D I A LO G / F O R S C H U N G / T R A N S F E R
D 0 4 0 011, B O S , 0 6 .11. 2 015
Das BIBA ist ein ingenieurwissen-schaftliches Forschungsinstitut
an der Universität Bremen. Es forscht in den Bereichen Produktion
und Logistik und verbindet dabei die prozessorientierte mit der
produkt- orientierten Sicht. Durch die organisa-torische und
inhaltliche Verknüpfung mit dem universitären Fachbereich
Produktionstechnik engagiert sich das BIBA sowohl in der
Grundlagen-forschung als auch in anwendungsori-entierten
Verbundprojekten sowie der industriellen Auftragsforschung.
Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus-Dieter Thoben Prof. Dr.-Ing. Michael
Freitag
WWW.BIBA.UNI-BREMEN.DE
MotivationBei der Handhabung von kryogenen Fluiden
(beispielsweise verflüssigtes Erdgas) bestehen große Risiken
bezüglich der Betriebssicher-heit. Bei Austritt der Flüssigkeit
während eines Transfervorgangs (z. B. Betankung von Schif-fen)
können schnell große Mengen Gas entste-hen, die leicht entzündlich
und explosiv sind. Einem entsprechenden Sicherheitssystem zur
Prozessüberwachung kommt daher große Be-deutung zu. Das
Projektvorhaben verfolgt die Entwicklung eines
Safety-Prozess-Systems, welches dynamisch auf potenziell
gefährliche Betriebssituationen bei der Betankung eines Schiffes
mit LNG mittels eines Bunkerschiffs reagiert. Das BIBA entwickelt
in diesem Zu-sammenhang ein optisches Überwachungs-system auf Basis
eines schwenkbaren Mehrka-merasystems. Dieses soll zur Überwachung
des Gefahrenbereiches eingesetzt werden. Es umfasst sowohl eine
Prüfung auf korrekte Kopplung zwischen Bunker- und Empfänger-schiff
bei der Betankung als auch eine Umge-bungsüberwachung zur
Vermeidung von Ver-letzungen bei Menschen.
ZielDas Ziel des Projektes ist eine Verbesserung der
Betriebssicherheit während des LNG-Trans-
fervorgangs durch ein redundant angelegtes optisches
Überwachungssystem. Dieses soll in der Lage sein Armaturen,
Schiffsaufbauten und Menschen selbsttätig zu erkennen und eine
automatisierte Sichtprüfung der korrek-ten Kopplung vorzunehmen.
Hierfür sollen Objektbewegungen vorhergesagt, die ver-schiedenen
Kameras schnell nachgeführt so-wie eine schnelle, risikobasierte
Bildauswer-tung vorgenommen werden können.
VorgehenDas Mehrkamerasystem besteht aus einer Weitwinkel-,
einer Zoom- und einer Infrarot-kamera und kann somit auf
verschiedenste Umgebungsbedingungen (Tag, Nacht, Wetter-einflüsse)
reagieren. Es überwacht selbsttätig den LNG-Transferprozess.
Mittels Deep Machine Learning wird die Objekterkennung von
Armaturen, Schiffaufbauten und Men-schen ermöglicht, die zur
Überwachung des Gefahrenraums notwendig ist. In einem ersten
Schritt werden die hierfür erforderlichen Trai-ningsdaten virtuell
mittels einer 3D-Game-En-gine erzeugt, innerhalb derer die
beteiligten Schiffe und der Transferarm unter Berücksich-tigung der
vorherrschenden Lichtverhältnisse und der physikalischen
Objekteigenschaften in einer 3D-Umgebung nachgebildet werden.
LNG SafetySafety-Prozess-System für den Transfer von kryogenen
Fluidmitteln
Links: Schiffsaufbauten eines LNG-Bunkerschiffs, Foto: ©
Carabay/ Fotolia.com | Oben: Bebunkerung eines LNG-Bunkerschiffs,
Foto: © vladsv/Fotolia.com
GEFÖRDERT DURCH: FÖRDERPROGRAMM:
LAUFZEIT:
03.2019 - 02.2021
ANSPRECHPARTNER:
Hendrik Stern, M. Sc. E-Mail: [email protected].: +49
421 218 50 038
Dr. Ing. Michael LütjenE-Mail: [email protected].: +49
421 218 50 123
ADRESSE:
BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH
Hochschulring 2028359 Bremen
PROJEKTTRÄGER:PROJEKTPARTNER:
D 0 4 0 011, B O S , 0 6 .11. 2 015
D I A LO G U E / R E S E A R C H / T R A N S F E R
BIBA is an engineering research insti- tute located at the
University of Bre-men. It is committed to basic research as well as
to application-oriented de-velopment projects and engages itself in
practice-oriented implementations, whereby it relies on
cross-national, -in-stitutional and interdisciplinary coop- eration
and transfer. BIBA always con- siders the entire value-added chain:
from the idea, concept and produc-tion, through to the use and the
end recycling of a product.
Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus-Dieter Thoben Prof. Dr.-Ing. Michael
Freitag
WWW.BIBA.UNI-BREMEN.DE
MotivationThe handling of cryogenic fluids (e.g. lique-fied
natural gas) bears major risks with re-gard to operational safety.
If the liquid leaks during a transfer process (e.g. fueling of
ships), large amounts of gas can quickly be produced which are
highly flammable and explosive. Therefore, an appropriate safety
system for process monitoring is necessary. The project pursues the
development of a safety process system which reacts dynami-cally to
potentially dangerous operating situ-ations when fueling a ship
with LNG by a bunker ship. In this context, BIBA is develop- ing an
optical surveillance system based on a pivoting multi-camera
system. This system is to be used to monitor the danger area. It
in-cludes both a check for correct coupling bet-ween bunker ship
and receiver ship dur- ing fueling and a monitoring of the
surround- ings to prevent injuries to people.
ObjectiveThe aim of the project is to improve ope- rational
safety during the LNG transfer pro-cess by means of a redundant
optical moni- toring system. This system should be able to
both detect fittings, ship superstructures, and people
automatically and to perform an auto-mated visual inspection of the
correct coup- ling. For this purpose, object movements are
predicted, the various cameras are quickly tracked and a fast,
risk-based image evalu- ation is carried out.
ApproachThe multi-camera system consists of a wide-angle, a zoom
and an infrared camera and can therefore react to a wide variety of
environmental conditions (day, night, we-ather influences). It
automatically monitors the LNG transfer process. By using Deep
Machine Learning, the object recognition of fittings, ship
superstructures and people is made possible, which is necessary for
moni-toring the danger zone. As a first step, the needed training
data is generated virtually by use of a 3D-Game-Engine. By using
this engine, the participating ships and the trans-fer arm are
simulated in a 3D-environment, which considers the prevailing light
con- ditions and the physical object character- istics.
LNG SafetySafety process system for cryogenic fluid transfer
Left: Superstructures of a LNG carrier, Photo: ©
Carabay/Fotolia.com | Above: Bunkering of a LNG carrier, Photo: ©
vladsv/Fotolia.com
DURATION:
03.2019 - 02.2021
CONTACT:
Hendrik Stern, M. Sc.E-mail: [email protected].: +49 421
218 50 038
Dr. Ing. Michael LütjenE-mail: [email protected].: +49
421 218 50 123
POSTAL ADDRESS:
BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH
Hochschulring 2028359 Bremen
SUPPORTED BY: SUPPORT PROGRAMM: PROJECT SPONSOR:PROJECT
PARTNER:
