動力定位操作員模擬器培訓初探

王新輝，陳麗寧

(1.廣州航海學院，廣州　510725；2. 大連海事大學 航海學院，遼寧 大連　116026)

?

動力定位操作員模擬器培訓初探

王新輝1，陳麗寧2

(1.廣州航海學院，廣州510725；2. 大連海事大學 航海學院，遼寧 大連116026)

介紹動力定位操作員適任培訓的四個階段的流程以及動力定位模擬器的功能，結(jié)合適任培訓流程和動力定位模擬器的功能，對動力定位操作員模擬器培訓進行研究，分析了模擬器培訓的主要內(nèi)容和評估模式。

動力定位船舶；動力定位操作員；動力定位模擬器

一、引言

動力定位船舶(dynamic positioning vessel，DP vessel)是指通過推進器推力能夠自動保持位置(固定位置或預設(shè)航跡)的裝備或船舶。[1]目前，動力定位船舶的應用相當廣泛，鋪管、鋪纜、采砂、挖泥、潛水支持、鉆井等領(lǐng)域都有動力定位船舶的身影[2-3]。動力定位操作員(dynamic positioning operator)通過操作控制單元操縱動力定位船舶的相關(guān)設(shè)備、系統(tǒng)，完成船舶動力定位及相關(guān)操作，保證海上工程作業(yè)的順利完成?？梢姡瑒恿Χㄎ徊僮鲉T在動力定位船舶作業(yè)中起到關(guān)鍵作用。

動力定位操作員的適任培訓包括：授課、模擬器培訓、實船操作培訓。在整個適任培訓中，這三種培訓模式有機組合，互相銜接，不可分割。在模擬器培訓中，需要使用船舶動力定位模擬器。通過模擬器培訓，受訓的動力定位操作員可以熟悉動力定位的各種設(shè)備，并對模擬器培訓之前學習的動力定位相關(guān)知識進行強化。模擬器培訓既提高了培訓、學習效率，又降低了培訓成本，是適任培訓中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，我國的動力定位操作員培訓尚處于起步階段[4]，對動力定位操作員模擬器培訓的相關(guān)研究也很少，本文就此進行初步探討。

二、動力定位操作員的適任培訓

動力定位操作員的適任培訓分為四個階段[5-6]，有的培訓在岸上培訓中心進行，培訓中心需要得到英國航海學會(the Nautical Institute, NI)或挪威海事局(Norwegian Maritime Directorate, NMD)的認證，有的培訓則在船上進行。

第一階段在岸上經(jīng)授權(quán)的培訓中心進行，以授課為主要方式，部分內(nèi)容需使用動力定位模擬器。

第二階段為實船培訓，在有經(jīng)驗的動力定位操作員監(jiān)督、許可下進行相關(guān)的操作，培訓時間至少為30天。在此階段，受訓人的動力定位操作必須在教練員的監(jiān)督下進行，不可擅自操作相關(guān)設(shè)備。在船上動力定位的相關(guān)操作會被記錄到動力定位日志(DP logbook)。

第三階段為動力定位模擬器培訓。動力定位模擬器可以安裝在經(jīng)授權(quán)的培訓中心，也可以安裝在船上。目前國際上使用較多的動力定位模擬器由Konsberg、Transas等廠家生產(chǎn)。我國該領(lǐng)域的研究處于起步階段，初步取得了一定的成果[7-8]。

第四階段為實船培訓，培訓周期至少為6個月。此階段適任培訓由師傅級動力定位操作員監(jiān)督，受訓人員的相關(guān)操作記錄在動力定位日志中，并送交NI或NMD進行登記、審查。

需要注意的是，參加第一、二階段適任培訓的受訓人，若已持有船舶駕駛員證書，需要將證書相關(guān)信息上報給經(jīng)授權(quán)的培訓中心；若尚未持有船舶駕駛員證書，則要求受訓人必須正在接受船舶駕駛員的適任培訓，并要求受訓人所在公司、學校或培訓機構(gòu)向經(jīng)授權(quán)的培訓中心提供相應的證明材料。培訓中心會對受訓人的相關(guān)信息備案，并上交NI或NDB。

三、動力定位模擬器及模擬器培訓的主要內(nèi)容

1.動力定位模擬器

在動力定位模擬器培訓中，所用動力定位模擬器可以是功能完備的模擬器，也可以是功能單一的模擬器。[6]動力定位模擬器可以安裝在經(jīng)授權(quán)的培訓中心，也可以安裝在船上。功能完備的模擬器，是指包括動力定位控制臺的功能完備的船舶操縱模擬器。功能單一的模擬器僅有動力定位操作臺。功能完備的船舶操縱模擬器系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，主本船、副本船均配有視景系統(tǒng)，擁有與實船相似的駕駛臺設(shè)備和儀表[7]。

圖1　船舶操縱模擬器系統(tǒng)構(gòu)成

動力定位操作臺主要用于操作動力定位的相關(guān)設(shè)備，動力定位操作臺如圖2所示，動力定位操作臺的面板如圖3所示。圖3中，有幾項注釋需要相應的說明。其中，系統(tǒng)功能指艏向設(shè)置、跟蹤模式設(shè)置、推力分配、操縱桿設(shè)置等；主要模式主要是指各種控制模式，包括縱向控制、橫向控制、艏向控制、手動控制、自動定位、自動舵、航跡跟蹤、縱向保持不變、橫向保持不變等；推進器主要是設(shè)置各種推進器的參數(shù)，包括主推進器、槽道推進器、全回轉(zhuǎn)推進器、吊艙推進器、噴水推進器等；命令傳遞是指從一個控制臺向另一個控制臺傳遞命令；視圖主要是圖形界面，包括位置、航向、速度、操縱桿等的圖形界面；參考系和傳感器中，參考系包括位置參考系、垂直參考系，傳感器包括風傳感器、艏向傳感器、垂直運動傳感器等；艏向轉(zhuǎn)輪主要用來設(shè)置艏向；操縱桿，在手動動力定位模式中，動力定位操作員通過操縱桿控制船的位置，操縱桿指令使得船舶沿橫向或縱向運動，以及進行轉(zhuǎn)艏運動。在一般的船舶操縱模擬器中，船舶的運動速度通常位于常速域，即設(shè)計航速域；而在動力定位模擬器中，船舶運動速度較低，常位于低速域[9]。此外，動力定位船的推進器種類比較多，在船舶運動模型中還要考慮推力分配等問題以及不同種類推進器的特點[10]。

圖2　動力定位模擬器操作臺

圖3動力定位操作臺面板

2.模擬器培訓的主要內(nèi)容

在經(jīng)歷動力定位模擬器培訓后，即動力定位員適任培訓的第三階段，受訓的動力定位員成為初級動力定位操作員(Junior DP Operator, JDPO)，初級動力定位操作員已經(jīng)可以在實船上進行部分動力定位操作。

動力定位模擬器培訓主要是關(guān)于動力定位操作的相關(guān)內(nèi)容，模擬器培訓主要包括三個主題[5]：動力定位系統(tǒng)的實際操作；動力定位操作；動力定位報警、警告、應急程序。

模擬器培訓的主要內(nèi)容包括[5-6]：模擬器練習和應急操作，即系統(tǒng)故障、錯誤，使得受訓人能夠在培訓中使用所學過的知識以及實船培訓積累的經(jīng)驗，通過理論與實踐的結(jié)合強化受訓人對動力定位操作的理解；動力定位事故案例學習；緊急情況的風險分析、應急預案、處理方式；操作中出現(xiàn)的故障、故障可能產(chǎn)生的后果及處理方式；鋪管、鋪線、穿梭油輪等相關(guān)的動力定位操作；動力定位系統(tǒng)、傳感器的新發(fā)展；由于操作員操作失誤、設(shè)備故障或其他原因引起的航向偏、位置偏離等，偏離可能是單一原因造成，也可能是多種原因造成。模擬器培訓的評估分為三階段：動力定位參數(shù)設(shè)定實操評估(DP Set-up Practical Assessment)、在線多項選擇考試以及根據(jù)受訓人在模擬器操作中表現(xiàn)的綜合評估。

四、結(jié)語

目前，動力定位船舶的應用相當廣泛，鋪管、鋪纜、采砂、挖泥等領(lǐng)域都有動力定位船舶的身影。動力定位操作員的培訓也變得越來越重要。在動力定位操作員的適任培訓中，模擬器培訓是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。本文首先分析了動力定位操作員適任培訓的流程，進而對動力定位模擬器進行了介紹，并給出了動力定位操作臺面板的主要功能。結(jié)合動力定位操作員適任培訓的流程、動力定位模擬器的功能，介紹了動力定位模擬器培訓的主要內(nèi)容以及評估模式。本文的研究，對我國尚處于起步階段的動力定位操作員適任培訓具有一定的指導意義。

[1] 邊信黔, 付明玉, 王元慧. 船舶動力定位[M].北京: 科學出版社, 2011.

[2] 鐘偉東, 王飛躍, 羊衛(wèi).動力定位船總布局設(shè)計方法研究[J].船舶, 2015, 26(2): 36-41.

[3] MOAN T.Safety management of deep water station-keeping systems[J]. Journal of Marine Science and Application, 2009, 8(2): 83-92.

[4] 高孝日, 于家根, 李偉峰.船舶動力定位系統(tǒng)操作的課程體系構(gòu)建[J].航海教育研究, 2016, 23(1): 54-58.

[5] NI. Dynamic positing operator’s training and certification scheme[S]. London: NI, 2014.

[6] IMCA. The training and experience of key DP personnel[S]. London: IMCA, 2006.

[7] ZHU Z, YIN Y. Modeling and visualizing of the mooring system of anchor handling simulator[C]. Communications in Computer and Information Science, Vol. 325, Part 3. Berlin: Springer-Verlag, 2012: 132-140.

[8] 朱忠顯, 尹勇, 楊曉，等. 多成分懸鏈線錨泊系統(tǒng)的靜力特征分析[J].大連海事大學學報, 2015, 41(4): 1-7, 13.

[9] 金一丞, 尹勇.航海模擬器[M].北京: 科學出版社, 2013.

[10] 劉學軍, 吳德烽, 楊國豪，等.面向船舶動力定位模擬器的推力分配仿真子系統(tǒng)開發(fā)[J].船舶工程, 2014, 36(4): 96-100.

2015-10-15

交通運輸部海事局科技項目“DP船舶船員適任標準和管理研究”(201601)

王新輝(1971-)，男，教授，主要從事航海技術(shù)教學與研究。

U676.2

A

1006-8724(2016)03-0059-03