Nghiên cứu Thiết Kế Hệ Thống Thông Báo Ổn Định Theo Thời Gian Thực Cho Tàu Hàng Rời

1. Thông tin Luận án

• Tên Luận án: Nghiên cứu thiết kế hệ thống thông báo ổn định theo thời gian thực cho tàu hàng rời
• Tác giả: Nguyễn Xuân Long
• Số trang file pdf: 114
• Năm: 2020
• Nơi xuất bản: Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, Hải Phòng
• Chuyên ngành học: Khoa học Hàng hải
• Từ khoá: ổn định tàu, tàu hàng rời, chu kỳ lắc ngang, hệ thống thông báo, thời gian thực

2. Nội dung chính

Luận án tiến sĩ kỹ thuật “Nghiên cứu thiết kế hệ thống thông báo ổn định theo thời gian thực cho tàu hàng rời” do NCS. Nguyễn Xuân Long thực hiện, tập trung vào việc giải quyết vấn đề cấp thiết về an toàn hàng hải, đặc biệt là đối với tàu hàng rời. Luận án xuất phát từ thực tế nhiều vụ tai nạn tàu hàng rời do mất ổn định, thường bắt nguồn từ việc không kiểm soát liên tục các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của tàu trong quá trình hành trình. Các phương pháp tính toán ổn định tàu truyền thống thường chỉ thực hiện trước hoặc sau khi xếp dỡ hàng, trong khi các yếu tố gây mất ổn định có thể phát sinh bất ngờ trong quá trình tàu chạy biển như hàng hóa xô dịch, hóa lỏng, hoặc tác động của thời tiết xấu. Từ đó, luận án đặt mục tiêu xây dựng một hệ thống có khả năng theo dõi và đánh giá độ ổn định của tàu một cách liên tục theo thời gian thực, giúp sĩ quan hàng hải chủ động hơn trong việc phòng tránh các rủi ro.

Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng chu kỳ lắc ngang của tàu như một chỉ số chính để xác định độ ổn định. Luận án đã xây dựng cơ sở lý thuyết vững chắc về mối liên hệ giữa chu kỳ lắc ngang và chiều cao thế vững (GM), đồng thời đưa ra các thuật toán để xác định chu kỳ lắc ngang một cách chính xác từ các thiết bị cảm biến. Việc sử dụng chu kỳ lắc ngang giúp hệ thống có thể đánh giá nhanh chóng độ ổn định của tàu mà không cần phải thực hiện các phép tính phức tạp. Luận án cũng đã đi sâu vào việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của tàu hàng rời như sự dịch chuyển của hàng hóa, ảnh hưởng của mặt thoáng chất lỏng trong các két, và đặc biệt là hiện tượng hóa lỏng của hàng rời. Các phân tích này đã làm rõ hơn về cơ chế gây mất ổn định tàu và từ đó đưa ra các giải pháp phòng tránh thích hợp.

Luận án đề xuất mô hình hệ thống thông báo ổn định theo thời gian thực bao gồm các khối chức năng chính: khối cảm biến đo góc nghiêng và gia tốc, khối xử lý trung tâm, khối hiển thị thông tin và khối cảnh báo. Khối cảm biến có nhiệm vụ thu thập dữ liệu chuyển động của tàu, khối xử lý trung tâm thực hiện các thuật toán để xác định chu kỳ lắc ngang, chiều cao thế vững và các yếu tố ổn định khác. Khối hiển thị có nhiệm vụ cung cấp thông tin cho sỹ quan hàng hải một cách trực quan, còn khối cảnh báo sẽ đưa ra các cảnh báo khi độ ổn định của tàu nằm ngoài ngưỡng an toàn. Đặc biệt, luận án đã trình bày chi tiết về việc lựa chọn các thiết bị phần cứng, ngôn ngữ lập trình và thuật toán để xây dựng phần mềm của hệ thống, qua đó đảm bảo hệ thống có khả năng hoạt động ổn định và đáng tin cậy.

Cuối cùng, luận án tiến hành thử nghiệm hệ thống trên một số tàu hàng rời thực tế để kiểm chứng tính hiệu quả của hệ thống. Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động ổn định, có khả năng đo đạc chính xác chu kỳ lắc ngang, tính toán các thông số ổn định theo thời gian thực, và đưa ra các cảnh báo kịp thời. Những đóng góp của luận án không chỉ có ý nghĩa về mặt lý thuyết mà còn có giá trị thực tiễn cao, góp phần vào việc nâng cao an toàn hàng hải và giảm thiểu rủi ro tai nạn cho tàu hàng rời. Nghiên cứu này có thể làm cơ sở cho việc phát triển các hệ thống tương tự trên nhiều loại tàu khác nhau, giúp đảm bảo an toàn cho người và tài sản trên biển.