浅谈HNLNG辅助靠泊系统集成

2022-09-11

1 概述

海南LNG码头呈T形布置, 长度390m, 设置靠船墩4座、系缆墩8座, 靠船墩与系缆墩顶高程均为8.0m。码头工作平台尺寸46×30m, 布置操作平台、登船梯、船舶消防设施等, 顶面高程13.0m。控制室和配电室布置在LNG码头后方第一座补偿平台上。所有系缆墩布置在同一条直线上, 并与码头前沿线平行。系缆墩关于泊位中心线呈对称布置。码头平台与靠船墩、系缆墩之间以人行桥连接。如图1.1所示为海南LNG码头平面图。

2 辅助靠泊系统组成

组成辅助靠系泊系统的子系统包括船舶辅助靠泊系统 (BAS) 、缆绳载荷监测系统 (MLMS) 、环境监测系统 (EMS) 、船岸通信系统 (SSL) 。

2.1 激光辅助靠泊系统

2.1.1 激光系统

激光系统由2个激光探测器组成, 探测器位于码头平台附近靠船墩、靠码头工作平台一侧, 激光可以测量船外壳至码头靠岸一侧的距离。距离为实时测量并可计算出船舶靠岸的速度及靠岸角度。

2.1.2 LED显示屏

为了最大限度的集成“船舶/码头”和“操作者”之间的信息交流, 激光系统读取的数据可以在LED大屏幕上显示。考虑到左、右舷靠泊, 大多数的LNG码头只有一块LED大屏显示器, 考虑左、右舷靠泊, 海南LNG码头的LED大屏显示器有两块, 对称的分布在MD3、MD6系缆墩上, 大屏安装在一个两米高的固定支架上。一般LNG项目中大屏显示的内容包括船首的速度、船尾的速度、船舶与码头的距离。考虑到靠泊的精确性, 海南LNG项目特地在每块大屏上方增加了一个显示靠泊角度的模块。

2.2 缆绳载荷监测系统 (MLMS)

为了船舶系缆安全, 提供更合理的缆绳布置和缆绳受力监测, 设置了缆绳张力监测系统。可以实时监测系泊缆绳上的荷载并且远程控制所有快速脱缆钩的快速脱放。

HNLNG码头配有带3钩的快速脱缆钩8套, 带2钩的快速脱缆钩4套, 所有的快速脱缆钩装有测力销, 根据力学的原理, 测力销会输出一个正比于缆绳载荷的信号。测力销装在快速脱缆钩的旋转部位, 产生一个毫伏信号和智能靠泊系统中的载荷监测系统接口连接。缆绳载荷监测系统 (MLMS) 的软件能够显示各位置的缆绳载荷和报警设置。锚钩负载张力监测系统示意如下图2.3。

除了标准手动释放, 脱缆钩还配备远程控制系统。这使操作者可以在远处 (例如, 码头控制室) 对每个钩单独释放, 或同时进行紧急释放操作。

2.3 环境监测系统 (EMS)

辅助靠泊系统的环境监测系统 (EMS) 涵盖的内容包括风向/风速、气温、气压、降水、能见度、潮位/波浪、海流等要素的实时监测, 并且环境测量设备具有自动采集功能, 有标准的传输接口, 测量数据纳入靠泊系统主机, 环境测量数据与靠泊数据可以同屏显示。环境监测系统由以下几个部分组成:

2.3.1 气象站

气象站是一个集成化的设备, 用于测量风速、风向、降雨强度、气压、气温、相对湿度。安装在码头控制室上方的支架上, 数据通过RS485通讯, 并通过通讯模块转换成模拟量, 并处理标准数据。

2.3.2 波浪和潮汐探测器

波浪和潮汐探测器主要测量的内容有:波浪幅度、波浪周期、潮位、水温、水压, 该探测器是水上非接触式安装, 通过安装机架安装在码头上。

2.3.3 多普勒水流传感器

水流传感器利用多普勒原理精确的测量水流速度和方向。内部集成了指南针可以测量水流方向和速度。

2.4 船岸通信系统 (SSL)

船岸连接系统的主要功能是在保证船岸双方的安全控制系统, 同时ESD切断, 并且支持电话通信和数据传输, 该系统需要在传输的整个过程中保持连接。船泊停靠在码头岸边后, 利用船岸光缆或电缆连接系统可将缆绳张力信息提供给船舶, 用于指导船舶安全作业。

海南LNG的船岸通信系统采用的是英国的Sea Technik, 该系统满足ISO 28460:2010液化气船的安装要求:船到岸的接口和码头操作部分Sect 14.4的要求“…需要提供一个独立的备用系统, 该系统可以是电动的, 光纤的或气动的, 这样两个系统同时发生故障的可能性大大降低了…”本项目船岸通信系统框图如下 (2.4.1) :

3辅助靠泊系统软件、硬件系统集成

海南LNG辅助靠泊的软件系统是由孟拜离岸工业设备有限公司提供的i-Moor软件, 上述的设备允许完全集成到孟拜iMoor应用包中。所有i-Moor模块的通讯通过PLC至主计算机系统, 实现船舶停泊和卸船操作与环境张力等数据的监控。如果来自负载监测, 靠岸或环境传感器的数据超过了用户设定的范围, 系统就会发出警报。