion de forma alternativa o adicional a la determinacion de la potencia de balanceo la variacion de la potencia de balanceo en el tiempo. Por ejemplo, se determina la variacion de la potencia de balanceo en el tiempo mediante diferenciacion de la evolucion en el tiempo de la potencia de balanceo, determinandose preferentemente la potencia de balanceo de la forma anteriormente descrita. Recomendablemente no se tienen en cuenta o al menos no se tienen del todo en cuenta variaciones de corta duracion de la potencia de balanceo detectada, que se deben por ejemplo a efectos estocasticos, de la tecnica de medicion y/o numericos. La diferenciacion de la potencia de balanceo se realiza para ello preferentemente mediante una combinacion de filtros de paso bajo y diferenciadores.
La variacion de la potencia de balanceo en el tiempo representa un indicio para la evolucion futura de la potencia de balanceo, que indica a su vez un crecimiento futuro de la oscilacion de balanceo de la embarcacion en caso de tener un valor elevado. La variacion de la potencia de balanceo en el tiempo permite, por consiguiente, una evaluacion especialmente temprana de la cercama del estado de movimiento de la embarcacion a una resonancia del movimiento de balanceo, de modo que en el procedimiento tambien puede usarse la variacion de la potencia de balanceo en el tiempo como medida para un riesgo de un crecimiento de la oscilacion de balanceo. Esta medida puede usarse de forma ventajosa como criterio para una prealerta de aparicion de oscilaciones de balanceo. Recomendablemente puede emitirse una prealerta de este tipo respecto al oleaje en el entorno cercano de la embarcacion o tambien respecto al rumbo general de la embarcacion respecto a las olas del agua y/o el oleaje que se presenta en general.
En una variante del procedimiento de acuerdo con la invencion, que puede realizarse de forma alternativa o adicional, se determina o determinan para ello la energfa de balanceo y/o la evolucion en el tiempo de la energfa de balanceo. Por ejemplo para la determinacion de la energfa de balanceo se integra en funcion del tiempo la potencia de balanceo determinada mediante medicion y/o calculo, en particular como se ha descrito respecto al procedimiento de acuerdo con la invencion. Recomendablemente se determina cada vez que la embarcacion pasa en el movimiento de balanceo por su posicion de equilibrio, es decir, por el angulo de balanceo 0°, el valor actual de la energfa de balanceo y se compara respectivamente con el valor de la energfa de balanceo de la embarcacion en el anterior paso de la embarcacion por su posicion de equilibrio. Como alternativa, el valor actual de la energfa de balanceo tambien puede compararse con las energfas de balanceo en un paso anterior que el previo o con un valor medio de varios pasos anteriores de la embarcacion por su posicion de equilibrio. En el procedimiento se comparan por ejemplo los valores de las energfas de balanceo formandose una diferencia a partir de estos valores. Esta diferencia entre las energfas de balanceo representa aqrn una medida directa de aparicion de la oscilacion de balanceo.
En el procedimiento de acuerdo con la invencion se detecta preferentemente el angulo de cabeceo de la embarcacion y se pone en relacion con el movimiento de vaiven vertical y/o de balanceo. De forma ventajosa, para ello se detecta el angulo de cabeceo de la embarcacion de forma continua a lo largo del tiempo o en mediciones repetidas, sucesivas en el tiempo, por ejemplo en intervalos de tiempo inferiores/iguales a 50 milisegundos, preferentemente en intervalos de tiempo de 20 milisegundos. Cuando se tiene en cuenta el angulo de cabeceo, es
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
posible determinar con una precision especialmente elevada la cercama del estado de movimiento de la embarcacion a la resonancia del movimiento de balanceo.
Recomendablemente se usa en el procedimiento de acuerdo con la invencion un campo caractenstico de empuje ascensional de la embarcacion. En este campo caractenstico de empuje ascensional se indica el momento de empuje ascensional, preferentemente en funcion del vaiven vertical y/o del angulo de balanceo, en particular tambien en funcion del angulo de cabeceo de la embarcacion. Mediante este campo caractenstico de empuje ascensional puede determinarse directamente el momento de empuje ascensional actualmente predominante de la embarcacion a partir del vaiven vertical y/o del angulo de balanceo actualmente detectado, asf como dado el caso a partir del angulo de cabeceo actualmente detectado. Recomendablemente se determina en el procedimiento de acuerdo con la invencion con el momento de empuje ascensional actual determinado de este modo junto con la velocidad de balanceo detectada o determinada actualmente la potencia de balanceo, de la forma que se ha descrito anteriormente respecto al procedimiento de acuerdo con la invencion.
En una variante preferible del procedimiento de acuerdo con la invencion se determinan lfmites de estado para una o varias magnitudes relacionadas con el movimiento de balanceo y/o de vaiven vertical, en particular lfmites de estado que dependen unos de otros para dos o varias magnitudes de este tipo. En particular, las magnitudes de este tipo relacionadas con el movimiento de balanceo y/o de vaiven vertical son el angulo de balanceo, el vaiven vertical, la primera asf como derivaciones en el tiempo mas elevadas del angulo de balanceo y del vaiven vertical, la potencia de balanceo, la energfa de balanceo y la primera asf como derivaciones en el tiempo mas elevadas de la potencia de balanceo y de la energfa de balanceo. Los lfmites de estado forman aqrn un criterio para angulos de balanceo o velocidades de balanceo cnticos y/o alturas de vaiven vertical o velocidades de vaiven vertical cnticas y se determinan de tal modo que se alcanzan cuando el crecimiento de la oscilacion de balanceo ya ha alcanzado un grado determinado o cuando el estado de movimiento de la embarcacion ya ha alcanzado un grado determinado de resonancia. Por consiguiente, en el procedimiento de acuerdo con la invencion puede usarse la cercama de las magnitudes relacionadas con el movimiento de balanceo y/o de vaiven vertical a estos lfmites de estado como medida para el crecimiento de la oscilacion de balanceo.
Preferentemente, estos lfmites de estado se almacenan como lfmites de estado determinados anteriormente en recorridos de prueba con la embarcacion.
Preferentemente se determina en el procedimiento de acuerdo con la invencion un nivel de resonancia como medida para la cercama del estado de movimiento de la embarcacion a una resonancia del movimiento de balanceo. Por ejemplo, una magnitud escalar forma el nivel de resonancia. De forma especialmente preferible se usan para ello una o varias de las magnitudes para la determinacion del nivel de resonancia que estan descritas en la descripcion anteriormente expuesta como medida para el crecimiento o el riesgo de crecimiento de la oscilacion de balanceo de la embarcacion. De forma ideal, se ponen en relacion entre sf varias magnitudes de este tipo para la determinacion del nivel de resonancia. La reunion de varias magnitudes de este tipo para obtener un solo nivel de resonancia como criterio para la evaluacion de la cercama del estado de movimiento de la embarcacion a la resonancia del movimiento de balanceo aumenta aqrn la seguridad de esta evaluacion; de esta forma los efectos estocasticos del oleaje sobre algunos de estos criterios se tienen en cuenta con un menor peso en el nivel de resonancia. Estas magnitudes se normalizan y reunen por ejemplo de tal modo que forman un nivel de resonancia entre 0 y 1, designando 0 el estado de reposo de la embarcacion y el valor 1 un crecimiento claro de una oscilacion de balanceo. El nivel de resonancia se obtiene, por ejemplo, a partir de las magnitudes anteriormente indicadas mediante multiplicacion, adicion o la determinacion de valores maximos de las diferentes magnitudes, preferentemente se ponderan o normalizan de forma adecuada las diferentes magnitudes en el calculo del nivel de resonancia. Para la ponderacion o normalizacion de las diferentes magnitudes se usan por ejemplo determinados factores o normas de normalizacion o ponderacion determinados previamente en recorridos de prueba.
A continuacion, la invencion se explicara con ayuda de un ejemplo de realizacion representado en el dibujo. La Figura 1 muestra un diagrama de bloques para la realizacion de un procedimiento de acuerdo con la invencion en un dibujo esquematico.
El procedimiento representado en la Figura 1 se usa para la deteccion del estado de movimiento de una embarcacion, aqrn por ejemplo de un submarino respecto a una resonancia del movimiento de balanceo de la embarcacion. Como alternativa, el procedimiento puede usarse correspondientemente tambien para la deteccion del estado de movimiento de otras embarcaciones, por ejemplo de buques de carga, en particular buques portacontenedores.
En el procedimiento se determina de forma continua el vaiven vertical z de la embarcacion respecto a su posicion de equilibrio mediante mediciones repetidas, sucesivas en el tiempo en intervalos de tiempo de 20 milisegundos. Ademas, se detecta durante la navegacion el movimiento de balanceo de la embarcacion midiendose el angulo de balanceo 0 de la embarcacion mediante mediciones repetidas, sucesivas en el tiempo, en intervalos de 20 milisegundos. Como alternativa, el angulo de balanceo 0 y el vaiven vertical z tambien pueden detectarse de forma continua.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
El vaiven vertical z actualmente detectado y el angulo de balanceo 0 actualmente detectado se alimentan a un primer dispositivo de evaluacion A1, que pone en relacion el vaiven vertical z y el angulo de balanceo 0 uno al otro. En el dispositivo de evaluacion A1 se determina siempre respectivamente el angulo de balanceo 0 al pasar por la posicion de equilibrio de la embarcacion, tanto en el movimiento de vaiven vertical de la embarcacion hacia arriba (es decir, al emerger la embarcacion del agua) como en el posterior movimiento de vaiven vertical de la embarcacion hacia abajo (al sumergirse la embarcacion). La diferencia entre estos dos angulos de balanceo 0 se usa como medida directa para el crecimiento de la oscilacion de balanceo y se emite siempre con su valor actual como criterio K1, que se usa para la deteccion del estado de movimiento de la embarcacion respecto a una resonancia del movimiento de balanceo de la embarcacion como se explicara mas adelante.
El vaiven vertical z actualmente detectado y el angulo de balanceo 0 actualmente detectado se alimentan ademas a un dispositivo de evaluacion A20, que determina con ayuda del vaiven vertical z detectado y del angulo de balanceo 0 detectado el momento de empuje ascensional M0 actual de la embarcacion. Para aumentar la precision, se transmite al dispositivo de evaluacion A20. El dispositivo de evaluacion A20 dispone para la determinacion del momento de empuje ascensional M0 de un campo caractenstico de empuje ascensional, que registra el momento de empuje ascensional M0 de la embarcacion en funcion del vaiven vertical z, del angulo de balanceo 0 y del angulo de cabeceo 0. Este campo caractenstico de empuje ascensional se ha determinado previamente mediante recorridos de prueba con la embarcacion. El dispositivo de evaluacion A20 transmite el momento de empuje ascensional M0 actual determinado a un dispositivo de evaluacion A21.
Ademas, se calcula en el procedimiento descrito la velocidad de balanceo actual d0/df de la embarcacion mediante derivacion en el tiempo del angulo de balanceo 0 y se transmite al dispositivo de evaluacion A21. Mediante el dispositivo de evaluacion A21 se multiplica el momento de empuje ascensional M0 por la velocidad de balanceo d0/df obteniendose por lo tanto la potencia de balanceo P0 actualmente aplicada al movimiento de balanceo. El dispositivo de evaluacion A21 transmite la potencia de balanceo P0 actual a un dispositivo de evaluacion A2, que emite el valor de la potencia de balanceo P0 como criterio K2, que es una medida para el valor de la potencia de balanceo y, por lo tanto, para el riesgo de un crecimiento de la oscilacion de balanceo.
El dispositivo de evaluacion A21 transmite la potencia de balanceo P0 actual ademas a un dispositivo de evaluacion A3, que integra la potencia de balanceo P0 respecto al tiempo y determina por lo tanto la energfa de balanceo. Ademas, se transmite siempre el angulo de balanceo 0 actual al dispositivo de evaluacion A3. El dispositivo de evaluacion A3 guarda cada vez que la embarcacion pasa en el movimiento de balanceo por su posicion de equilibrio, es decir, cuando pasa por el angulo de balanceo 0 = 0°, el valor actual de la energfa de balanceo. Este valor de la energfa de balanceo se compara con el valor respectivamente anterior de la energfa de balanceo al pasar por la posicion de equilibrio mediante sustraccion de la energfa de balanceo anteriormente detectada de la energfa de balanceo actualmente detectada. La diferencia de energfa asf determinada representa una medida directa para el crecimiento de la oscilacion de balanceo. El dispositivo de evaluacion A3 emite esta diferencia de energfa como criterio K3.
Ademas, el dispositivo de evaluacion A21 transmite la potencia de balanceo P0 actual determinada a un dispositivo de evaluacion A4. El dispositivo de evaluacion A4 determina mediante diferenciacion de la potencia de balanceo actual P0 respecto al tiempo la variacion actual en el tiempo de la potencia de balanceo P0. Para no tener en cuenta las variaciones de corta duracion, que se deben a efectos estocasticos, de la tecnica de medicion y/o numericos, la diferenciacion se realiza mediante una combinacion de filtros de paso bajo y diferenciadores (no representados en el dibujo). La variacion resultante de la potencia de balanceo representa una medida para la evolucion futura de la potencia de balanceo P0 y, por lo tanto, tambien para el crecimiento de la oscilacion de balanceo de la embarcacion y sirve por consiguiente para la prealerta antes de la aparicion de grandes angulos de balanceo. Las constantes de filtro de los filtros de paso bajo se han elegido de tal modo que la prealerta se refiere al entorno cercano de la embarcacion. De forma alternativa o adicional, las constantes de filtro tambien pueden elegirse de tal modo que la prealerta se refiere al rumbo general de la embarcacion respecto a las olas o al oleaje generalmente predominante. El dispositivo de evaluacion A4 emite la variacion de la potencia de balanceo P0 como criterio K4.
El vaiven vertical z asf como el angulo de balanceo 0 se transmiten ademas a un dispositivo de evaluacion A5, que compara el vaiven vertical z y el angulo de balanceo 0 con Kmites de estado respectivamente dependientes unos de otros, que representan valores Kmite para el vaiven vertical z y el angulo de balanceo 0. Si el vaiven vertical z y el angulo de balanceo 0 alcanzan estos valores Kmite, el crecimiento de la oscilacion de balanceo ya ha alcanzado un grado maximo admisible determinado o la embarcacion ya se encuentra en una cercama maxima admisible a la resonancia del movimiento de balanceo. En funcion de la cercama del vaiven vertical z y del angulo de balanceo 0 a los valores Kmite correspondientes, el dispositivo de evaluacion A5 determina el criterio K5 y emite este criterio K5. Ademas, en otros ejemplos de realizacion no representados por separado del procedimiento pueden compararse ademas de las magnitudes de estado vaiven vertical z y angulo de balanceo 0 otras magnitudes relacionadas con el movimiento de vaiven vertical y/o el movimiento de balanceo con valores lfmite. Las magnitudes de este tipo pueden ser, por ejemplo, la primera y/o derivaciones en el tiempo mas elevadas del vaiven vertical z y/o del angulo de balanceo 0. Estas magnitudes se detectan en este caso por ejemplo junto con el vaiven vertical z y el angulo de balanceo 0 o se determinan mediante la derivacion en el tiempo del vaiven vertical z determinado y del angulo de balanceo 0 determinado.
5
10
15
20
25
30
35
Los criterios K1, K2, K3, K4 y K5 para la cercama del estado de movimiento de la embarcacion a la resonancia del movimiento de balanceo se calculan respectivamente nuevamente en intervalos de tiempo de 20 milisegundos. Los dispositivos de evaluacion A1, A2, A3, A4 y A5 transmiten los criterios K1, K2, K3, K4 y K5 a un dispositivo de evaluacion Arl, que normaliza los criterios Ki, K2, K3, K4 y K5 de una forma adecuada y determina mediante multiplicacion de estos criterios normalizados un criterio escalar RL que emite posteriormente. Como alternativa, el criterio RL puede ser determinado en otros ejemplos de realizacion no representados por separado del procedimiento de acuerdo con la invencion tambien mediante adicion o determinacion de valores maximos de los criterios Ki, K2, K3, K4 y K5. La magnitud escalar RL puede usarse ahora para realizar en caso de oscilaciones de balanceo excitadas parametricamente cnticas una intervencion por regulacion de corta duracion en la velocidad de marcha de la embarcacion y/o en el rumbo actual de la embarcacion.
Los dispositivos de evaluacion Ai, A20, A21, A2, A3, A4, A5 y Arl pueden estar contenidos en un solo modulo como se muestra en la Figura 1 (esbozado en la Figura 1 con lmea de trazo interrumpido), que representa un observador de resonancia que se encuentra a bordo de una embarcacion.
- Lista de signos de referencia
- z -
- Vaiven vertical
- 0 -
- Angulo de balanceo
- © -
- Angulo de cabeceo
- d0/df -
- Velocidad de balanceo
- M0 -
- Momento de empuje ascensional
- P0 -
- Potencia de balanceo
- A1 -
- Dispositivo de evaluacion
- A20 -
- Dispositivo de evaluacion
- A21 -
- Dispositivo de evaluacion
- A2 -
- Dispositivo de evaluacion
- A3 -
- Dispositivo de evaluacion
- A4 -
- Dispositivo de evaluacion
- A5 -
- Dispositivo de evaluacion
- K1 -
- Criterio
- K2 -
- Criterio
- K3 -
- Criterio
- K4 -
- Criterio
- K5 -
- Criterio
- Arl
- Dispositivo de evaluacion
- RL
- Nivel de resonancia
Claims (4)
- REIVINDICACIONES1. Un procedimiento para la deteccion temprana del riesgo de aparicion de oscilaciones de balanceo en una embarcacion respecto a una resonancia del movimiento de balanceo, en el que se detecta el estado de movimiento respecto a la resonancia del movimiento de balanceo, detectandose durante la navegacion al menos el movimiento 5 de vaiven vertical, as^ como el movimiento de balanceo y poniendose en relacion uno al otro, detectandose el angulo de balanceo (0) o su evolucion en el tiempo en una parte predeterminada del movimiento de vaiven vertical, caracterizado porque de este modo se determina la potencia de balanceo (P0), la energfa de balanceo o la evolucion en el tiempo de la potencia de balanceo o de la energfa de balanceo y se usa como medida para un riesgo de aparicion de la oscilacion de balanceo.10 2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que se detecta el angulo de cabeceo (0) y se pone enrelacion con el movimiento de vaiven vertical y/o el movimiento de balanceo.
- 3. El procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que se usa un campo caractenstico de empuje ascensional de la embarcacion.
- 4. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que se determinan lfmites de 15 estado para una o varias magnitudes (z, 0) relacionadas con el movimiento de balanceo y/o de vaiven vertical, enparticular lfmites de estado dependientes unos de otros para dos o mas magnitudes (z, 0) de este tipo.
- 5. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que se determina un nivel de resonancia (RL) como medida para la cercama del estado de movimiento de la embarcacion a una resonancia del movimiento de balanceo.20 6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que se realiza una ponderacion determinada medianterecorridos de prueba para las magnitudes (K1, K2, K3, K4 y K5) que influyen en el nivel de resonancia (RL).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102010015359 | 2010-04-19 | ||
| DE102010015359A DE102010015359A1 (de) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | Beurteilung der Schiffsdynamik |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2586572T3 true ES2586572T3 (es) | 2016-10-17 |
Family
ID=44484836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES11003188.7T Active ES2586572T3 (es) | 2010-04-19 | 2011-04-15 | Evaluación de la dinámica de un buque |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2377756B9 (es) |
| KR (1) | KR101312555B1 (es) |
| DE (1) | DE102010015359A1 (es) |
| ES (1) | ES2586572T3 (es) |
| PL (1) | PL2377756T3 (es) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103387038B (zh) * | 2013-07-30 | 2015-08-26 | 大连理工大学 | 减小船舶横摇运动的分析方法 |
| NO345528B1 (en) | 2018-12-20 | 2021-03-29 | Kongsberg Maritime CM AS | Vessel environment condition assessment system and method |
| DE102020202156A1 (de) * | 2020-02-19 | 2021-08-19 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Ermitteln von Wankgeschwindigkeit und Nickgeschwindigkeit aus Winkelgrößen und Beschleunigungsgrößen eines Kraftfahrzeugs |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE390153B (sv) * | 1973-05-07 | 1976-12-06 | Edlund H A F | Apparat pa fartyg for bestemning av detsammas egenrullningsperiod |
| DE2803635C2 (de) * | 1978-01-27 | 1979-12-06 | Anschuetz & Co Gmbh, 2300 Kiel | Anordnung zum Messen des Hubweges eines sich entlang einer Achse aufeinanderfolgend hin- und herbewegenden Objektes |
| DD259385A1 (de) * | 1987-04-02 | 1988-08-24 | Warnowwerft Warnemuende Veb | Verfahren und einrichtung zur automatischen kontrolle und regelung der schwimmlage, der stabilitaet und der gesamtfestigkeit eines schwimmkoerpers |
| DE4226773A1 (de) * | 1992-08-13 | 1994-02-17 | Deutsche Aerospace | Verfahren zur Ermittlung der Trimmung eines Schiffes |
| JP3278656B2 (ja) | 1993-03-31 | 2002-04-30 | 独立行政法人 港湾空港技術研究所 | 船舶の動揺監視装置 |
| UA66372C2 (en) | 2000-07-10 | 2004-05-17 | Open Joint Stock Company Centr | Method for repair of floating semisubmersible drilling platform |
| DE10045921A1 (de) * | 2000-09-16 | 2002-03-28 | Intering Interferenztechnik In | Vorrichtung und Verfahren zur Verminderung des Rollens bei Schiffen |
| GB0203688D0 (en) * | 2002-02-16 | 2002-11-13 | Bae Systems Combat And Radar S | Ship motion predictor |
| DE10315294B4 (de) * | 2003-04-04 | 2006-09-28 | Dallach, Gert, Dr. Ing. | Rolldämpfungsanlage für Schiffe |
| DE10355052B4 (de) * | 2003-07-19 | 2006-11-02 | Dallach, Gert, Dr. Ing. | Stabilitätsbestimmung von Schiffen |
| JP2006219114A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-08-24 | Noritaka Matsumura | 液動監視装置付き船舶の動揺軽減装置 |
| BRPI0622075B1 (pt) * | 2006-12-06 | 2017-12-12 | National Oilwell Varco, L. P. | A method for active compensation for the erguiment of a vessel, and a mechanism for controlling the active compensation for the erguiment of a vessel and measurement device for the building of a vessel |
| EP2419804B1 (en) * | 2009-04-14 | 2013-11-27 | Danmarks Tekniske Universitet | Prediction of resonant oscillation |
-
2010
- 2010-04-19 DE DE102010015359A patent/DE102010015359A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-04-15 EP EP11003188.7A patent/EP2377756B9/de active Active
- 2011-04-15 ES ES11003188.7T patent/ES2586572T3/es active Active
- 2011-04-15 PL PL11003188.7T patent/PL2377756T3/pl unknown
- 2011-04-18 KR KR1020110035820A patent/KR101312555B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101312555B1 (ko) | 2013-09-30 |
| EP2377756B9 (de) | 2018-04-11 |
| EP2377756B1 (de) | 2016-05-11 |
| PL2377756T3 (pl) | 2016-11-30 |
| KR20110117000A (ko) | 2011-10-26 |
| EP2377756A1 (de) | 2011-10-19 |
| DE102010015359A1 (de) | 2011-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6001486B2 (ja) | 船舶の載荷重量算出システム、及び船舶の載荷重量算出方法 | |
| US20150354956A1 (en) | Method for the measurement of turbulence by using reciprocating ocean microstructure profiler | |
| KR101145761B1 (ko) | 수질 모니터링 로봇 | |
| KR101255767B1 (ko) | 선박의 흘수 계측장치 | |
| ES2586572T3 (es) | Evaluación de la dinámica de un buque | |
| KR101915379B1 (ko) | 선박용 전자식 경사계 | |
| JP2014196056A (ja) | 喫水計測具、喫水計測装置、及び喫水計測方法 | |
| US9250082B2 (en) | Method and system for determining displacement of an anchor | |
| US20140292543A1 (en) | Multidimensional system for monitoring and tracking states and conditions | |
| JP7023494B2 (ja) | 波浪観測通知システム | |
| CN106768635A (zh) | 水下航行器浮心测量方法 | |
| KR20120062093A (ko) | 선체의 흘수 계측용 장치 | |
| JP6212941B2 (ja) | 計測センサ、計測システムおよび計測方法 | |
| US20210394875A1 (en) | Calculation of roll period for a vessel | |
| US20170059314A1 (en) | Auto depth locator | |
| JP6492387B1 (ja) | Ｇｍ計算システム、方法及びプログラム | |
| KR101549236B1 (ko) | 선체 강도 모니터링 시스템 | |
| Djebli et al. | The application of a smartphone in ship stability experiment | |
| KR102316083B1 (ko) | 선박의 횡요 주기에 의한 gm 산출 시스템 및 방법 | |
| CN109367691A (zh) | 一种船模运动性能无线监测装置 | |
| RU2425343C1 (ru) | Устройство для определения присоединенных масс, моментов инерции и демпфирования моделей судов методами их свободных колебаний в жидкости | |
| CN109204730B (zh) | 一种基于船舶横摇周期判断船舶稳性的装置 | |
| NO20120571A1 (no) | Geometri for dobbeltrål | |
| CN106949882B (zh) | 一种水文信息侦测方法、感测块、感测装置及系统 | |
| CN103940412A (zh) | 水深测量装置 |