ES2963893T3

ES2963893T3 - Control of a ship

Info

Publication number: ES2963893T3
Application number: ES20714935T
Authority: ES
Inventors: Markus Deeg
Original assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2024-04-03
Anticipated expiration: 2040-03-18
Also published as: EP3908897B1; CN113767351A; EP3908897A1; EP3908897C0; CN113767351B; DE102019206222A1; AU2020266969B2; WO2020221504A1; AU2020266969A1

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de control (1) de un barco (2) y a un método de control, en el que: el barco tiene, en particular, una primera hélice motriz (3) y una segunda hélice motriz; la primera hélice de accionamiento es en particular un primer propulsor de cápsulas (17) y la segunda hélice de propulsión es en particular un segundo propulsor de cápsulas; se proporciona un dispositivo de control de rumbo (10); se proporciona una activación de una parada de emergencia (5) al menos semiautomática; y la parada de emergencia del barco está influenciada por los datos del dispositivo de control de ruta (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The invention relates to a control device (1) of a ship (2) and a control method, in which: the ship has, in particular, a first drive propeller (3) and a second drive propeller; the first drive propeller is in particular a first capsule propeller (17) and the second propulsion propeller is in particular a second capsule propeller; a heading control device (10) is provided; an activation of an at least semi-automatic emergency stop (5) is provided; and the emergency stop of the ship is influenced by the data from the route control device (10). (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Control de un buque Control of a ship

La presente invención hace referencia a un control de un buque. Esto se refiere a un dispositivo de control y/o a un procedimiento de control. The present invention refers to a control of a ship. This refers to a control device and/or a control procedure.

El control de un buque puede presentar un dispositivo para una parada de emergencia. La parada de emergencia es una maniobra de emergencia que también se puede denominar como parada forzosa. Como lo sugiere el nombre, la parada de emergencia (parada forzosa) tiene como objetivo evitar una colisión. Una colisión puede amenazar, por ejemplo, otra instalación flotante, como un buque, o incluso el muelle de un puerto. Un procedimiento de parada de emergencia automatizado se conoce, por ejemplo, de la solicitud EP 3051 376 A1. La solicitud WO 2018/123947 A1 también se ocupa de las maniobras automáticas de los buques, concretamente de la forma en que se definen zonas alrededor de un buque en las que, en caso de una eventual colisión, todavía es posible evitarlas normalmente, o al menos se requiere una medida para evitar una emergencia, sino una parada de emergencia. The control of a vessel may feature a device for an emergency stop. The emergency stop is an emergency maneuver that can also be called a forced stop. As the name suggests, emergency stop (forced stop) is intended to prevent a collision. A collision can threaten, for example, another floating facility, such as a ship, or even a port dock. An automated emergency stop procedure is known, for example, from application EP 3051 376 A1. Application WO 2018/123947 A1 also deals with automatic maneuvers of ships, specifically the way in which areas are defined around a ship in which, in the event of a possible collision, it is still possible to avoid them normally, or at less a measure is required to avoid an emergency, but rather an emergency stop.

El buque presenta como propulsor PODs y/o hélices de timón que están posicionadas de forma giratoria en el casco del buque. La capacidad de rotación acimutal provoca un efecto de timón. Para controlar este efecto de timón puede estar previsto un control de timón. The ship has PODs and/or rudder propellers as propellers that are positioned rotatably in the hull of the ship. The azimuthal rotation capability causes a rudder effect. To control this rudder effect, a rudder control may be provided.

Un objeto de la presente invención consiste en mejorar una parada de emergencia de un buque. An object of the present invention is to improve an emergency stop of a ship.

Una solución del objeto resulta de un dispositivo de control según la reivindicación 1 o bien de un procedimiento según la reivindicación 4. Los correspondientes perfeccionamientos resultan de las reivindicaciones 2 a 3 y 5 a 9. Es el caso de un dispositivo de control de un buque, en donde el buque presenta una primera hélice de propulsión y una segunda hélice de propulsión, en donde la primera hélice de propulsión se relaciona con un primer propulsor POD y la segunda hélice de propulsión particularmente con un segundo propulsor POD, en donde está previsto un dispositivo de control de rumbo, en donde está prevista una activación de una parada de emergencia al menos parcialmente automatizada, en donde se puede influir en la parada de emergencia del buque mediante datos del dispositivo de control de rumbo. La parada de emergencia puede presentar en particular una secuencia de parada de emergencia. La secuencia de parada de emergencia se refiere, por ejemplo, a una sincronización de comandos para el control del timón y/o el control de la propulsión. Aquí, como en todo el contexto, el concepto de control también puede referirse a una regulación. El control de la propulsión hace referencia en particular al control de la velocidad de una o varias hélices de propulsión. A solution of the object results from a control device according to claim 1 or from a procedure according to claim 4. The corresponding improvements result from claims 2 to 3 and 5 to 9. This is the case of a ship control device , wherein the vessel has a first propulsion propeller and a second propulsion propeller, where the first propulsion propeller is related to a first POD propeller and the second propulsion propeller particularly with a second POD propeller, where a course control device, where an activation of an at least partially automated emergency stop is provided, where the emergency stop of the ship can be influenced by data from the course control device. The emergency stop may in particular have an emergency stop sequence. The emergency stop sequence refers, for example, to a synchronization of commands for rudder control and/or propulsion control. Here, as in the entire context, the concept of control can also refer to regulation. Propulsion control refers in particular to the control of the speed of one or more propulsion propellers.

La parada de emergencia se puede automatizar parcial o totalmente. Así, por ejemplo, la parada de emergencia se puede finalizar y/o verse influenciada por la intervención de una persona. The emergency stop can be partially or fully automated. Thus, for example, the emergency stop can be terminated and/or influenced by the intervention of a person.

Utilizando la unidad de control de rumbo, se pueden utilizar datos de este en la parada de emergencia. Así, por ejemplo, puede estar previsto que el buque siga un rumbo determinado durante la parada de emergencia. Este puede ser, por ejemplo, el rumbo dentro de una ruta. Using the heading control unit, data from this can be used in the emergency stop. Thus, for example, the ship may be planned to follow a certain course during the emergency stop. This can be, for example, the heading within a route.

Según la presente invención, los datos de la unidad de control de rumbo son datos de rumbo, en donde el dispositivo de control de rumbo presenta en particular un piloto automático. Mediante otro piloto automático activo se puede, por ejemplo, evitar un encallamiento. According to the present invention, the data of the heading control unit is heading data, wherein the heading control device in particular has an autopilot. Using another active autopilot, for example, a grounding can be avoided.

Además, la unidad de control de rumbo conforme a la invención presenta un control de timón y/o un control de propulsión. Así, por ejemplo, se puede superponer una señal al control del timón y/o al control de propulsión durante la parada forzosa automática. Esta señal superpuesta proviene, por ejemplo, del piloto automático. Así, por ejemplo, también en aguas navegables estrechas se puede lograr la distancia de frenado más corta manteniendo el rumbo previsto. Furthermore, the heading control unit according to the invention has a rudder control and/or a propulsion control. Thus, for example, a signal can be superimposed on the rudder control and/or propulsion control during automatic forced stop. This superimposed signal comes, for example, from the autopilot. For example, even in narrow navigable waters the shortest braking distance can be achieved while maintaining the intended course.

De acuerdo con la invención, durante una parada de emergencia, una señal del piloto automático se superpone por lo menos a una señal del control del timón y/o del control de propulsión. La superposición está particularmente ponderada. La ponderación depende en particular de la probabilidad de una colisión. En particular, la ponderación puede depender de la magnitud de los daños esperados. According to the invention, during an emergency stop, an autopilot signal is superimposed on at least one rudder control and/or propulsion control signal. The overlap is particularly weighted. The weighting depends in particular on the probability of a collision. In particular, the weighting may depend on the magnitude of the expected damages.

En una realización del dispositivo de control, se proporcionan datos meteorológicos para la ejecución de la parada de emergencia. De esta forma se puede considerar la marea y/o el viento a la hora de realizar la parada de emergencia. In one embodiment of the control device, meteorological data is provided for the execution of the emergency stop. In this way, the tide and/or wind can be considered when making the emergency stop.

En una realización del dispositivo de control, se proporcionan datos sobre el tráfico de buques para la ejecución de la parada de emergencia. Así, por ejemplo, se puede evitar una colisión con otro buque. In one embodiment of the control device, data on ship traffic is provided for the execution of the emergency stop. Thus, for example, a collision with another vessel can be avoided.

En una realización del dispositivo de control éste presenta una estación de control. Mediante la estación de control se puede representar la ruta futura del buque. Esto también se aplica a la conducción durante una parada de emergencia. In one embodiment of the control device it has a control station. Using the control station the future route of the ship can be represented. This also applies to driving during an emergency stop.

En un procedimiento para controlar un buque, una parada de emergencia del buque está influenciada por datos de una unidad de control de rumbo. La parada de emergencia se ve influenciada especialmente de tal manera que el recorrido del buque durante la parada de emergencia depende del rumbo previsto y/o de otras condiciones límite, como por ejemplo una ruta utilizada y/o aguas poco profundas. En el caso de una parada de emergencia (parada forzosa), que representa una maniobra de emergencia, por ejemplo, en un buque equipado con propulsores POD, se puede activar una secuencia automática para alcanzar la distancia de parada más corta posible. En este caso, por ejemplo, se controlan dos propulsores, en particular dos POD, de forma sincronizada en sentidos opuestos, de modo que, en caso necesario, el buque sigue un rumbo recto durante la parada automática, en donde este curso recto puede convertirse en curso curvo mediante un curso superpuesto. Esto resulta ventajoso, por ejemplo, cuando el buque navega por aguas estrechas. La superposición se refiere a un rumbo que depende del rumbo que se aplicó inmediatamente antes de la parada de emergencia. Esto significa que no resulta necesario utilizar una maniobra de emergencia controlada manualmente para corregir el rumbo. De esta manera se puede conseguir una distancia de parada optimizada. In a procedure for controlling a ship, an emergency stop of the ship is influenced by data from a heading control unit. The emergency stop is especially influenced in such a way that the course of the vessel during the emergency stop depends on the planned heading and/or other boundary conditions, such as a route used and/or shallow water. In the case of an emergency stop (forced stop), which represents an emergency maneuver, for example on a ship equipped with POD thrusters, an automatic sequence can be activated to achieve the shortest possible stopping distance. In this case, for example, two thrusters, in particular two PODs, are controlled synchronously in opposite directions, so that, if necessary, the ship follows a straight course during the automatic stop, where this straight course can become on a curved course by means of an overlapping course. This is advantageous, for example, when the ship navigates through narrow waters. Overlap refers to a heading that depends on the heading that was applied immediately before the emergency stop. This means that there is no need to use a manually controlled emergency maneuver to correct course. In this way an optimized stopping distance can be achieved.

Según la presente invención, los datos de la unidad de control de rumbo son datos de rumbo, en donde el dispositivo de control de rumbo presenta en particular un piloto automático. La parada de emergencia no sólo se puede realizar siguiendo un rumbo recto, sino que al menos puede basarse en el recorrido planificado antes de la parada de emergencia, lo que también puede dar lugar a un curso irregular como recorrido de la parada de emergencia, en donde la unidad de control del curso presenta un control de timón y/o un control de propulsión, en donde una señal del piloto automático se superpone por lo menos a una señal del control del timón y/o del control de propulsión durante la parada de emergencia. Esta superposición puede servir para influir en el rumbo durante la parada de emergencia. According to the present invention, the data of the heading control unit is heading data, wherein the heading control device in particular has an autopilot. The emergency stop can not only be carried out following a straight course, but can at least be based on the route planned before the emergency stop, which may also lead to an irregular course as the route of the emergency stop, in wherein the course control unit has a rudder control and/or a propulsion control, wherein a signal from the autopilot is superimposed on at least one signal from the rudder control and/or the propulsion control during the stop. emergency. This overlay can serve to influence the heading during the emergency stop.

En una realización del procedimiento, el mismo se utiliza en un buque que presenta una primera hélice de propulsión y una segunda hélice de propulsión, en donde la primera hélice de propulsión se relaciona con un primer propulsor POD y la segunda hélice de propulsión con un segundo propulsor POD, en donde está prevista una activación de una parada de emergencia al menos parcialmente automatizada. En el caso de una parada de emergencia parcialmente automatizada, por ejemplo, un operador puede intervenir en el curso de la parada de emergencia. Cuando no hay intervención, la parada de emergencia puede ser totalmente automática. La intervención permite reaccionar rápidamente ante imprevistos sin tener que cancelar la parada de emergencia. In one embodiment of the method, it is used on a vessel having a first propulsion propeller and a second propulsion propeller, wherein the first propulsion propeller is related to a first POD propeller and the second propulsion propeller is related to a second POD propellant, where activation of an at least partially automated emergency stop is planned. In the case of a partially automated emergency stop, for example, an operator can intervene during the emergency stop. When there is no intervention, the emergency stop can be fully automatic. The intervention allows you to react quickly to unforeseen events without having to cancel the emergency stop.

En una realización del procedimiento, se realiza una operación combinadora. En la operación combinadora, la señal de rumbo se superpone con la secuencia de parada forzosa (parada de emergencia). In one embodiment of the method, a combining operation is performed. In combiner operation, the heading signal is superimposed with the forced stop (emergency stop) sequence.

En una realización del procedimiento en aguas navegables estrechas se realiza la distancia de frenado más corta manteniendo el rumbo previsto. Así, por ejemplo, se puede evitar una colisión con otro buque. In an embodiment of the procedure in narrow navigable waters, the shortest braking distance is performed while maintaining the planned course. Thus, for example, a collision with another vessel can be avoided.

En una realización del procedimiento, se proporcionan datos meteorológicos para la ejecución de la parada de emergencia. Los datos meteorológicos pueden referirse, por ejemplo, a la marea o al viento. Estos datos pueden influir en una parada de emergencia exitosa. In one embodiment of the procedure, meteorological data is provided for the execution of the emergency stop. Meteorological data can refer, for example, to the tide or the wind. This data can influence a successful emergency stop.

En una realización del procedimiento, se proporcionan datos sobre el tráfico de buques para la ejecución de la parada de emergencia. Los datos del tráfico de buques pueden influir en una parada de emergencia exitosa, ya que permiten considerar todo el tráfico de buques alrededor del correspondiente buque. In one embodiment of the procedure, data on ship traffic is provided for execution of the emergency stop. Vessel traffic data can influence a successful emergency stop as it allows all vessel traffic around the corresponding vessel to be considered.

En una configuración del procedimiento se utiliza un dispositivo de control del tipo descrito. In one embodiment of the method, a control device of the type described is used.

Mediante el procedimiento descrito, es posible aumentar la seguridad en caso de emergencia. Eventualmente, también es posible reducir el trabajo de escolta que implican las travesías en aguas confinadas (se ahorra la asistencia de remolcadores). Using the described procedure, it is possible to increase safety in the event of an emergency. Eventually, it is also possible to reduce the escort work involved in crossings in confined waters (the assistance of tugboats is saved).

La presente invención se explica a continuación de acuerdo con ejemplos de realización. De esta manera, muestran: Figura 1: un buque. The present invention is explained below according to embodiment examples. In this way, they show: Figure 1: a ship.

Figura 2: un dispositivo de control. Figure 2: a control device.

Figura 3: una secuencia de señales. Figure 3: a sequence of signals.

La representación de la figura 1 muestra un buque 2. Este buque presenta 2 POD's 17, sin embargo, en la figura está representado solo un POD 17. Cada uno de los POD presenta una hélice de propulsión 3. Un POD también puede presentar más de una hélice de propulsión, pero esto no se muestra en la figura. The representation of Figure 1 shows a ship 2. This ship has 2 POD's 17, however, only one POD 17 is represented in the figure. Each of the PODs has a propulsion propeller 3. A POD can also have more than a propulsion propeller, but this is not shown in the figure.

La representación de la figura 2 muestra un dispositivo de control 1. El dispositivo de control 1 presenta una unidad de control 10. Además, el dispositivo de control 1 presenta un dispositivo de entrada 14 para iniciar un piloto automático 11 o iniciar una parada de emergencia (parada forzosa). Para recibir o procesar datos meteorológicos y datos de tráfico de buques se proporcionan correspondientes dispositivos 15 y 16. La unidad de control 10 presenta un piloto automático 11, un combinador 7 y un control de acimut 8 para los propulsores POD. El control de azimut 8 presenta un control de timón 12 y un control de propulsión 13. El combinador 7 permite considerar el rumbo deseado, presente en el piloto automático, en caso de una parada de emergencia. The representation of Figure 2 shows a control device 1. The control device 1 has a control unit 10. Furthermore, the control device 1 has an input device 14 for starting an autopilot 11 or starting an emergency stop. (forced stop). Corresponding devices 15 and 16 are provided for receiving or processing meteorological data and ship traffic data. The control unit 10 has an autopilot 11, a combiner 7 and an azimuth control 8 for the POD thrusters. The azimuth control 8 has a rudder control 12 and a propulsion control 13. The combiner 7 makes it possible to consider the desired heading, present in the autopilot, in the event of an emergency stop.

La representación según la figura 3 muestra una secuencia de señales para procesar la primera señal 5 y una segunda señal 6. La primera señal 5 hace referencia a una señal de parada de emergencia (señal de parada forzosa). La activación de esta señal inicia una secuencia de parada de emergencia para reducir la velocidad del buque a cero nudos. La segunda señal 6 hace referencia a una señal de piloto automático. Cuando se activa esta señal, el buque se dirige automáticamente al rumbo deseado. Estas dos señales se combinan en un combinador 7 y se procesan de modo que se pueda seguir el rumbo deseado incluso en caso de una parada de emergencia. Los datos procesados del combinador 8 se transfieren al controlador de acimut 8 de los propulsores POD. The representation according to Figure 3 shows a sequence of signals for processing the first signal 5 and a second signal 6. The first signal 5 refers to an emergency stop signal (forced stop signal). Activation of this signal initiates an emergency stop sequence to reduce the vessel's speed to zero knots. The second signal 6 refers to an autopilot signal. When this signal is activated, the vessel automatically heads to the desired course. These two signals are combined in a combiner 7 and processed so that the desired course can be followed even in the event of an emergency stop. The processed data from combiner 8 is transferred to azimuth controller 8 of the POD thrusters.

Claims

1. Control device (1) of a ship (2), where the ship has a first propulsion propeller (3) and a second propulsion propeller, where the first propulsion propeller is related to a first POD propeller ( 17) and the second propulsion propeller with a second POD propeller, where a heading control device (10) is provided, where an activation of an at least partially automated emergency stop (5) is provided, where can influence the emergency stop of the vessel through data from the heading control device (10), characterized in that the data from the heading control device (10) are heading data, where the heading control device (10) has an autopilot, where the heading control device (10) has a rudder control (12) and/or a propulsion control (13), where during the emergency stop a signal from the autopilot (11) is superimposed on at least one signal from the rudder control (12) and/or the propulsion control (13).

2. Control device (1) according to claim 1, wherein meteorological data is provided to perform the emergency stop.

3. Control device (1) according to claim 1, wherein data on ship traffic is provided to perform the emergency stop.

4. Procedure for controlling a ship (2), where through data from the course control device (10) an emergency stop of the ship (2) can be influenced, where the data from the course control device (10) are heading data, where the heading control device (10) has an autopilot, where the heading control device (10) has a rudder control (12) and/or a propulsion control (13), where during the emergency stop a signal from the autopilot (11) is superimposed on at least one signal from the rudder control (12) and/or the propulsion control (13).

5. Method according to claim 4, wherein the vessel has a first propulsion propeller (3) and a second propulsion propeller, the first propulsion propeller relating to a first POD propeller (17) and the second propulsion propeller to a second POD thruster, where activation of an at least partially automated emergency stop (5) is planned.

6. Procedure according to one of claims 4 or 5, wherein in narrow navigable waters the shortest braking distance is carried out while maintaining the planned course.

7. Procedure according to one of claims 4 to 6, wherein meteorological data are used to perform the emergency stop.

8. Procedure according to one of claims 4 to 7, wherein data on ship traffic are used to perform the emergency stop.

9. Method according to one of claims 4 to 8, wherein a control device (1) according to one of claims 1 to 3 is used.