用全球导航卫星系统(GNSS)移动骆驼穿过针眼

案例研究

作者:Beate Wesenigk

NEPTUN船厂是位于德国北部帕彭堡的迈耶集团的一部分,在它里面建造了巨大的漂浮物体——浮动引擎室单元(FERUs),也就是巨型游轮的“发电站”。这家位于德国北部的feru专业船厂面临着一个巨大的挑战——feru不是在干船坞建造的,而是在水线以上的各种生产大厅中建造的。桥的两米长的高度不同的是,他们开发了一种浮动下降系统。为了将feru安全的运出生产大厅和降低系统,neptune造船厂开始使用徕卡Geosystems GNSS技术。


盲目信任是先决条件



该下降系统是一个可装运的浮船坞。它由一个钢筋混凝土浮筒与附加上部结构的顶部。float本身是150米长55米宽,7.5米高.浮筒内部有水箱。对接时,feru通过钢缆绞车固定。下降系统有一个专用的控制室,位于右舷的前塔。从那里,所有系统都被监控和控制。

当FERU准备运出现场时,首先在液压系统的帮助下在生产大厅内将其吊起。然后将其滑过陆地上涂有硅树脂的通道,到达码头墙,在那里,降低系统正在水中等待。当船被放置在降低系统上时,拖船将拉动巨大的FERU -它的重量超过40000吨在这一点上,就在16米深的坞坑.然后,降低系统必须正确地定位到几厘米,并以一种唯一的移动选择是上下的方式固定。

随后,储罐被淹没,从而使整个降低系统下沉。最终,只有18米中的2米上层建筑突出水面。只要甲板上有足够的水,拖船船长就会得到许可。FERU然后停泊在船头和船尾。

这个脱离码头的过程本身可以比喻成一只骆驼穿过针眼,描述了一个非常狭窄的开口——脱离码头的船和上层建筑之间的距离是唯一的120厘米在最。FERU上的拖船船长和领航员无法将自己导向左舷或右舷。在船尾的船长只能看到在他面前耸立着几米长的灰色金属墙。两名机长都需要盲目地相信机长。这意味着必须知道FERU在下降系统顶部的确切位置。否则,无法避免与上层建筑发生碰撞,这将不可避免地损坏FERU和降低系统。


在建筑工地使用GNSS技术



现在所有的步骤都使用了由gnss支持的徕卡地质系统技术的测量过程。多频GNSS天线安装在下降系统上部结构的右舷艏和船尾。附带的双GNSS接收机徕卡80年协调小组安装在控制室。这个装置最初是由徕卡地质系统公司开发的,用于土木工程中的重型施工机械,它不仅可以确定准确的位置,还可以预测潜在的移动。随后,利用a进行一次测速,确定天线相对于下降系统的相对位置徕卡新星TS60全站仪。在造船厂的一个大厅里徕卡GS10万岁GNSS高精度接收机安装在一个相对遮挡的地点,作为精确测量的定点。

FERU 1396是世界上第一个在新系统帮助下脱离码头的电站,它将成为世界上最大的邮轮公司的最新游轮之一的中心。两个iCG80全球导航卫星系统接收器首先安装在降低系统先前测量的位置,并在控制室启用接收器。使用这种装置,可以将FERU从生产大厅移动到降低系统的精确位置。为了将FERU与下放系统分离,在FERU上安装了两根天线。

控制室使用的下降系统控制软件连接GNSS数据、陆地和海洋地图,向所有脱离过程的参与者提供下降系统和FERU预计运动的实时数据和预测数据。领航员和拖船船长使用徕卡CS35外勤片对变化作出立即反应,并给出适当的指示。除了CS35现场平板上的实时数据和移动预测外,驾驶员和拖船船长还可以精确地看到他们需要向右舷和左舷行驶多少,才能在不损坏的情况下离开降低系统。

将FERU 1396从针眼导航出来只花了10分钟,这是不可能的,特别是在6级风的天气里,因为FERU的尺寸对风来说是一个很大的目标。


更快+更灵活=更多的利润



迈耶集团多年来一直成功地使用徕卡Geosystems的测量解决方案。在概念阶段,评估了来自不同供应商的GNSS解决方案。主要标准是:

  • 定位精度2 ~ 3cm,即使在移动的地面上
  • 不受环境因素的影响,如温度波动和海水
  • 无线和非无线数据传输。

由Ralph Zimmermann领导的调查团队决定采用徕卡Geosystems解决方案。开发的iCG80 GNSS接收器可以承受建筑工地的恶劣条件,工作无错误零下20摄氏度到+ 40摄氏度和飞溅耐水

Lars Wegener和Kevin Schemmel是尼泊尔维和部队造船厂调查小组的成员,他们报道说,“1396年的搬迁进展顺利。”齐默尔曼扩大,“在这项技术的帮助下,我们确实实现了一些大事。你可以清楚地看到,我们实践了迈耶集团的座右铭,“在一起更强大”,因为,除了两个船厂的工人,许多专家参与;航海地图技术、经典海岸导航和拖曳方法专家。”

该系统以各种方式使迈耶集团在进行中的任务以及未来的项目中受益。由于提供的实时位置、运动预测和拖轮控制计算有助于避免碰撞,整个移动和脱离feru的过程变得更加安全。此外,它有可能移动和解坞对象,延伸超出船头和船尾的降低系统。该系统的速度、精度和可靠性不受天气条件的影响,非常适合MEYER集团,该集团计划从2019年开始在帕彭堡建造三艘游轮,未来每年在芬兰图尔库建造两艘游轮。

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全球客户使用徕卡Geosystems设备解决复杂的日常挑战
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