ES2968908T3 - Control dinámico de cabrestante de remolcador - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un controlador de remolcador y un remolcador para maniobrar un buque remolcado, que comprende un sistema de posicionamiento dinámico, y un equipo de remolque que comprende una línea de remolque conectada al buque remolcado, en donde el equipo de remolque es controlado automáticamente por el sistema de posicionamiento dinámico basado en un pluralidad de parámetros de entrada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Control dinámico de cabrestante de remolcador
Introducción
La presente invención se refiere al control automático de un equipo de remolque de remolcador.
Antecedentes
Un remolcador, o barco remolcador, es una embarcación o nave potente que se utiliza para remolcar y empujar embarcaciones marinas. Al remolcar y empujar la embarcación, uno o más remolcadores pueden maniobrar la embarcación durante operaciones de maniobra difíciles, como en un puerto, en un canal estrecho o durante operaciones de rescate de embarcaciones en peligro. Durante las operaciones de remolque, el remolcador maniobra la embarcación tirando de un cable de remolque conectado entre un cabrestante en el remolcador y la embarcación. Los remolcadores están capitaneados manualmente y el cabrestante es controlado manualmente por el capitán o uno de los miembros de la tripulación. El capitán recibe, a través de comunicación por radio, una orden desde la embarcación remolcada de proporcionar empuje en un cierto ángulo con respecto a la embarcación remolcada. El capitán maniobrará el remolcador a esa ubicación y luego bloqueará el cabrestante y luego aplicará empuje. El cabrestante se controla manualmente para que el cable de remolque no entre en el agua o no se aplique tensión cuando no se supone que deba hacerlo.
El documento WO2006/117249A2 divulga el remolque y la instalación submarina de artículos largos, como una tubería prefabricada de varios kilómetros de longitud remolcada a través del agua. Se pueden usar múltiples remolcadores, y cada remolcador está provisto de un sistema de posicionamiento dinámico, incluyendo receptores de posición de satélite (GPS, por ejemplo), sistemas de control y propulsores.
Sumario de la invención
La invención proporciona un remolcador para maniobrar una embarcación remolcada, comprendiendo el remolcador un sistema de posicionamiento dinámico, y un equipo de remolque que comprende un cable de remolque conectado a la embarcación remolcada, en donde el equipo de remolque se controla automáticamente por el sistema de posicionamiento dinámico basándose en una pluralidad de parámetros de entrada, en donde la pluralidad de parámetros de entrada incluye al menos una de longitud del cable de remolque, la tensión del cable de remolque y la dirección del cable de remolque; y en donde el sistema de posicionamiento dinámico está adaptado para recibir información de la longitud del cable de remolque, la tensión del cable de remolque o la dirección del cable de remolque desde el equipo de remolque y en donde el sistema de posicionamiento dinámico está adaptado para ajustar la posición del remolcador para mantener el equipo de remolque dentro de un intervalo de operación del equipo de remolque basándose en la información recibida del longitud de la línea de remolque, la tensión del cable de remolque o la dirección del cable de remolque.
La pluralidad de parámetros de entrada puede incluir, además, al menos uno de la ubicación de la embarcación remolcada, el rumbo de la embarcación remolcada, la velocidad de la embarcación remolcada, el rumbo del remolcador, la velocidad del remolcador y la altura relativa de un conector de línea de remolque en la embarcación remolcada al equipo de remolque. El equipo de remolque puede enrollar o desenrollar automáticamente el cable de remolque para mantener una holgura del cable de remolque y una tensión del cable de remolque dentro de unos umbrales predefinidos. El equipo de remolque puede comprender un cabrestante. El equipo de remolque puede además ajustar automáticamente la dirección del cabrestante de manera que la dirección de la línea de remolque sea perpendicular al cabrestante. El equipo de remolque puede comprender un sensor de tensión para medir la tensión del cable de remolque o un sensor direccional para medir la dirección del cable de remolque. El sistema de posicionamiento dinámico puede adaptarse, además, para recibir información de ubicación de la embarcación remolcada, el rumbo de la embarcación remolcada o la velocidad de la embarcación remolcada desde la embarcación remolcada a través de comunicación inalámbrica. El remolcador puede adaptarse para ponerse en modo de remolque bloqueando el equipo de remolque. El equipo de remolque puede estar adaptado para rotar alrededor de un eje vertical con respecto al remolcador. El sistema de posicionamiento dinámico puede adaptarse para determinar una situación peligrosa para el remolcador basándose en la pluralidad de parámetros de entrada, y el equipo de remolque puede enrollar automáticamente el cable de remolque si se determina la situación peligrosa.
La invención también proporciona un controlador de remolcador que comprende un sistema de posicionamiento dinámico y un controlador de equipo de remolque para controlar un equipo de remolque conectado a una embarcación remolcada por una línea de remolque, en donde el controlador de equipo de remolque es controlado automáticamente por el sistema de posicionamiento dinámico basándose en una pluralidad de parámetros de entrada, en donde la pluralidad de parámetros de entrada incluye al menos una de longitud del cable de remolque, la tensión del cable de remolque y la dirección del cable de remolque; y en donde el sistema de posicionamiento dinámico está adaptado para recibir información de la longitud del cable de remolque, la tensión del cable de remolque o la dirección del cable de remolque desde el controlador del equipo de remolque, y en donde el sistema de posicionamiento dinámico está adaptado para ajustar la posición del remolcador para mantener el equipo de remolque dentro de un intervalo de operación del equipo de remolque basándose en la información recibida de la longitud de la línea de remolque, la tensión del cable de remolque o la dirección del cable de remolque. La pluralidad de parámetros de entrada puede incluir, además, al menos uno de la ubicación de la embarcación remolcada, el rumbo de la embarcación remolcada, la velocidad de la embarcación remolcada, el rumbo del remolcador, la velocidad del remolcador y la altura relativa de un conector de línea de remolque en la embarcación remolcada al equipo de remolque. El equipo de remolque puede comprender un cabrestante. El controlador de equipo de remolque puede enrollar o desenrollar automáticamente el cable de remolque para mantener una holgura del cable de remolque y una tensión del cable de remolque dentro de unos umbrales predefinidos. El controlador de equipo de remolque puede ajustar automáticamente la dirección del cabrestante de manera que la dirección de la línea de remolque sea perpendicular al cabrestante. El controlador de equipo de remolque puede recibir una medida de la tensión del cable de remolque desde un sensor de tensión en el equipo de remolque o una medida de la dirección del cable de remolque desde un sensor direccional en el equipo de remolque. El sistema de posicionamiento dinámico puede adaptarse adicionalmente para recibir información de ubicación de la embarcación remolcada, el rumbo de la embarcación remolcada o la velocidad de la embarcación remolcada desde la embarcación remolcada a través de comunicación inalámbrica. El controlador de remolcador puede poner el remolcador en modo de remolque bloqueando el equipo de remolque. El sistema de posicionamiento dinámico puede adaptarse para determinar una situación peligrosa para el remolcador basándose en la pluralidad de parámetros de entrada, y el equipo de remolque puede enrollar automáticamente el cable de remolque si se determina la situación peligrosa.
Breve descripción de los dibujos
Las realizaciones de la invención se describirán a continuación con referencia a los siguientes dibujos, donde:
La figura 1a muestra una vista en perspectiva superior de una posición de cambio de remolcador.
La figura 1b muestra una vista en perspectiva superior de una posición de cambio de remolcador.
La figura 1c muestra una vista en perspectiva superior de una posición de cambio de remolcador.
La figura 2 ilustra un controlador de remolcador ilustrativo.
La figura 3 ilustra un sistema de control de posicionamiento dinámico.
Descripción detallada
La presente invención se describirá con referencia a los dibujos. Los mismos números de referencia se usan para las mismas o similares características en todos los dibujos y en toda la descripción.
Remolcador
Las figuras 1a, 1b y 1c muestran una vista en perspectiva de un remolcador 100 conectado a una embarcación remolcada 104 por un equipo de remolque 102 que comprende una línea de remolque 103. La línea de remolque 103 está en el extremo de la embarcación remolcada conectada a la embarcación remolcada 104 por un conector de línea de remolque 110, como un bolardo. El equipo de remolque 102 comprende un dispositivo de enrollado, como un cabrestante, para enrollar y desenrollar el cable de remolque 103. La figura 1a y la figura 1b muestran un equipo de remolque 102 en una posición fija en el remolcador 100. El equipo de remolque fijo 102 también puede comprender un dispositivo de punto de remolque 111 que puede guiar el cable de remolque 103 desde el dispositivo de enrollado hasta la embarcación remolcada 104. El dispositivo de punto de remolque 111 puede ser un elemento giratorio o un pasacables como se ilustra en la figura 1b. El pasacables 111 en la proa del remolcador 100 permite que la fuerza transversal del cable de remolque 103 se transmita al casco de la embarcación remolcada 104. Como alternativa, como se ilustra en la figura 1c, el equipo de remolque 102 puede estar adaptado para girar alrededor de un eje vertical con respecto al remolcador 100. El remolcador 100 comprende un sistema de posicionamiento dinámico (PD) 101. El equipo de remolque 102 está conectado al sistema de PD 101. El equipo de remolque 102 se controla automáticamente por el sistema de posicionamiento dinámico 103 basándose en una pluralidad de parámetros de entrada. La pluralidad de parámetros de entrada comprende al menos uno de una longitud del cable de remolque 103, una tensión del cable de remolque 103, una dirección de la línea de remolque 103, una ubicación de la embarcación remolcada 104, un rumbo de la embarcación remolcada 104, una velocidad de la embarcación remolcada 104, un rumbo del remolcador 100, una velocidad del remolcador 100 y una altura relativa del conector de línea de remolque 110 en la embarcación remolcada 104 al equipo de remolque 102. Esto permite el ajuste continuo del equipo de remolque 102, de modo que, cuando el remolcador 100 está en posición de remolcar, el remolcador 100 puede ponerse en modo de remolque bloqueando el equipo de remolque 102. El ajuste continuo del equipo de remolque 102 también puede continuar mientras el remolcador 100 remolca la embarcación remolcada 104.
Como se ilustra en las figuras 1a, 1b y 1c, el remolcador 100 está a punto de cambiar de posición desde una primera posición 105 a una segunda posición 106. Al mover la posición, el remolcador 100 no debe aplicar una tensión indebida a la embarcación 104, ni se debe permitir que el cable de remolque 103 caiga al agua. Se puede definir un umbral de la cantidad de holgura permitida del cable de remolque 103 y un umbral de la cantidad de tensión permitida del cable de remolque 103. Por ejemplo, una embarcación remolcada grande no se vería tan afectada por la tensión de una línea de remolque larga como una embarcación más pequeña, y tendría un umbral diferente de holgura y tensión que la embarcación más pequeña. El equipo de remolque 102 puede enrollar o desenrollar automáticamente el cable de remolque 103 para mantener la holgura del cable de remolque y la tensión del cable de remolque dentro de los umbrales predefinidos. El sistema de posicionamiento dinámico 101 está adaptado para recibir información de la longitud del cable de remolque, la tensión del cable de remolque o la dirección del cable de remolque desde el equipo de remolque 102, por ejemplo, por comunicación por cable o inalámbrica. Un carrete del equipo de remolque 102 puede mantener, por ejemplo, un registro de la longitud del cable de remolque 103 enrollado. El sistema de posicionamiento dinámico 101 también puede recibir información sobre la altura relativa del conector de línea de remolque 110 en la embarcación remolcada 104 al equipo de remolque 102. La altura relativa del conector de línea de remolque 110 es un parámetro estático que se refiere al desplazamiento actual tanto del remolcador 100 como de la embarcación remolcada 104, la posición del equipo de remolque 102 en el remolcador 100 y la posición del conector de línea de remolque 110 en la embarcación remolcada 104. Este parámetro puede introducirse en el sistema de posicionamiento dinámico 101 manualmente o por medio de un dispositivo de medición de altura. El equipo de remolque 102 puede comprender, además, un sensor de tensión 108 para medir la tensión del cable de remolque 103, o un sensor direccional 109 para medir la dirección del cable de remolque 103. Cuando el remolcador 100 cambia de posición, p. ej., desde la primera posición 105 a la segunda posición 106, la dirección del cable de remolque 103 con respecto al equipo de remolque 102 y el remolcador 100 puede cambiar. Como se ilustra en la figura 1c, el equipo de remolque 102 puede ajustar automáticamente la dirección del equipo de remolque 102 de modo que la dirección de la línea de remolque 103 sea perpendicular a la embarcación remolcada 104. De esta manera, el cable de remolque 103 puede mantenerse en una posición óptima para la operación de remolque. La figura 1a y la figura 1b ilustran realizaciones alternativas en las que el equipo de remolque 102 está en una posición fija con respecto al remolcador 100. El sistema de posicionamiento dinámico 101 puede ajustar entonces la posición del remolcador 100 con respecto a la embarcación remolcada 104. De esta manera, el cable de remolque 103 puede mantenerse dentro de los límites angulares del dispositivo de enrollado fijo y en una posición óptima para la operación de remolque. También, en el caso de que el equipo de remolque 102 esté en un límite exterior de un intervalo de operación del ajuste de dirección de manera que no sea posible ningún ajuste adicional, el sistema de posicionamiento dinámico 101 puede ajustar la posición del remolcador 100 con respecto a la embarcación remolcada 105. De esta manera, el cable de remolque 103 puede mantenerse en una posición óptima para la operación de remolque.
Como se ha analizado anteriormente, al mover la posición, el remolcador 100 no debe aplicar una tensión indebida a la embarcación 104, ni se debe permitir que el cable de remolque 103 caiga al agua. Por supuesto, este también es el caso cuando el remolcador 100 está estacionario y la embarcación 104 se mueve con respecto al remolcador, o tanto el remolcador como la embarcación se mueven entre sí. Es más, se definió un umbral de la cantidad de holgura permitida del cable de remolque 103 y un umbral de la cantidad de tensión permitida del cable de remolque 103. El equipo de remolque 102 puede enrollar o desenrollar automáticamente el cable de remolque 103 para mantener la holgura del cable de remolque y la tensión del cable de remolque dentro de los umbrales predefinidos. El sistema de posicionamiento dinámico 101 puede adaptarse para recibir información de ubicación de información de la embarcación remolcada, el rumbo de la embarcación remolcada o la velocidad de la embarcación remolcada desde la embarcación remolcada 104 a través de comunicación inalámbrica. El sistema de posición dinámica 101 puede, además, basándose la información de la ubicación de la embarcación remolcada, el rumbo de la embarcación remolcada y la velocidad de la embarcación remolcada, determinar si sería necesario que el equipo de remolque 102 enrolle o desenrolle automáticamente el cable de remolque 103 para mantener la holgura del cable de remolque y la tensión del cable de remolque dentro de los umbrales predefinidos, o ajustar automáticamente la dirección del equipo de remolque 102 de tal manera que la dirección de la línea de remolque 103 es perpendicular a la embarcación remolcada 104. El sistema de posicionamiento dinámico 101 también determina ajustar la posición del remolcador 100 con respecto a la embarcación remolcada 104 de manera que el equipo de remolque 102 se mantenga dentro del intervalo de operación del ajuste de dirección. Adicionalmente, el sistema de posicionamiento dinámico 101 también puede determinar ajustar la posición del remolcador 100 con respecto a la embarcación remolcada 104 de tal manera que, para un dispositivo de enrollado fijo, el cable de remolque 103 se encuentre dentro de los límites angulares del dispositivo de enrollado fijo.
Volviendo ahora a las figuras 1a, 1b y 1c. Cuando el remolque 100 se mueve desde la primera posición 105 a la segunda posición 106, esto podría ser causado por el movimiento del remolcador 100, la embarcación remolcada 104 en movimiento o tanto el remolcador como la embarcación remolcada en movimiento. El sistema de posicionamiento dinámico 101, basándose en la longitud de la línea de remolque, la tensión de la línea de remolque, la dirección de la línea de remolque, la ubicación de la embarcación remolcada, el rumbo de la embarcación remolcada, la velocidad de la embarcación remolcada, la velocidad del remolcador, el rumbo del remolcador y la altura relativa de un conector de línea de remolque en la embarcación remolcada al equipo de remolque, puede ordenar al equipo de remolque 102 que se ajuste en consecuencia. En este caso, enrollar el cable de remolque 103 y ajustar la dirección del equipo de remolque 102. De la misma manera, cuando el remolcador 100 se mueve desde la segunda posición 106 a la tercera posición 107, el equipo de remolque 102 tendría que enrollarse en el cable de remolque 103 y ajustar aún más la dirección del equipo de remolque 102 y/o cambiar la posición del remolcador 100.
El remolcador 100 y la embarcación remolcada 104 también pueden moverse entre sí mientras el remolcador 100 maniobra la embarcación remolcada 104 tirando de la línea de remolque 103. En este caso, el sistema de posición dinámica 101 puede continuar dando instrucciones al equipo de remolque 102 para que se ajuste de acuerdo con los parámetros de entrada descritos con más detalle anteriormente. La principal diferencia es que el sistema de posicionamiento dinámico 101 permite una tensión del cable de remolque 13 que es suficiente para tirar de la embarcación remolcada 104.
El sistema de posicionamiento dinámico 101, basándose en la pluralidad de parámetros de entrada, puede determinar que se está produciendo, o está a punto de producirse, una situación peligrosa para el remolcador 100. La situación peligrosa puede ocurrir si el ángulo del cable de remolque, la tensión del cable de remolque y/o la escora del remolcador es peligrosa para el propio remolcador. Si el sistema de posicionamiento dinámico 101 determina que se ha producido o está a punto de producirse una situación peligrosa, el equipo de remolque enrolla automáticamente el cable de remolque.
Controlador de remolcador
El remolcador 100 está provisto de un controlador de remolcador 200 como se ilustra en la figura 2. El controlador de remolcador 200 comprende un sistema de posicionamiento dinámico (PD) 101 y un controlador de equipo de remolque 201. El sistema PD 101 es un sistema controlado por ordenador para mantener automáticamente la posición y el rumbo del remolcador 100 usando sus propias hélices y propulsor. El sistema PD 101 puede funcionar al unísono con la entrada de dirección del capitán del remolcador 100, de modo que el capitán pueda ceder el control de las hélices y los propulsores al sistema PD 101, mientras el capitán se centra en la maniobra, el tráfico de superficie, etc. De esta manera, el control de las hélices y propulsores se lleva a cabo de forma semiautónoma por el sistema PD 101. Como alternativa, el capitán puede proporcionar instrucciones predeterminadas al sistema de PD 101, que lleva a cabo de forma autónoma el control de las hélices y propulsores.
El sistema de PD 101 está conectado al controlador de equipo de remolque 201. El controlador de equipo de remolque 201 se controla automáticamente por el sistema de posicionamiento dinámico 101 basándose en una pluralidad de parámetros de entrada. La pluralidad de parámetros de entrada comprende al menos uno de una longitud del cable de remolque, una tensión de la línea de remolque, una dirección de la línea de remolque, una ubicación de la embarcación remolcada, un rumbo de la embarcación remolcada, una velocidad de la embarcación remolcada, un rumbo del remolcador, una velocidad del remolcador y una altura relativa de un conector de línea de remolque en la embarcación remolcada al equipo de remolque. El sistema PD 101 recibe los datos de la tensión del cable de remolque o la dirección del cable de remolque desde el controlador del equipo de remolque, por ejemplo, por comunicación por cable o inalámbrica. El controlador de equipo de remolque 201 puede recibir adicionalmente la medida de la tensión del cable de remolque desde el sensor de tensión 108 en el equipo de remolque 102, o una medida de la dirección del cable de remolque desde el sensor direccional 109 en el equipo de remolque 102. El equipo de remolque 102 puede transmitir la medida de la tensión y la dirección al sistema de posicionamiento dinámico 101. La altura relativa del conector de cable de remolque puede introducirse en el sistema de posicionamiento dinámico manualmente 101, o por medio de un dispositivo de medición de altura. El sistema de posicionamiento dinámico 101 puede recibir, además, información de ubicación de la embarcación remolcada, el rumbo de la embarcación remolcada o la velocidad de la embarcación remolcada desde la embarcación remolcada a través de comunicación inalámbrica. El sistema de PD 101 también comprende información acerca de la velocidad y el rumbo del propio remolcador 100. El sistema de posición dinámica 101 puede, además, basándose en la información de la longitud de la línea de remolque, la tensión de la línea de remolque, la dirección de la línea de remolque, la ubicación de la embarcación remolcada, el rumbo de la embarcación remolcada, la velocidad de la embarcación remolcada, el rumbo del remolcador, la velocidad del remolcador y la altura relativa del conector del cable de remolque en la embarcación remolcada al equipo de remolque, determinar si sería necesario que el controlador de equipo de remolque 201 enrolle o desenrolle automáticamente el cable de remolque 103 para mantener la holgura del cable de remolque y la tensión del cable de remolque dentro de los umbrales predefinidos, o ajustar automáticamente la dirección del equipo de remolque 102 tal que la dirección de la línea de remolque 103 es perpendicular a la embarcación remolcada 104. El sistema de posicionamiento dinámico 101 también puede ajustar la posición del remolcador 100 con respecto a la embarcación remolcada 104 cuando el equipo de remolque 102 está en un intervalo de operación exterior del ajuste de dirección, de modo que el equipo de remolque 102 se encuentre dentro del intervalo de operación del ajuste de dirección. Adicionalmente, el sistema de posicionamiento dinámico 101, en el caso de un dispositivo de enrollado fijo, puede ajustar la posición del remolcador 100 con respecto a la embarcación remolcada 104 de modo que el cable de remolque 103 esté dentro de los límites angulares del dispositivo de enrollado fijo. Es más, el controlador de remolcador 200 puede poner el remolcador 100 en modo de remolque bloqueando el equipo de remolque 102. El controlador de remolcador puede continuar además ajustando el equipo de remolque 102 mientras el remolcador 100 remolca la embarcación remolcada 104. El sistema de posicionamiento dinámico 101, basándose en la pluralidad de parámetros de entrada, puede determinar que se está produciendo, o está a punto de producirse, una situación peligrosa para el remolcador 100. Cuando el sistema de posicionamiento dinámico 101 determina que se ha producido, o está a punto de producirse, una situación peligrosa, el controlador de equipo de remolque 201 enrolla automáticamente el cable de remolque 103.
El remolcador 100 es accionado por el viento, las olas y las corrientes marinas. De forma adicional, el remolcador 100 a menudo opera en operaciones de maniobra difíciles, como en un puerto o en un canal estrecho, donde el remolcador 100 puede enfrentarse a otros peligros tales como otro tráfico de superficie, tierra, rocas y otros peligros fijos. El sistema de PD 101 puede recibir, por lo tanto, parámetros de entrada adicionales desde los sensores 203 y los sistemas de navegación 204. Basándose en la pluralidad de parámetros de entrada, el sistema de control PD 101 controla la posición de la embarcación, el rumbo y la cantidad de empuje del remolcador 100. El sistema de control de PD 101 determina cuándo, dónde y cómo debe moverse el remolcador 100. Cuando el sistema de control PD 101 determina que el remolcador 100 se debe mover, el sistema de control PD 101 emite instrucciones de movimiento que incluyen velocidad y dirección a la unidad de control de propulsión.
La figura 3 ilustra una disposición de ejemplo 300 para el sistema de control de posicionamiento dinámico 101. El sistema de control PD verifica las instrucciones de operación actuales 301. El sistema de control PD 300 puede verificar los parámetros relacionados con los parámetros de entrada meteorológicos 302, los parámetros de entrada ambientales 303, el movimiento del remolcador 304, los parámetros relacionados con la línea de remolque 308 y los parámetros relacionados con la embarcación remolcada 307. Si el remolque 100 se ha alejado, o es probable que se aleje, de la embarcación 104, o la posición del remolcador 100 con respecto a la embarcación 104 ha cambiado, el sistema de control de PD 101 emite instrucciones de movimiento para contrarrestar la deriva o el cambio de posición. El sistema de control PD 300 puede verificar también parámetros relacionados con la posición real del remolque 100 con respecto a tierra, las rocas y otros peligros fijos 305. Si el sistema de control PD 300 determina que el remolque 100 o la embarcación 104 está demasiado cerca de cualquier peligro fijo, el sistema de control de PD 101 emite instrucciones de movimiento para mover el remolcador 100 y la embarcación 104 de manera segura lejos de los peligros fijos. El sistema de control PD 300 puede verificar también parámetros relacionados con la posición de la embarcación 104 en relación con otro tráfico en superficie 306, evalúa los parámetros del tráfico en superficie en vista de las reglas de navegación pertinentes. Si el sistema de control PD 300 determina que el remolque 100 o la embarcación 104 debe alejarse de otro tráfico en superficie, el sistema de control de PD 101 emite instrucciones de movimiento para mover el remolcador 100 y la embarcación 104 en consecuencia.
El viento, las olas y las corrientes marinas que actúan sobre el remolcador 100 o la embarcación 104 hacen que el remolcador o la embarcación se muevan desde la ubicación o trayectoria deseada, cambiando así también los parámetros relacionados con el cable de remolque 103 y la operación de remolque. El sistema de control PD 101 puede calcular el movimiento desde la ubicación o trayectoria deseada, por ejemplo, la deriva, basándose en parámetros de entrada meteorológicos y ambientales tales como la dirección del viento, fuerza del viento, la temperatura del agua, temperatura del aire, presión barométrica, altura de las olas, etc. Los parámetros de entrada son proporcionados por sensores pertinentes conectados al sistema de control PD 101, tal como un medidor de viento, termómetro, barómetro, etc. Cuando el sistema de control PD 101 ha calculado la deriva, el sistema emite instrucciones de movimiento para contrarrestar la deriva. Otros parámetros de entrada para calcular la deriva pueden incluir datos de sensores de movimiento tales como un giroscopio, un acelerómetro, una brújula giroscópica y un indicador de velocidad de giro.
El movimiento del remolque 100 o la embarcación 104 se puede calcular también a partir de los parámetros de posición reales de la embarcación en relación con la ubicación deseada. Los parámetros de posición reales se pueden obtener de los sistemas de navegación conectados al sistema de control P<d>101. El sistema de navegación puede ser un sistema de radionavegación terrestre, tales como DECCA, LORAN, GEE y Omega, o un sistema de navegación por satélite, tales como GPS, GLONASS, Galileo y Beidou. En el caso de los sistemas de navegación por satélite, la precisión de la ubicación real puede mejorarse entrando al sistema de control PD desde un sistema de posicionamiento global diferencial (DGPS).
El sistema de control PD 101 puede recibir también parámetros de entrada de cartas de navegación electrónicas. En combinación con los parámetros de entrada de los sistemas de navegación, esto permite que el sistema de control de PD 101 determine las instrucciones de movimiento que controlan de manera segura que el remolcador 100 y la embarcación 104 colisionen con tierra, rocas y otros peligros fijos. Con este fin, el sistema de control PD puede recibir también parámetros de entrada de otros sensores tales como un sonar, radar marino y/o un sistema óptico que utiliza una cámara. El sonar puede proporcionar información sobre peligros submarinos tales como tierra, rocas, embarcación submarina, etc. El radar marino y/o el sistema óptico pueden proporcionar información sobre peligros sobre el agua tales como tierra y otras embarcaciones superficiales. El radar marino y/o el sistema óptico pueden proporcionar también información de navegación a partir de marcas marítimas tales como balizas, boyas, radiofaros respondedores, cúmulos de piedras y faros.
El remolcador 100 puede tener que cumplir con las reglas de navegación para evitar la colisión con otros barcos o embarcaciones. Una base de datos que comprende las reglas de navegación relevantes para una ubicación de operación del remolcador puede incluirse en el sistema de control PD 101. En una realización, el sistema de control PD 101 recibe parámetros de entrada relacionados con otro tráfico en superficie, evalúa los parámetros del tráfico en superficie en vista de las reglas de navegación pertinentes, al determinar cuándo y dónde se debe mover el remolque 100. Los parámetros de entrada relacionados con el tráfico en superficie pueden ser proporcionados por sensores y sistemas conectados a la unidad de control de la embarcación, tales como un radar marino, un sistema de identificación automática (AIS) y una ayuda automática de trazado de radar (ARPA). En una realización, los parámetros de entrada relacionados con el tráfico en superficie pueden ser proporcionados por sensores ópticos tales como una cámara. Los sensores ópticos pueden observar y reconocer otras embarcaciones superficiales y proporcionar información de navegación a partir de marcas marítimas tales como balizas, boyas, cúmulos de piedras y faros.
El controlador de remolcador 200, el sistema de control de posicionamiento dinámico 101 y la unidad de control de propulsión pueden implementarse en un ordenador que tenga al menos un procesador y al menos una memoria. Un sistema operativo se ejecuta en al menos un procesador. Programas personalizados, controlados por el sistema, se mueven dentro y fuera de la memoria. Estos programas incluyen al menos el controlador de remolque 200, el sistema de control de posicionamiento dinámico 101 y la unidad de control de propulsión como se ha descrito anteriormente. El sistema puede contener además un componente de memoria extraíble para transferir imágenes, mapas, instrucciones o programas.
Habiendo descrito las realizaciones preferidas de la invención, será evidente para los expertos en la materia que se pueden usar otras realizaciones que incorporen los conceptos. Estos y otros ejemplos de la invención ilustrados anteriormente están destinados únicamente a modo de ejemplo y el alcance real de la invención se determinará a partir de las siguientes reivindicaciones.

Claims (21)

REIVINDICACIONES
1. Un remolcador (100) para maniobrar una embarcación remolcada (104), comprendiendo el remolcador:
- un sistema de posicionamiento dinámico (101), y
- un equipo de remolque (102) que comprende una línea de remolque (103) conectada a la embarcación remolcada (104), en donde el equipo de remolque se controla automáticamente mediante el sistema de posicionamiento dinámico (101) basándose en una pluralidad de parámetros de entrada, en donde la pluralidad de parámetros de entrada incluye al menos una de longitud del cable de remolque, la tensión del cable de remolque y la dirección del cable de remolque; y
- en donde el sistema de posicionamiento dinámico (101) está adaptado para recibir información de la longitud del cable de remolque, la tensión del cable de remolque o la dirección del cable de remolque desde el equipo de remolque (102) y en donde el sistema de posicionamiento dinámico (101) está adaptado para ajustar la posición del remolcador (100) para mantener el equipo de remolque dentro de un intervalo de operación del equipo de remolque basándose en la información recibida de la longitud de la línea de remolque, la tensión del cable de remolque o la dirección del cable de remolque.
2. Remolque (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de parámetros incluye adicionalmente al menos uno de:
- la ubicación de la embarcación remolcada (104),
- el rumbo de la embarcación remolcada (104),
- la velocidad de la embarcación remolcada (104),
- el rumbo del remolcador (100),
- la velocidad del remolcador (100), y
- la altura relativa de un conector de línea de remolque (110) en la embarcación remolcada (104) al equipo de remolque (102).
3. Remolque (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde el equipo de remolque (102) comprende un cabrestante.
4. Remolque (100) de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el equipo de remolque (102) enrolla o desenrolla automáticamente el cable de remolque (103) para mantener una holgura del cable de remolque y una tensión del cable de remolque dentro de unos umbrales predefinidos.
5. Remolque (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en donde el equipo de remolque (102) ajusta automáticamente la dirección del cabrestante de manera que la dirección de la línea de remolque (103) sea perpendicular al cabrestante.
6. Remolque (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el equipo de remolque (102) comprende un sensor de tensión (108) para medir la tensión de la línea de remolque (103).
7. Remolque (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el equipo de remolque (102) comprende un sensor direccional (109) para medir la dirección de la línea de remolque (103).
8. Remolque (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el sistema de posicionamiento dinámico (101) está adaptado para recibir información de ubicación de la embarcación remolcada (104), el rumbo de la embarcación remolcada (104) o la velocidad de la embarcación remolcada (104) desde la embarcación remolcada a través de comunicación inalámbrica.
9. Remolque (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el remolcador (100) está adaptado para ponerse en modo de remolque bloqueando el equipo de remolque (102).
10. Remolcador (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el equipo de remolque (102) está adaptado para girar alrededor de un eje vertical con respecto al remolcador.
11. Remolcador (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de posicionamiento dinámico (101) está adaptado para determinar una situación peligrosa para el remolcador (100) basándose en la pluralidad de parámetros de entrada, y
el equipo de remolque (102) enrolla automáticamente el cable de remolque (103) si se determina la situación peligrosa.
12. Controlador de remolcador (200), que comprende:
- un sistema de posicionamiento dinámico (101), y
- un controlador de equipo de remolque (201) para controlar un equipo de remolque (102) conectado a una embarcación remolcada (104) por una línea de remolque (103), en donde el controlador de equipo de remolque (201) es controlado automáticamente por el sistema de posicionamiento dinámico (101) basándose en una pluralidad de parámetros de entrada, en donde la pluralidad de parámetros de entrada incluye al menos una de longitud del cable de remolque, la tensión del cable de remolque y la dirección del cable de remolque;
- en donde el sistema de posicionamiento dinámico (101) está adaptado para recibir información de la longitud del cable de remolque, la tensión del cable de remolque o la dirección del cable de remolque desde el controlador de equipo de remolque (202), y en donde el sistema de posicionamiento dinámico (101) está adaptado para ajustar la posición del remolcador (100) para mantener el equipo de remolque dentro de un intervalo de operación del equipo de remolque basándose en la información recibida de la longitud del cable de remolque, la tensión del cable de remolque o la dirección del cable de remolque.
13. Controlador de remolcador (200) de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la pluralidad de parámetros de entrada incluye al menos uno de:
- la ubicación de la embarcación remolcada (104),
- el rumbo de la embarcación remolcada (104),
- la velocidad de la embarcación remolcada (104),
- el rumbo del remolcador (100),
- la velocidad del remolcador (100), y
- la altura relativa de un conector de línea de remolque (110) en la embarcación remolcada (104) al equipo de remolque (102).
14. Controlador de remolcador (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, en donde el equipo de remolque (102) comprende un cabrestante.
15. Controlador de remolcador (200) de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el controlador de equipo de remolque (201) enrolla o desenrolla automáticamente el cable de remolque (103) para mantener una holgura del cable de remolque y una tensión del cable de remolque dentro de unos umbrales predefinidos.
16. Controlador de remolcador (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-15, en donde el controlador de equipo de remolque (201) ajusta automáticamente la dirección del cabrestante de manera que la dirección de la línea de remolque (103) sea perpendicular al cabrestante.
17. Controlador de remolcador (200) de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el controlador de equipo de remolque (201) recibe una medida de la tensión del cable de remolque (103) desde un sensor de tensión (108) en el equipo de remolque (102).
18. Controlador de remolcador (200) de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el controlador de equipo de remolque (201) recibe una medida de la dirección de la línea de remolque (103) desde un sensor direccional (109) en el equipo de remolque (102).
19. Controlador de remolcador (200) de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el sistema de posicionamiento dinámico (101) está adaptado para recibir información de ubicación de la embarcación remolcada (104), el rumbo de la embarcación remolcada (104) o la velocidad de la embarcación remolcada (104) desde la embarcación remolcada (104) a través de comunicación inalámbrica.
20. Controlador de remolcador (200) de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el controlador de remolcador (200) pone el remolcador (100) en modo de remolque bloqueando el equipo de remolque (102).
21. Controlador de remolcador (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12-20, en donde el sistema de posicionamiento dinámico (101) está adaptado para determinar una situación peligrosa para el remolcador (100) basándose en la pluralidad de parámetros de entrada, y
el controlador de equipo de remolque (201) enrolla automáticamente el cable de remolque (103) si se determina la situación peligrosa.
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