سامانه تثبیت موقعیت دینامیكی
محور پژوهش
ماشین‌آلات و تجهیزات پیشرفته برق و الکترونیک، لیزر و فوتونیک
پژوهشکده/دانشکده
پژوهشکده علوم و تکنولوژی زیردریا
حوزه پژوهش
تجهیزات پیشرفته حوزه زیر دریا، خدمات آزمایشگاهی و طراحی مهندسی، تجهیزات آزمایشگاهی و تجهیزات تست و آزمون سامانه‌های کنترل و اتوماسیون صنعتی
عنوان
سامانه تثبیت موقعیت دینامیکی
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
71% سطح کره زمین پوشیده از آب است، دریاها، منبع عظیمی از انرژی شامل نفت، گاز، انرژی های تجدید پذیر، غذا، مواد معدنی بوده و همچنین از اهمیت نظامی و دفاعی،برخوردار است، بخش عمده ای از تجارت، حمل و نقل، ارتباطات از همین بستر انجام می‌شود. به منظور دستیابی و بهره برداری از این منابع لازم است از انواع شناورها و سازه های خود محرک دریایی استفاده گردد.این سامانه ها به منظور اکتشاف، استخراج، بازرسی، ساخت و اجراء سازه ها و تاسیسات دریایی، لوله گذاری، خنثی سازی مین، حمل و نقل، انجام عملیات نجات و... مورد استفاده قرار می‌گیرند. در تمام موارد نیاز به استفاده از سامانه های کنترل دقیق به منظور تثبیت موقعیت شناور است. این امر به خصوص در بکارگیری از شناورها در آبهای عمیق تنها راه دستیابی به تثبیت موقعیت شناور است. سامانه تثبیت موقعیت دینامیکی، قابلیت تثبیت موقعیت شناور دریایی در موقعیت و جهت خاص در کاربرد و عملیات های مختلف با استفاده از سامانه پیشرانش و محرک های شناور را ایجاد می‌کند. علاوه بر این باعث افزایش توانایی انجام برخی دیگر از مانورها مانند مانور دقت (Precision Maneuvering) و مانور تعقیب مسیر را در شناورها و سازه های دریایی می‌گردد. کاربردهای سامانه تثبیت موقعیت دینامیکی عبارتند از: به کارگیری در شناورهای حفاری و استخراج نفت استفاده در کشتی‌های پشتیبان برای عملیات غواصی نصب کابل و خطوط لوله در بستر آب‌های عمیق لایروبی بستر دریا انتقال کشتی به کشتی مواد و بار استفاده در جرثقیل‌های شناور استفاده در کشتی‌های مسافرتی و تفریحی به کارگیری در بسترهای پرتاب موشک کشف و خنثی‌سازی مین‌های دریایی عملیات نصب تجهیزات زیرآبی عملیات نجات و بازیابی اجسام زیرآب بازرسی قبل و بعد از انجام عملیات‌های دریایی استفاده در عملیات کاوش در زیر آب نقشه‌برداری از بستر دریا بازرسی و تعمیر کابل‌ها و خطوط لوله‌ها در بستر دریا حفاری به منظور نمونه برداری از بستر دریا اكتشاف و استخراج از معادن زیرآبی اهدف از انجام این پروژه: ایجاد آزمایشگاه ملی و تخصصی سامانه های تثبیت موقعیت دینامیکی تربیت نیروی انسانی متخصص در این حوزه دستیابی و توسعه فناوری سامانه تثبیت موقعیت دینامیکی در شناورها و سازه های سطحی و زیر سطحی گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها توانمندی‌ها و رئوس فعالیت‌های انجام‌شده در حوزه "طراحی، ساخت، پیاده‌سازی و تست سامانه تثبیت موقعیت دینامیكی شناورهای دریایی"به شرح ذیل است. فعالیتهای انجام شده در این حوزه، در 5 بخش شامل توانمندی علمی و دانشی، توانمندی فنی و اجرائی و همچنین فعالیت‌ها و پروژه‌های انجام شده در موضوع سامانه تثبیت موقعیت دینامیكی شناورهای سطحی، زیرسطحی و به طور خاص ROV وزیردریایی نجات و در نهایت امكانات آزمایشگاهی موجود ارائه شده است. آشنایی با مبانی علمی و فنی سامانه تثبیت موقعیت دینامیكی شناورهای دریایی (سطحی و زیرسطحی) به شرح ذیل: انجام تز دكتری با عنوان "رویکردی جدید در فیلترینگ موج و تخمین اختلال در تثبیت موقعیت دینامیکی شناورهای دریایی" مطالعه اجزاء و زیر سیستم‌های سامانه تثبیت موقعیت دینامیکی و بررسی چالش‌های آن‌ها مرور تحقیقات و فعالیتهای پژوهشی/ کاربردی در حوزه تثبیت موقعیت دینامیکی شناورهای دریایی در دنیا بررسی ماهیت و نحوه اثر اختلالات محیطی وارد بر شناور مدل سازی دینامیک شناور و اختلالات شامل امواج دریا، جریان زیرسطحی و باد ارائه رویکرد جدید در فیلترینگ و تخمین موقعیت، سرعت و نیروها/گشتاورهای اختلالات وارده بر شناورها با استفاده از سیگنال موقعیت شناور توسعه این رویکرد به یک رویکرد تطبیقی در جهت انطباق با شرایط محیط عملیات شناور ارائه رویکرد جدید طراحی سیستم کنترل سامانه تثبیت موقعیت دینامیکی شناورها هدایت و مشاوره چندین پایان نامه كارشناسی و تحصیلات تكمیلی در خصوص سامانه تثبیت موقعیت دینامیكی به شرح ذیل: مدل‌سازی شناور و اختلالات محیطی طراحی مشاهده‌گر، فیلتر، كنترل‌كننده و بررسی موضوع پایداری آن‌ها بررسی الزامات و طراحی یک شناور مدل دارای قابلیت تثبیت موقعیت دینامیکی راهكارهای کاهش سایش و شکست در مکانیزم محرکها راهكارهای کاهش سوخت /انرژی مصرفی نحوه افزایش دقت در تثبیت موقعیت شناور نحوه سازگاری سامانه با تغییر شرایط محیط عملیات انجام پروژه‌های صنعتی و اجرائی در خصوص سامانه تثبیت موقعیت دینامیكی شناورهای دریایی انجام پروژه با عنوان"تعیین و کنترل موقعیت یک شناور با استفاده از پردازش تصویر"‌، پیاده‌سازی SETUP سخت‌افزار در حلقه آزمایشگاهی و انجام تست‌های آزمایشگاهی مربوطه طراحی و پیاده‌سازی چندین سامانه تثبیت عمق، سمت، ارتفاع بر روی شناورهای زیرآبی ROV انجام تست‌های آزمایشگاهی، شبه میدانی و عملیاتی تثبیت موقعیت در شناورهای زیر سطحی طراحی و پیاده‌سازی و تست میدانی زیرسامانه‌های هدایت و ناوبری (علاوه بر زیرسامانه كنترل) بر روی شناورهای زیرسطحی انجام بازدید میدانی از شناورهای دریایی با قابلیت تثبیت موقعیت دینامیكی موجود در كشور و آشنایی با نحوه پیاده‌سازی و اپراتوری سامانه تثبیت موقعیت دینامیكی شناور انجام چندین پروژه در خصوص سامانه تثبیت موقعیت زیردریایی نجات به شرح ذیل: مطالعات پایه و جمع‌آوری اطلاعات سامانه DP در زیردریایی نجات بررسی كنترل‌پذیری در یك زیردریایی نجات روش های كلی تعیین تعداد و چیدمان تراسترها در زیردریایی نجات روش های تخصیص نیرو/ تراستر در سامانه DP یك زیردریایی نجات مطالعه و بررسی امکان‌سنجی بکارگیری سامانه DP بر روی سه آرایش تراسترها زیردریایی نجات تحلیل عملکرد كمی سامانه DP بر روی چیدمان‌های پیشنهادی محرك‌ها در یك زیردریایی نجات طراحی کنترل‌کننده مختلف بر سامانه DP یك زیردریایی نجات و مقایسه عملکرد هر روش انتخاب رهکار بهینه و بهینه‌سازی سامانه پیشرانش برای استفاده از سامانه DP شبیه سازی نرم‌افزاری عملکرد سیستم طراحی مفهومی سامانه DP برای یک زیر دریایی نجات فعالیت‌های مرتبط با زیر‌دریایی نجات به شرح ذیل: تهیه "RFP"و همچنین" شناسنامه فناوری سامانه تثبیت موقعیت دینامیكی زیردریایی نجات" جمع‌آوری و مطالعه استانداردهای بین‌المللی در موضوع "طراحی سامانه تثبیت موقعیت دینامیكی شناورهای سطحی و زیردریایی‌های نجات" جمع‌آوری و مطالعه انواع روش‌های و مكانیزم‌ها مورد استفاده در ایجاد قابلیت تثبیت موقعیت دینامیكی در زیردریایی نجات متفرقه : آزمایشگاه هیدرودینامیك با امكانات كامل جهت انجام تست‌های مورد نیاز در سامانه DP ارائه سمینارهای متعدد در خصوص سامانه تثبیت موقعیت دینامیكی در كاربرد‌های مختلف ارتباط علمی/ آكادمیك با افراد برجسته در حوزه تثبیت موقعیت دینامیكی در دانشگاه‌های دنیا تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط


تصاویر 28 : سامانه های مستقر بر روی یک سکوی شناور با قابلیت تثبیت موقعیت دینامیکی


تصویر 29 : بلوک دیاگرام یک سکوی شناور با قابلیت تثبیت موقعیت دینامیکی





pipe-laying ships Offshore rigs





Underwater vehicles FPSO تصویر 30 : برخی شناورهای مجهز به سامانه تثبیت موقعیت دینامیکی