haku: @supervisor Kujala, Pentti / yhteensä: 84
viite: 6 / 84
| Tekijä: | Takkinen, Esa |
| Työn nimi: | Effect of flooding sensor arrangement on automatic breach assessment for damaged passenger ship |
| Tulvintasensoreiden määrän ja sijoittelun vaikutus automaattiseen vaurion mallinnukseen vaurioituneissa risteilijälaivoissa | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2016 |
| Sivut: | 75 s. + liitt. 13 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Insinööritieteiden korkeakoulu |
| Oppiaine: | Meritekniikka (K3005) |
| Valvoja: | Kujala, Pentti |
| Ohjaaja: | Ruponen, Pekka |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201608263080 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 4367 | Arkisto |
| Avainsanat: | decision support system damage stability cruise ship safety flooding sensor breach detection laivan vakavuus päätöksenteon tukijärjestelmä vauriovakavuus matkustajaturvallisuus risteilijälaiva tulvintasensori |
| Tiivistelmä (fin): | Päätöksenteon tukijärjestelmät tukevat laivan miehistön päätöksen tekoa hätätilanteissa. Näitä systeemejä on kehitteillä ja joitain niitä on jo asennettuna laivoille. Monet tällaiset systeemit on kehitetty sotalaivojen käyttöön, mutta myös matkustajalaivoille on näitä systeemejä kehitetty. NAPA Emergency Computer on risteilijäaluksien miehistön päätöksen tekoa auttava järjestelmä, mikä normaalissa tilanteessa mittaa ja arvioi laivan haavoittuvuutta ja hätätilanteessa se ennustaa laivan selviämistä. IMOn säännöt vaativat, että heinäkuun 2010 jälkeen rakennetut matkustajalaivat on varustettu järjestelmällä, joka havaitsee veden laivan vesitiiviissä osastoissa ja varoittaa siitä. Tätä järjestelmää voidaan käyttää hyväksi päätöksenteon tukijärjestelmässä. NAPA Emergency Computer käyttää tällaista järjestelmää omaan toimintaansa. Se luo automaattisesti 3D-malliin vauriot, ja sen avulla ennustuksen vaurion etenemisestä seuraavan kolmen tunnin aikana. Tämä työ tutkii, kuinka sensoreiden määrä ja sijoittelu vaikuttaa NAPA Emergency Comouterin ennustustarkkuuteen. Tutkielmassa käytettiin kolmea sensoriasetelmaa. Yksi oli hyvin yleinen käytössä oleva sensoriasettelu, missä säännöt sensoreiden asettelusta täyttyy. Tällaisessa sensoriasettelussa sensoreiden määrä on hyvin vähäinen. Toinen versio on NAPAn suositus sensoreiden sijoitteluun, missä jokaisella vesitiiviillä osastolla on 2 sensoria joka kannella. Kolmas versio on tästä vielä vähän parempi, missä kaikki isot tilat laipiokannen alla on varustettu sensorilla ja laipiokannelle on sijoitettu jokaiseen palo-osastoon sensorit molemmille puolille laivaa. Näitä versioita testattiin kuudella erilaisella vauriotapauksella, jotka ovat realistisia vaurioita risteilijälaivalle, esimerkiksi törmäyksiä toiseen laivaan tai karilleajoja. Mallilaskennat tehtiin NAPA ohjelmistolla ja laskentojen perusteella luotiin sensoreiden mallinnetut arvot. Nämä arvot syötettiin NAPA Emergency Computerin serverille jaserverin tekemiä ennustuksia verrattiin toisiinsa ja mallituloksiin. Versio, missä sensoreita oli vähiten, pärjäsi tutkimuksessa huonoiten. Sen avulla Emergency Computerin oli vaikeuksia luoda eräissä tilanteissa vaurio oikealle puolellelaivaa ja vauriot olivat hyvin erikokoisia, kuin mallivauriot. Tämä vaikutti suuresti ennusteen laatuun. NAPAn suositus sensoreiden asettelusta pärjäsi hyvin. Se oli vain muutamassa tapauksessa versiota, missä oli eniten sensoreita huonompi. Isoin ero näiden kahden version välillä oli sensorit laipiokannella. |
| Tiivistelmä (eng): | Decision support systems can help ship's crew to do right decisions in an emergency situation. There are many decision support systems being developed and some are already in use both in passenger ships and in navy ships. Most of the systems are developed for navy vessels. NAPA Emergency Computer is a decision support system that monitors ships vulnerability in normal situations and ships survivability in emergency situations. IMO rule requires modern passenger ships, constructed after July 2010, to have a flooding detection system. NAPA Emergency Computer uses this system to automatically detect breaches and do progressive flooding calculation. For the system to work as well as possible the location and number of the sensors is very important. This master thesis studies three different sensor arrangements in six different damage situations and studies how well NAPA EC will perform with each sensor arrangement. Damage situations were selected to represent likely accidents which a cruise ship can suffer, such as collisions with other ships and groundings. The studied sensor arrangements were one minimal sensor amount, which covers the IMO regulation in its minimum, NAPA's recommendation, where each water tight compartment has at least two sensors each deck and one where all the large compartments below the bulkhead deck had a flooding sensor, this version also had sensors on bulkhead deck. Reference simulations were made with NAPA software and from the reference simulations artificial sensor data was produced for all the sensor arrangements. This data was inserted to NAPA Emergency Computer server and the calculation results were compared. Minimal sensor arrangement had a lot of problems on placing the breached in right places and locations. This made the prediction wrong for long time. When the flooding progressed and the compartments started to fully flood the predictions started to be more accurate. The NAPA's sensor arrangement performed well in all the situations and additional sensors below the bulkhead did not affect the prediction as much. In the situations when flooding progressed on to the bulkhead deck the additional sensors provided additional information to prediction. However this is already very critical situation and in many situations the capsizing of the ship happens soon after this. For this reason sensors above the bulkhead deck don't provide much information. |
| ED: | 2016-09-04 |
INSSI tietueen numero: 54292
+ lisää koriin
INSSI