新解讀《GB/T39035-2020冗余動力定位系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)和試驗(yàn)規(guī)程》目錄一、《GB/T39035-2020》如何重塑船舶動力定位安全格局？專家深度剖析冗余設(shè)計(jì)理念二、未來船舶動力定位發(fā)展的基石：《GB/T39035-2020》中DP-2和DP-3系統(tǒng)冗余配置全解析三、《GB/T39035-2020》下推進(jìn)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)暗藏哪些玄機(jī)？關(guān)乎船舶定位核心能力！四、動力系統(tǒng)在《GB/T39035-2020》標(biāo)準(zhǔn)約束下如何進(jìn)化？滿足定位動力需求新挑戰(zhàn)五、《GB/T39035-2020》引領(lǐng)動力定位控制系統(tǒng)變革，自動與手動模式如何協(xié)同？六、從《GB/T39035-2020》看位置參考與傳感器系統(tǒng)：船舶定位精準(zhǔn)度的關(guān)鍵保障七、《GB/T39035-2020》視角下，動力定位監(jiān)測與在線分析系統(tǒng)怎樣助力船舶安全？八、數(shù)據(jù)通信與應(yīng)急停止系統(tǒng)在《GB/T39035-2020》中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與行業(yè)影響九、《GB/T39035-2020》對輔助系統(tǒng)與不間斷電源的要求，如何保障船舶定位穩(wěn)定性？十、《GB/T39035-2020》試驗(yàn)規(guī)程大揭秘：確保冗余動力定位系統(tǒng)可靠性的必經(jīng)之路一、《GB/T39035-2020》如何重塑船舶動力定位安全格局？專家深度剖析冗余設(shè)計(jì)理念（一）冗余設(shè)計(jì)理念在船舶動力定位初期規(guī)劃中的核心地位在船舶動力定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初始階段，冗余設(shè)計(jì)理念的確定至關(guān)重要。依據(jù)《GB/T39035-2020》，需明確最大單一故障后船舶預(yù)期的動力定位能力，這直接關(guān)系到船舶在復(fù)雜海況下作業(yè)與安全撤離的可行性。例如，若某科考船在深海作業(yè)時(shí)遭遇突發(fā)故障，合理的冗余設(shè)計(jì)可確保其仍能維持基本定位，保障科研設(shè)備與人員安全。這要求設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從源頭上綜合考量船舶的設(shè)計(jì)特性、動力定位作業(yè)工況等多方面因素，為后續(xù)系統(tǒng)構(gòu)建奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。（二）冗余分組劃分的精細(xì)要求與實(shí)際意義標(biāo)準(zhǔn)中對冗余分組的劃分有著細(xì)致規(guī)定，需清晰描述每個(gè)分組內(nèi)的主要部件、物理位置、水密和防火分隔等情況。以DP-3級船舶為例，其動力系統(tǒng)通常被劃分為多個(gè)冗余分組，不同分組的發(fā)電機(jī)、配電板等部件分布在由A-60級分隔的不同處所，且在水線以下時(shí)分隔需水密。這樣的劃分能有效防止火災(zāi)、進(jìn)水等災(zāi)害引發(fā)的連鎖故障，保證在部分系統(tǒng)受損時(shí)，其他分組仍能為船舶定位提供動力支持，顯著提升船舶動力定位系統(tǒng)的可靠性與安全性。（三）最大單一故障理念在不同動力定位級別中的體現(xiàn)與應(yīng)對策略對于DP-2和DP-3動力定位系統(tǒng)，最大單一故障有著不同的典型情況。DP-2船舶可能面臨失去一段匯流排或一臺主機(jī)等故障，而DP-3船舶則可能失去一個(gè)機(jī)艙和/或主配電板間。針對這些情況，《GB/T39035-2020》要求在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下最大單一故障后的預(yù)期動力定位能力。若船舶采用雙路供電等特殊設(shè)計(jì)以增強(qiáng)定位能力，也需明確說明。通過這樣針對性的設(shè)計(jì)，船舶能夠在遭遇特定重大故障時(shí)，仍具備一定的動力定位能力，減少事故風(fēng)險(xiǎn)。二、未來船舶動力定位發(fā)展的基石：《GB/T39035-2020》中DP-2和DP-3系統(tǒng)冗余配置全解析（一）DP-2系統(tǒng)冗余配置的特點(diǎn)與適用場景DP-2系統(tǒng)在推進(jìn)器系統(tǒng)上要求推進(jìn)器布置具備冗余，每個(gè)推進(jìn)器能單獨(dú)遙控且獨(dú)立于動力定位控制系統(tǒng)。動力系統(tǒng)方面，發(fā)動機(jī)和原動機(jī)有冗余，配電板雖只有1個(gè)，但動力系統(tǒng)可分為多個(gè)，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)故障時(shí)，另一個(gè)仍能維持定位動力。自動控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有2個(gè)，位置參考、運(yùn)動傳感器等系統(tǒng)均配備3個(gè)。這種配置適用于對動力定位可靠性有一定要求，但成本控制較為嚴(yán)格的船舶，如部分近海作業(yè)的工程船舶，能在滿足作業(yè)需求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)較好的性價(jià)比。（二）DP-3系統(tǒng)冗余配置的高標(biāo)準(zhǔn)及其對船舶安全性能的提升DP-3系統(tǒng)的冗余配置更為嚴(yán)苛。推進(jìn)器系統(tǒng)不僅要有冗余，艙室還需分開，手動控制設(shè)置在主動力定位控制站。動力系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)和原動機(jī)冗余且艙室分開，配備2個(gè)配電板并位于不同艙室。自動控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有3個(gè)，其中一個(gè)位于備用控制站。位置參考、運(yùn)動傳感器等系統(tǒng)采用2+1的冗余模式，UPS電源也有2+1個(gè)且艙室分開，還設(shè)有備用控制站。如此高標(biāo)準(zhǔn)的配置極大地提高了船舶在極端情況下的安全性能，適用于對安全性要求極高的船舶，如深海鉆井平臺供應(yīng)船，能有效保障在惡劣海況和復(fù)雜作業(yè)環(huán)境下的動力定位可靠性。（三）對比DP-2和DP-3系統(tǒng)冗余配置差異及對船舶行業(yè)發(fā)展趨勢的影響DP-2和DP-3系統(tǒng)冗余配置在多個(gè)方面存在明顯差異。DP-3系統(tǒng)在設(shè)備冗余數(shù)量、艙室分隔等方面要求更高，體現(xiàn)了其對安全性的極致追求。隨著船舶行業(yè)向深海、遠(yuǎn)海拓展業(yè)務(wù)，對動力定位系統(tǒng)安全性和可靠性的要求日益提升，未來DP-3系統(tǒng)的應(yīng)用范圍可能會逐漸擴(kuò)大。同時(shí)，這種差異也促使船舶設(shè)計(jì)與制造企業(yè)不斷提升技術(shù)水平，研發(fā)更高效、可靠且成本合理的冗余配置方案，以滿足不同類型船舶對動力定位系統(tǒng)的需求，推動整個(gè)船舶行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。三、《GB/T39035-2020》下推進(jìn)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)暗藏哪些玄機(jī)？關(guān)乎船舶定位核心能力?。ㄒ唬┩七M(jìn)器獨(dú)立遙控與冗余布置的關(guān)鍵作用按照《GB/T39035-2020》，推進(jìn)器系統(tǒng)的每個(gè)推進(jìn)器都應(yīng)能單獨(dú)遙控，并獨(dú)立于動力定位控制系統(tǒng)。這一設(shè)計(jì)確保了在動力定位控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，仍可對推進(jìn)器進(jìn)行單獨(dú)操作，維持船舶的基本控制能力。同時(shí)，推進(jìn)器布置需具備冗余，在有冗余的推進(jìn)器布置中，任意一個(gè)推進(jìn)器發(fā)生故障后，仍能保證船舶有足夠的橫向和縱向推力以及控制艏向的轉(zhuǎn)向力矩。例如在船舶轉(zhuǎn)向時(shí)，即使一個(gè)推進(jìn)器失效，其他推進(jìn)器通過合理調(diào)整推力，仍能使船舶順利完成轉(zhuǎn)向動作，保障船舶定位和操控的穩(wěn)定性。（二）推進(jìn)器推力與轉(zhuǎn)向力矩的設(shè)計(jì)要求及實(shí)現(xiàn)方式推進(jìn)器系統(tǒng)需提供足夠的縱向和橫向推力以及艏向控制的轉(zhuǎn)向力矩。在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮推進(jìn)器間的干擾以及其他可能降低有效推力的因素并加以修正。通過合理規(guī)劃推進(jìn)器位置，盡可能減小推進(jìn)器與船殼之間、推進(jìn)器與推進(jìn)器之間的干擾；同時(shí)，確保推進(jìn)器有足夠的浸沒深度，降低吸入漂浮物或形成旋渦的可能性，從而保證推進(jìn)器能輸出穩(wěn)定且有效的推力和轉(zhuǎn)向力矩。例如，大型海洋科考船在設(shè)計(jì)推進(jìn)器時(shí)，會經(jīng)過大量的模擬計(jì)算和模型試驗(yàn)，優(yōu)化推進(jìn)器的安裝位置和參數(shù)，以滿足復(fù)雜海況下對推力和轉(zhuǎn)向的需求。（三）推進(jìn)器故障防護(hù)與應(yīng)急停車系統(tǒng)的重要性及設(shè)計(jì)要點(diǎn)推進(jìn)器系統(tǒng)的故障不應(yīng)造成推力值的升高或推力方向的變化，否則可能導(dǎo)致船舶失控。為此，《GB/T39035-2020》要求在動力定位控制站布置各推進(jìn)器應(yīng)急停車系統(tǒng)。對于DP-2/DP-3船舶，推進(jìn)器應(yīng)急停車系統(tǒng)還應(yīng)設(shè)有回路監(jiān)測；對于DP-3船舶，更要考慮火災(zāi)和進(jìn)水的后果。應(yīng)急停車系統(tǒng)作為保障船舶安全的最后一道防線，其設(shè)計(jì)需確保在緊急情況下能迅速、可靠地停止推進(jìn)器運(yùn)行，防止因推進(jìn)器故障引發(fā)更嚴(yán)重的事故，保護(hù)船舶和人員安全。四、動力系統(tǒng)在《GB/T39035-2020》標(biāo)準(zhǔn)約束下如何進(jìn)化？滿足定位動力需求新挑戰(zhàn)（一）動力系統(tǒng)對定位動力需求變化的響應(yīng)時(shí)間要求動力系統(tǒng)對動力需求變化的響應(yīng)時(shí)間至關(guān)重要。在船舶動力定位過程中，海況、作業(yè)任務(wù)等因素會導(dǎo)致動力需求頻繁變動?！禛B/T39035-2020》明確要求動力系統(tǒng)應(yīng)具備足夠快的響應(yīng)時(shí)間，以滿足船舶實(shí)時(shí)定位的動力需求。例如，當(dāng)船舶遭遇突發(fā)強(qiáng)風(fēng)或海浪時(shí)，動力系統(tǒng)需迅速增加輸出功率，調(diào)整推進(jìn)器的動力供應(yīng)，確保船舶能及時(shí)維持定位。這就要求動力系統(tǒng)中的原動機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備具備高效的調(diào)節(jié)性能，以及先進(jìn)的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。（二）DP-2和DP-3動力系統(tǒng)在冗余設(shè)計(jì)與故障應(yīng)對上的差異對于DP-2動力系統(tǒng)，可分為兩個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障后，至少另一系統(tǒng)仍能工作，為定位提供足夠動力。在動力定位操作時(shí)，系統(tǒng)可作為一個(gè)整體運(yùn)行，但設(shè)有母聯(lián)斷路器，防止故障擴(kuò)散。而DP-3動力系統(tǒng)則更為嚴(yán)格，可分成兩個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)，故障發(fā)生后另一系統(tǒng)能維持定位動力，且分開的動力系統(tǒng)位于由A-60級分隔的不同處所，水線以下時(shí)分隔水密，操作時(shí)母聯(lián)斷路器通常斷開。這種差異體現(xiàn)了DP-3系統(tǒng)對故障隔離和安全性的更高要求，以應(yīng)對更惡劣的作業(yè)環(huán)境和復(fù)雜的故障場景。（三）功率管理系統(tǒng)與動力儲備設(shè)計(jì)在船舶動力定位中的作用應(yīng)設(shè)有至少一套功率管理系統(tǒng)，并滿足相應(yīng)冗余。功率管理系統(tǒng)能有效協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)的輸出功率，合理分配電能，避免因功率分配不均導(dǎo)致的設(shè)備過載或能源浪費(fèi)。同時(shí)，在滿足相關(guān)冗余、獨(dú)立性和分隔要求的前提下，可以使用其他動力儲備，如電池和飛輪作為推進(jìn)器的能源。這些動力儲備在突發(fā)情況下，如發(fā)電機(jī)故障或瞬間大功率需求時(shí)，能及時(shí)補(bǔ)充能源，維持船舶的動力定位能力，保障船舶在復(fù)雜工況下的穩(wěn)定運(yùn)行。五、《GB/T39035-2020》引領(lǐng)動力定位控制系統(tǒng)變革，自動與手動模式如何協(xié)同？（一）動力定位控制系統(tǒng)自動與手動模式的功能特點(diǎn)與設(shè)計(jì)要求依據(jù)《GB/T39035-2020》，控制系統(tǒng)需具備自動和手動兩種控制方式。自動控制模式涵蓋船位和艏向控制，可獨(dú)立選擇船位和艏向的設(shè)置點(diǎn)，能根據(jù)船舶的實(shí)時(shí)位置和預(yù)設(shè)參數(shù)自動調(diào)整推進(jìn)器的推力和方向，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。手動控制模式則包括用單獨(dú)控制器控制各推進(jìn)器的螺距/轉(zhuǎn)速和方向，以及使用聯(lián)合操縱桿進(jìn)行組合推力遙控。在設(shè)計(jì)上，兩種模式都要求操作簡便、可靠，且能在不同工況下靈活切換，以滿足船員在各種情況下對船舶動力定位的操控需求。（二）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在動力定位控制系統(tǒng)中的核心地位與故障應(yīng)對機(jī)制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在動力定位控制系統(tǒng)中處于核心地位。當(dāng)計(jì)算機(jī)停止時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能自動將推進(jìn)器轉(zhuǎn)速和螺距歸零，也可手動操作歸零。對于DP-2船舶，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其輔助設(shè)備出現(xiàn)任何單一故障后，執(zhí)行推進(jìn)自動控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)能繼續(xù)控制推進(jìn)器，可通過多個(gè)并行工作的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，在線工作與熱備用相結(jié)合。DP-3船舶則至少有一個(gè)位置參考系統(tǒng)和一臺羅經(jīng)與備用系統(tǒng)相連，獨(dú)立于主控制系統(tǒng)，且備用系統(tǒng)可由操作者在控制站起動，確保任何單一故障不會使主、備控制系統(tǒng)同時(shí)失效，保障動力定位控制的連續(xù)性。（三）多定位控制系統(tǒng)協(xié)同工作與操作轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及實(shí)踐意義若船舶同時(shí)使用兩個(gè)及以上的定位控制系統(tǒng)，《GB/T39035-2020》要求設(shè)有自檢和系統(tǒng)之間的比較功能，以便在探測到推進(jìn)器控制異常時(shí)及時(shí)報(bào)警。不同操作模式之間的轉(zhuǎn)換應(yīng)方便，且能清楚顯示當(dāng)前操作方式及各分系統(tǒng)的操作狀態(tài)。操作員控制裝置的設(shè)計(jì)要防止誤操作導(dǎo)致極限狀況發(fā)生。這些規(guī)范確保了多定位控制系統(tǒng)協(xié)同工作的可靠性和穩(wěn)定性，在實(shí)際船舶作業(yè)中，能讓船員更安全、高效地操控船舶動力定位系統(tǒng)，應(yīng)對復(fù)雜多變的海況和作業(yè)任務(wù)。六、從《GB/T39035-2020》看位置參考與傳感器系統(tǒng)：船舶定位精準(zhǔn)度的關(guān)鍵保障（一）位置參考系統(tǒng)在船舶動力定位中的重要性及冗余配置要求位置參考系統(tǒng)是船舶動力定位的關(guān)鍵組成部分，其精準(zhǔn)度直接影響船舶的定位效果?！禛B/T39035-2020》對不同動力定位級別的船舶位置參考系統(tǒng)冗余配置有明確規(guī)定。DP-2船舶需配備3個(gè)位置參考系統(tǒng)，DP-3船舶則采用2+1的冗余模式，其中一個(gè)位于備用控制站。這種冗余配置可確保在部分位置參考系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，船舶仍能獲取準(zhǔn)確的位置信息，維持動力定位的準(zhǔn)確性。例如，在衛(wèi)星定位信號受干擾時(shí)，其他備用的位置參考系統(tǒng)，如水下聲學(xué)定位系統(tǒng)，能繼續(xù)為船舶提供可靠的位置數(shù)據(jù)。（二）運(yùn)動、艏向及風(fēng)速風(fēng)向傳感器系統(tǒng)的功能與冗余設(shè)計(jì)考量運(yùn)動傳感器系統(tǒng)、艏向傳感器系統(tǒng)和風(fēng)速風(fēng)向傳感器系統(tǒng)為船舶動力定位提供關(guān)鍵的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。運(yùn)動傳感器監(jiān)測船舶的運(yùn)動狀態(tài)，艏向傳感器確定船舶的航向，風(fēng)速風(fēng)向傳感器獲取外界環(huán)境信息，這些數(shù)據(jù)是動力定位控制系統(tǒng)調(diào)整推進(jìn)器工作的重要依據(jù)。按照標(biāo)準(zhǔn)，DP-2船舶各配備3個(gè)運(yùn)動、艏向傳感器系統(tǒng)，2個(gè)風(fēng)速風(fēng)向傳感器系統(tǒng)；DP-3船舶相應(yīng)為2+1和1+1的冗余配置。合理的冗余設(shè)計(jì)能保證在個(gè)別傳感器故障時(shí)，系統(tǒng)仍能獲取全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，使動力定位系統(tǒng)做出正確的控制決策。（三）傳感器系統(tǒng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與可靠性對船舶動力定位的深遠(yuǎn)影響傳感器系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性直接關(guān)系到船舶動力定位的成敗。不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致動力定位控制系統(tǒng)做出錯誤判斷，使船舶偏離預(yù)定位置，引發(fā)安全事故。《GB/T39035-2020》雖未詳細(xì)闡述數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的量化指標(biāo)，但從整體設(shè)計(jì)要求來看，強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)的冗余性和穩(wěn)定性，以保障數(shù)據(jù)的可靠獲取。船舶在實(shí)際運(yùn)營中，需定期對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，確保其性能符合要求，為船舶動力定位提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支持，保障船舶在復(fù)雜海況下安全、穩(wěn)定地作業(yè)。七、《GB/T39035-2020》視角下，動力定位監(jiān)測與在線分析系統(tǒng)怎樣助力船舶安全？（一）動力定位監(jiān)測系統(tǒng)的功能架構(gòu)與實(shí)時(shí)監(jiān)測要點(diǎn)動力定位監(jiān)測系統(tǒng)需對船舶動力定位的多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。根據(jù)《GB/T39035-2020》，它涵蓋推進(jìn)器系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、動力定位控制系統(tǒng)等。在推進(jìn)器方面，監(jiān)測推進(jìn)器的運(yùn)行狀態(tài)，包括轉(zhuǎn)速、螺距、推力等參數(shù)；動力系統(tǒng)監(jiān)測發(fā)電機(jī)的輸出功率、配電板的電壓電流等；動力定位控制系統(tǒng)監(jiān)測計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、位置參考系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。通過構(gòu)建全面