The class of Dynamic Positioning System is divided in 3 classes depending on its redundancy and reliability according to IMO and classification society. There are 3 DP classes such as DP Class 1, 2 and 3 according to IMO MSC/Circ. 645. Higher DP class vessel has higher reliability, since redundancy concept is applied to the DP vessel depending on its DP class and can operate more safely. There are not enough information about DP class notation, which are needed when a company builds a new or buys second hand DP vessel or modifies DP classes, even the Korean shipyard is building a lot of DP vessels now. Also, the practical case of DP vessel modification, which had been done in Korea, to meet DP notation of IMO and classification society, will be helpful for DP vessel modification and sales industry development in Korea as a new business. As such this research identified what kind of requirements need to be taken into account to be from DP class 1 to DP class 2. The real DP class modification case is used to identify the requirements of DP class upgrade. Through the FMEA the redundancy concept on power system, thruster system and DP control system need to apply for DP class upgrade. The power system have to keep its DP function even if just a single fault happens on the generator or switchboard. Also, the PMS is required to monitor and control power system. Ship's Surge, Sway and Yaw movements can be controlled by the remaining thruster system after a single thruster fails. Lastly, multiple installation of PRS, sensors and DP control system are required to keep DP ability after a single fault on the DP control systems.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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2014.10a
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pp.28-30
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2014
Dynamic Positioning System(DPS)은 그 신뢰성 및 대체 시스템에 따라 IMO 및 각 선급에서 3개의 class(등급)로 나누고 있다. IMO MSC/Circ 645에 의하면 DPS는 Class 1, 2, 및 3로 나뉘어 있으며 등급이 높을수록 좀 더 신뢰성 있고 안전하게 DP 선박을 운용할 수 있다. 이러한 DPS의 등급은 DP 선박을 건조할 때 그 선박의 사용 목적 및 필요성 신뢰도에 따라 건조되고 있으나 최근에는 이미 건조되어 있는 DP 선박의 등급을 개조를 통해 변경하여 사용하기도 한다. 본 연구에서는 DP Class 1선박을 DP Class 2 선박으로 변경하기 위해서는 어떠한 IMO 및 선급 요건의 만족이 필요하며 이를 위해서 어떠한 설비의 추가가 필요한지를 알아보고 이를 실제 사례를 통해 확인 및 검증해 본다.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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2015.07a
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pp.60-62
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2015
Dynamic Positioning System(DPS)은 동력, DP control 장치, DP 컴퓨터, 위치참조시스템(PRS), 센서, thruster 시스템 및 DP 운용자(DPO) 7가지로 구성되어 있다. DP 선박은 이들 구성요소들에 문제가 발생하면 그 기능을 상실할 수 있다. 본 연구에서는 2001~2010년까지 10년 동안 IMCA 보고된 DP 선박 관련사고 612건에 대한 분석을 바탕으로 DPS의 7가지 구성요소와 관련된 사고 원인을 파악하고 이들 중 가장 높은 비율을 차지하는 원인을 정성적, 정량적으로 상세 분석하여 요소별 관계와 주요 작용 요소를 확인하고자 한다. 이를 통해 DP 선박의 LOP사과 관련 분석에 있어 베이지안 네트워크의 활용성을 확인해 보았다. 10년 평균 가장 높은 비율을 차지한 DPS 사고원인 요인은 PRS이었으며 이를 전문가 브레인스토밍을 통해 작성된 flowchart를 바탕으로 베이지안 네트워크를 통해 상세 분석해 본 결과 PRS의 각 요소별 조건부 확률 확인할 수 있었다. DP 선박의 drive off를 발생시키는데 주요한 영향을 미치는 것은 DGPS, microwave radar 및 HPR 이었고 DGPS에 주요한 영향을 미치는 에러 요인은 signal blocked, electric components failure, relative mode error 및 signal weak or fail 이었다.
The Dynamic Positioning System consists of 7 elements which are namely Power system, Human machine interface, DP Computer, Position Reference System(PRS), Sensors, Thruster system and DP Operator. Incidents like loss of position(LOP) on DP vessel usually occur due to errors in these 7 elements. The purpose of this study is to find out safety operation method of DP vessel through qualitative and quantitative analyze of DP LOP incidents which are submitted to IMCA every year. The 612 DP LOP incidents submitted from 2001 to 2010 were analyzed to find out the main cause of the incidents and its rate among other causes. Consequently, the highest rate of incidents involving DP elements are PRS errors. DP computer, Power system, Human error and thruster system came next. The PRS has been analyzed and a flowchart was drawn through expert brainstorming. Also, the conditional probability has been analyzed through Bayesian Networks based on this flowchart. Consequentially, the main causes of drive off incidents were DGPS, microwave radar and HPR. Also, this study identified the main causes of DGPS errors through Bayesian Networks. These causes are signal blocked, electric components failure, relative mode error, signal weak or fail.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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2022.11a
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pp.188-188
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2022
선박의 운용 효율을 높일 수 있는 방법인 무인 운용체계는 근래에 많은 관심을 받고 연구되어 왔다. 특히 무인수상선과 무인수중체의(USV-AUV)의 복합 운용 분야는 그 동안 어려움이 있었던 심해저 탐사 및 특수 임무 활용에 용이하여 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 쌍동선 형태인 무인수상선이 모선이 되고 무인수중체가 결합하여 충전하고 다시 진수하여 원거리 및 심해저 조건에서 무인수중체가 운용 가능하도록 하는 시스템의 일부인 USV-AUV의 docking을 위한 DP 시스템을 개발하고 선박해양플랜트연구소 해양공학수조에서 모형시험을 통해 이를 검증하였다. 또한, 실제 제작된 무인쌍동선과 추진 시스템을 활용하여 모형시험을 통해 검증한 DP 알고리즘을 적용하여 화성 제부도 앞바다에서 실선 DP 테스트를 수행하였다. 실 해역에서의 DP 시스템 테스트는 정확한 환경 조건의 계측 및 구현이 어려워 모형시험과 같은 정량적인 평가는 어렵지만, 정성적으로 DP 시스템이 작동하는 것을 확인할 수 있었다.
In this study, a sliding mode (SM) controller for dynamic positioning (DP) was specifically designed for a turret connection operation of a ship or an offshore structure in which an arbitrary point on the structure could be controlled as the motion center instead of the center of mass. The SM controller allows control of the arbitrary point and provides capability to manage uncertainties in the dynamics of ships and offshore structures, external forces caused by unknown changing marine environments, and transient performance of DP systems. The Jacobian matrix included in kinematic equations of the controlled object was modified to design the SM controller to control based on an arbitrary point of ships or offshore structures. To ensure robustness of the controller, the Lyapunov stability theory was applied in the design of the SM controller. In general, for robustness in DP control, gain scheduling based on a proportional-derivative (PD) control algorithm is employed. However, finding appropriate gains for gain scheduling complicates the application of DP systems. Therefore, in this study, the SM control algorithm was considered to mitigate the complexity of the DP controller for ships and offshore structures. To validate the proposed SM control algorithm, time-domain simulations were conducted and utilized to evaluate the performance of the control algorithm. The effectiveness of the proposed SM controller was assessed by comparing simulation results with results of a conventional PD control algorithm applied in DP control.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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2014.10a
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pp.44-46
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2014
최근 DPO (Dynamic Positioning Operator) 자격증을 취득하고자 하는 해기사가 급증하고 있다. 그러나 우리나라에는 취득과정에 필수적인 승선실습을 제공할 수 있는 선박이 거의 없기 때문에 취득까지 많은 시간과 노력을 필요로 하게 되며, 때로는 중도에 포기하는 경우도 발생하고 있다. 이러한 어려움을 완화하고 보다 더 많은 해기사가 DP 선박에 진출할 수 있도록 하기 위하여 DPS (Dynamic Positioning System)를 설치한 실습선이 적극 검토되고 있다. 이러한 요구에 발맞추어 이 논문에서는 실습선에 탑재할 DPS의 요건에 대하여 제안한다.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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2012.06a
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pp.401-402
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2012
해양 자원의 개발이 연안에서 심해로 이동하면서 해양플랜트 건조도 또한 심해라는 특수한 상황에서 운용될 수 있도록 건조되고 있다. 여러 가지 운용 시스템 중 Dynamic Positioning(DP) 시스템은 해상에서 해양 구조물을 일정기간동안 원하는 위치를 유지 시켜주는 시스템으로써 다양한 선박 및 해양플랜트에서 사용되고 있다. 이러한 DP 시스템은 기본적으로 GPS를 이용하여 해상에서 그 위치를 유지하고 있지만 그 외에도 다양한 Position Reference 시스템이 사용되고 있다. 이에 본 논문에서는 DP 시스템의 기본적인 원리와 DP Class 구분 그리고 DP 시스템에 사용되는 다양한 Position Reference 시스템에 대해서 개략적으로 다루고자 한다.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.21
no.5
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pp.515-523
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2015
This study reviewed 612 DP LOP(Loss of Position) incident reports which submitted to IMCA from 2001~2010 and identified 103 human error caused incidents and classified it through HFACS. And, this study analysis of conditional probability of human error on DP LOP incidents through application of bayesian network. As a result, all 103 human error related DP LOP incidents were caused by unsafe acts, and among unsafe acts 70 incidents(68.0 %) were related to skill based error which are the largest proportion of human error causes. Among skill based error, 60(58.3%) incidents were involved inadvertent use of controls and 8(7.8%) incidents were involved omitted step in procedure. Also, 21(20.8%) incidents were involved improper maneuver because of decision error. Also this study identified that unsafe supervision(68%) is effected as the largest latent causes of unsafe acts through application to bayesian network. As a results, it is identified that combined analysis of HFACS and bayesian network are useful tool for human error analysis. Based on these results, this study suggest 9 recommendations such as polices, interpersonal interaction, training etc. to prevent and mitigate human errors during DP operations.
Kim, E-Wan;Lee, Jin-Woo;Lee, Chang-Hee;Yea, Byeong-Deok
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.23
no.6
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pp.628-638
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2017
In response to difficult employment conditions in the maritime industry and a desire to expand their career options, domestic mates are persuing DP operator training at institutions both domestically and abroad based on their shipboard experience. However, since the offshore plant service industry has not yet been established in Korea, those seeking to enter this field have difficulty acquiring qualifications and most seek work overseas for offshore shipping companies. Individuals wishing to work as DP operators are likely to face more conservative recruitment processes with overseas offshore shipping companies, focusing on career language restrictions as they will be non-native speakers relative to the foreign company, difficulty living in a multi-cultural environment, and lack of systematic information on essential job requirements. For these reasons, domestic mates have difficulty seeking jobs. Therefore, this study analyzes the capabilities and qualification required to be a DP operator to provide basic data for developing NCS standards representing a minimum level of competency. These standards can be applied by the government to develop plans for professional training for DP operators. In study, job classifications, competency standards and career development paths for DP operators have been proposed along with joint use of DP training vessels, to train specialized DP instructors. An NCS export model led by the government to activate professional training for DP operators is also presented.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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