平台供应船动力定位系统冗余能力验证需遵循国际海事组织(IMO)及国家标准(如GB/T 39035-20201)要求,结合系统设计冗余理念和实际工况测试。以下是验证流程的核心要点:
一、冗余设计基础要求
物理分隔原则
动力系统、配电系统、推进器组需按冗余分组独立布置,不同分组设备需满足A60防火分隔和水密舱室隔离
控制系统需配置3套独立工作站,分别位于不同防火分区,网络采用双环网冗余架构
关键子系统冗余配置
动力系统:至少配置3台主发电机,分属不同冗余分组,且燃油供给、冷却系统独立
推进器系统:推进器数量及布局需满足单点故障后仍能保持50%以上推力输出
传感器与定位参考:配置3套独立的位置参考系统(如DGPS、激光雷达)及环境传感器(风、浪、流)
二、验证流程与方法
设计阶段FMEA分析
识别所有可能故障模式(如推进器失效、发电机跳闸、网络中断),评估其对定位能力的瞬态影响
分析公共故障模式(如火灾导致整个舱室设备失效),确保冗余分组间无交叉影响
实验室陆上联调测试
通过船舶综合电力系统陆上试验平台,模拟动力切换、推进器响应及控制逻辑,验证系统冗余能力
系泊试验
逐项测试各冗余分组的独立运行能力,包括:
单台发电机负载突卸/突加测试
推进器单点失效下的推力重分配
验证不间断电源(UPS)在断电后维持关键系统运行≥30分钟
航行试验与FMEA验证
故障注入测试:人为触发最大单一故障(如关闭一个冗余机舱的全部设备),观察系统是否自动切换至备用分组并保持定位精度(位置误差≤±1m,艏向误差≤±1°)
动态响应测试:模拟恶劣海况(如6级风、3m浪高),验证冗余系统在环境扰动下的稳定性
三、验收标准与数据记录
性能指标
单点故障后定位能力不低于原设计值的50%,且无超过30秒的失控状态
控制系统切换延迟≤1秒,推进器响应延迟≤3秒
文档要求
需提交完整的FMEA报告、系泊/航行试验记录表(参考GB/T 39035附录A/B9)、故障恢复日志及环境参数关联分析数据。
四、典型案例参考
哈尔滨工程大学研发的DP3系统通过陆上联调平台验证,在模拟舱室火灾场景下,备用动力组自动接管,定位误差控制在±0.5m内10,可作为平台供应船冗余验证的参考基准。
总结:平台供应船动力定位系统冗余能力验证需贯穿设计、测试、实操全流程,核心在于通过FMEA分析明确故障边界,结合物理分隔与动态测试确保系统在极端工况下的可靠性。实际验证中需重点关注动力切换逻辑、环境扰动适应性及故障恢复时效性。
【本文标签】 平台供应船动力定位系统冗余能力验证
【责任编辑】鸣途电力编辑部