Luận án Nghiên cứu thiết kế hệ thống thông báo ổn định theo thời gian thực cho tàu hàng rời

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM 
NCS. NGUYỄN XUÂN LONG 
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG 
BÁO ỔN ĐỊNH THEO THỜI GIAN THỰC CHO 
TÀU HÀNG RỜI 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HẢI PHÒNG - 2020 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM 
NCS. NGUYỄN XUÂN LONG 
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG 
BÁO ỔN ĐỊNH THEO THỜI GIAN THỰC CHO 
TÀU HÀNG RỜI 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
NGÀNH: KHOA HỌC HÀNG HẢI ; MÃ SỐ: 9840106 
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC HÀNG HẢI 
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS., TS. Nguyễn Kim Phương 
 2. PGS., TS. Nguyễn Công Vịnh 
 HẢI PHÒNG - 2020 
 i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tên tôi là Nguyễn Xuân Long, tác giả của luận án tiến sĩ “Nghiên cứu 
thiết kế hệ thống thông báo ổn định theo thời gian thực cho tàu hàng rời”. 
Bằng danh dự của mình, tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của 
riêng tôi, không có phần nội dung nào được sao chép một cách bất hợp pháp 
từ công trình nghiên cứu của tác giả khác. 
Tôi xin cam đoan các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung 
thực và chưa từng được ai công bố trong bất ký công trình nào khác. 
Tôi xin cam đoan luận án được tiến hành nghiên cứu một cách nghiêm 
túc và kết quả nghiên cứu của các nhà nghiên cứu đi trước đã được tiếp thu 
một cách chân thực, cẩn trọng, có trích nguồn dẫn cụ thể trong luận án. 
Hải Phòng, ngày 10 tháng 06 năm 2020 
Tác giả luận án 
Nguyễn Xuân Long 
 ii 
LỜI CẢM ƠN 
Trước tiên, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Nguyễn Kim 
Phương và PGS.TS Nguyễn Công Vịnh là hai thầy hướng dẫn khoa học đã tận 
tình chỉ bảo cho tôi nhiều kiến thức vô cùng quý báu. 
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn tới các thầy, cô trong Khoa Hàng hải, Viện 
Đào tạo sau đại học, phòng Khoa học - Công nghệ và các đồng nghiệp đã giúp 
đỡ và tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian tôi học tập, nghiên cứu và hoàn 
thành luận án. 
Cám ơn lãnh đạo các Công ty quản lý tàu biển, các Thuyền trưởng và Sỹ 
quan làm việc trên các tàu hàng rời đã tạo những điều kiện tốt nhất để tôi thực 
nghiệm sản phẩm của luận án. 
Cảm ơn gia đình và bè bạn đã động viên khích lệ tạo điều kiện và động 
lực để tôi hoàn thành luận án này. 
Hải Phòng, ngày 10 tháng 06 năm 2020 
Tác giả luận án 
Nguyễn Xuân Long
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN...............................................................................................i 
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii 
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...................................... vi 
DANH MỤC MỘT SỐ THUẬT NGỮ LIÊN QUAN ĐẾN ỔN ĐỊNH ........ viii 
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ x 
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ............................................................ xii 
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 
1. Tính cấp thiết của luận án ......................................................................... 1 
2. Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu 
của đề tài luận án ở trong nước và nước ngoài ............................................. 3 
3. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 5 
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................. 6 
5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 6 
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................. 7 
6.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................... 7 
6.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................ 7 
7. Những điểm đóng góp mới của luận án .................................................... 7 
7.1. Về mặt lý luận .................................................................................... 7 
7.2. Về thực tiễn khoa học chuyên ngành hàng hải .................................. 8 
8. Kết cấu của luận án ................................................................................... 8 
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ ỔN ĐỊNH TÀU HÀNG RỜI THEO THỜI 
GIAN THỰC ................................................................................................... 10 
1.1. Khái niệm chung về tàu hàng rời ......................................................... 10 
1.1.1. Kích thước thông thường của một số tàu chở hàng rời................ 10 
1.1.2. Các loại tàu hàng rời cơ bản .......................................................... 11 
1.2. Ổn định tàu hàng .................................................................................. 14 
1.2.1. Khái niệm ổn định tàu hàng .......................................................... 14 
1.2.2. Quy định của Bộ luật quốc tế về ổn định nguyên vẹn .................. 19 
 iv 
1.3. Ổn định tàu hàng rời ............................................................................. 22 
1.3.1. Ổn định tàu hàng rời theo thời gian thực ...................................... 22 
1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng bất lợi đến ổn định của tàu hàng rời ......... 23 
1.3.3. Một số phương pháp hiệu chỉnh chiều cao thế vững nhằm gia tăng 
tính ổn định của tàu hàng rời ................................................................... 30 
1.4. Kết luận chương 1 ................................................................................ 34 
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TÀU HÀNG RỜI THEO THỜI GIAN 
THỰC THÔNG QUA CHU KỲ LẮC NGANG ............................................ 36 
2.1. Tổng quan về chuyển động lắc của tàu ................................................ 36 
2.2. Phương pháp xác định chu kỳ lắc ngang của tàu từ thiết bị đo góc 
nghiêng được đặt trên tàu ............................................................................ 40 
2.3. Xác định các thông số ổn định của tàu hàng rời từ chu kỳ lắc ngang . 49 
2.3.1. Xác định chiều cao thế vững của tàu hàng rời thông qua chu kỳ lắc 
ngang ....................................................................................................... 49 
2.3.2. Vẽ đường cong cánh tay đòn ổn định tĩnh và xác định các thông số 
đánh giá ổn định theo tiêu chuẩn của IMO ............................................. 52 
2.4. Kết luận chương 2 ................................................................................ 60 
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG BÁO ỔN 
ĐỊNH TÀU HÀNG RỜI THEO THỜI GIAN THỰC.................................... 61 
3.1. Mô hình kiến trúc hệ thống .................................................................. 61 
3.1.1. Mô hình kiến trúc hệ thống ........................................................... 61 
3.1.2. Nguyên lý hoạt động ..................................................................... 62 
3.2. Các yêu cầu đối với hệ thống ............................................................... 63 
3.2.1. Yêu cầu về chức năng của hệ thống .............................................. 63 
3.2.2. Phạm vi áp dụng của hệ thống ...................................................... 63 
3.3. Xây dựng hệ thống phần cứng ............................................................. 63 
3.3.1. Khối cảm biến ............................................................................... 63 
3.3.2. Khối xử lí trung tâm ...................................................................... 67 
3.3.3. Khối hiển thị .................................................................................. 67 
3.3.4. Khối cảnh báo ............................................................................... 68 
 v 
3.3.5. Hệ thống nhớ ................................................................................. 68 
3.4. Xây dựng chương trình phần mềm ...................................................... 68 
3.4.1. Thuật toán điều khiển hệ thống ..................................................... 68 
3.4.2. Xây dựng chương trình phần mềm tính toán thông số ổn định tàu 
thông qua chu kỳ lắc ngang ..................................................................... 69 
3.5. Kết luận chương 3 ................................................................................ 79 
CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG THÔNG BÁO ỔN ĐỊNH TÀU 
HÀNG RỜI THEO THỜI GIAN THỰC ........................................................ 81 
4.1. Bố trí hệ thống trên tàu thực nghiệm ................................................... 81 
4.1.1. Hệ thống thiết bị phục vụ cho công tác ......................................... 81 
4.1.2. Vận hành hệ thống ....................................................................... 82 
4.2. Các bước tiến hành thực nghiệm .......................................................... 82 
4.3. Kết quả thực nghiệm trên một số tàu hàng rời ..................................... 84 
4.3.1. Thực nghiệm trên tàu Tàu hàng rời CHANG CHANG NAN HAI
 ................................................................................................................. 84 
4.3.2. Thực nghiệm trên tàu Tàu hàng rời SERENE JUNIPER ............. 85 
4.3.3. Thực nghiệm trên tàu hàng rời LI DIAN 3 ................................... 87 
4.3.4. Thực nghiệm trên tàu LUCKY STAR .......................................... 89 
4.3.5. Thực nghiệm trên tàu hàng rời BMC BRAVO ............................. 93 
4.3.6. Thực nghiệm trên tàu hàng rời TÂN BÌNH 234 ........................... 98 
4.3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm .................................................... 100 
4.4. Kết luận chương 4 .............................................................................. 100 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 102 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN 
ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN .............................................................................. 104 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 105 
PHỤ LỤC ...................................................................................................... 110 
 vi 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 
Chữ viết tắt Giải thích ý nghĩa 
B Center of Bouyancy/Tâm nổi 
d Draft/Mớn nước 
D Displacement/Lượng giãn nước 
F Center of Floatation/ Tâm mặt phẳng đường nước 
G Center of Gravity/Trọng tâm tàu 
GM Metacentric Height/Chiều cao thế vững 
IMO International Maritime Organization/Tổ chức Hàng hải Quốc tế 
IS Code 2008 The international code on Intact Stability 2008/Bộ luật Quốc tế về ổn định nguyên vẹn 
K Keel of Ship/Sống đáy tàu 
KB Vertical Center of Bouyancy/Chiều cao tâm nổi 
KG, VCG Vertical Center of Gravity/Chiều cao trọng tâm tàu 
KGls Vertical Center of Gravity (Light Ship)/Chiều cao trọng tâm tàu không 
LBP/LPP Length between Perpendiculars/Chiều dài giữa hai đường thủy trực 
LCB Longitudinal Center of Buoyancy/Hoành độ tâm nổi 
LCF Longitudinal Center of Floatation/Hoành độ tâm mặt phẳng đường nước 
LCG Longitudinal Center of Gravity/Hoành độ trọng tâm tàu 
LCGls Longitudinal Center of Gravity (Light Ship)/Hoành độ trọng tâm tàu không 
LKM Longitudinal Metacenter height/Cao độ tâm chúi 
 vii 
Chữ viết tắt Giải thích ý nghĩa 
TKM Transverse Metacenter height/Cao độ tâm nghiêng ngang 
M Metacenter/Tâm nghiêng 
SOLAS 74 
International Convention for the Safety of Life at Sea, 
1974/Công ước quốc tế về an toàn sinh mạng con người 
trên biển 
t Trim/Hiệu số mớn nước 
TPC/TPI 
Tons Per Centimeter Immersion/ Tons Per Inch 
Immersion/Số tấn làm thay đổi 1cm/1 inch chiều chìm 
trung bình của tàu 
MTC/MTI 
Moment to change Trim one Centimeter/Moment to Trim 
one Inch/Mô men làm thay đổi 1 cm/1 inch chiều chúi của 
tàu 
MFS Free Surface Moment –MFS/ mô-men mặt thoáng chất lỏng trong két chứa không đầy. 
 viii 
DANH MỤC MỘT SỐ THUẬT NGỮ LIÊN QUAN ĐẾN ỔN ĐỊNH 
Thuật ngữ Giải thích ý nghĩa 
Trọng tâm tàu (G) Là điểm đặt của vectơ trọng lực tổng hợp của tàu 
Tâm nổi của tàu (B) 
Là điểm đặt của véc tơ lực nổi tác dụng lên tàu hay đó 
chính là trọng tâm của khối nước mà tàu chiếm chỗ. 
Khi tàu nổi ở trạng thái cân bằng thì lực nổi và trọng 
lực của tàu tác dụng cùng trên một đường thẳng đứng, 
bằng nhau về trị số và ngược chiều nhau. 
Tâm nghiêng của tàu 
(M) 
Là tâm của quỹ đạo di chuyển của tâm nổi B khi tàu 
nghiêng. Một cách tổng quát đây là quỹ đạo có độ 
cong thay đổi. Tuy nhiên khi tàu nghiêng ở góc 
nghiêng nhỏ quỹ đạo do tâm nổi B vạch ra hầu như là 
cung tròn có tâm là điểm M cố định. 
Tâm mặt phẳng 
đường nước (F) 
Đây là tâm hình học của phần mặt phẳng đường nước 
được giới hạn phía trong vỏ bao thân tàu. 
Cao độ tâm nổi (KB) Là độ cao của tâm nổi B tính từ đường cơ sở (thường lấy là ky tàu). 
Chiều cao trọng tâm 
(KG) 
Là độ cao của trọng tâm G tính từ đường cơ sở 
(thường lấy là ky tàu). 
KGls Chiều cao trọng tâm tàu không 
Chiều cao tâm 
nghiêng ngang 
(TKM) 
Là độ cao tâm nghiêng ngang tính từ đường cơ sở 
(thường lấy là ky tàu). 
Chiều cao tâm chúi 
(LKM) 
Là độ cao tâm chúi tính từ đường cơ sở (thường lấy là 
ky tàu). 
Chiều cao thế vững 
(GM) 
Là khoảng cách theo chiều thẳng đứng, tính từ trọng 
tâm tàu đến tâm nghiêng ngang của tàu. Đại lượng này 
dùng để đánh giá thế vững ban đầu của tàu. 
Cánh tay đòn ổn định 
tĩnh (GoZ) 
Được sử dụng để đánh giá ổn định tại các góc nghiêng 
lớn khi quỹ đạo tâm nổi B không còn là một cung tròn 
và tâm nghiêng M không còn là cố định. 
 ix 
Thuật ngữ Giải thích ý nghĩa 
LCB; Mid.B; MB Hoành độ tâm nổi B tính từ mặt phẳng sườn giữa. 
LCG; Mid.G; MG Hoành độ trọng tâm tính từ mặt phẳng sườn giữa. 
LCF; MID.F; MF Hoành độ tâm mặt phẳng đường nước tính từ mặt phẳng sườn giữa. 
Lượng giãn nước Là khối lượng của phần thể tích nước mà tàu chiếm chỗ. 
Chu kỳ lắc ngang 
của tàu (T) 
Là thời gian giữa hai giá trị tối đa liên tiếp của góc 
nghiêng ở cùng một phía của con tàu. 
 x 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Số bảng Tên bảng Trang 
1.1 Bảng tính cánh tay đòn G0Z 18 
1.2 Hệ số k 21 
1.3 Hệ số X1 22 
1.4 Hệ số X2 22 
1.5 Hệ số s 22 
2.1 Bảng tra G0M từ chu kỳ lắc ngang 49 
2.2 Bảng thủy tĩnh 53 
2.3 Bảng đường cong hoành giao giả định 54 
2.4 Bảng sức chứa hầm hàng 54 
2.5 Bảng sức chứa két 55 
2.6 Bảng tra góc ngập nước của tàu 55 
2.7 Bảng tình trạng tải trọng của tàu 56 
3.1 Các tính năng chính của thiết bị đo góc nghiêng MPU 6050 66 
4.1 Số liệu thực nghiệm đo chu kỳ lắc tàu CHANG CHANG NAN HAI 85 
4.2 Số liệu thực nghiệm đo chu kỳ lắc tàu SERENE JUNIPER 86 
4.3 Số liệu thực nghiệm đo chu kỳ lắc ngang tàu LI DIAN 3 88 
4.4 Số liệu thực nghiệm đo chu kỳ lắc tàu LUCKY STAR 90  ... ần Phụ lục) 
TT 
CHU KỲ 
LẮC ĐO 
ĐƯỢC 
BẰNG 
THIẾT BỊ 
(s) 
G0M (m) 
Theo chu 
kỳ lắc đo 
được 
bằng 
thiết bị 
G0M (m) 
Theo phần mềm 
xếp dỡ hàng của 
tàu được đăng 
kiểm phê duyệt 
SAI 
LỆCH 
(m) 
% SAI 
LỆCH 
1 10,91 3,62 3,59 0,03 0,84 
2 10,86 3,65 3,59 0,06 1,67 
3 11,03 3,55 3,59 0,04 1,11 
 100 
TT 
CHU KỲ 
LẮC ĐO 
ĐƯỢC 
BẰNG 
THIẾT BỊ 
(s) 
G0M (m) 
Theo chu 
kỳ lắc đo 
được 
bằng 
thiết bị 
G0M (m) 
Theo phần mềm 
xếp dỡ hàng của 
tàu được đăng 
kiểm phê duyệt 
SAI 
LỆCH 
(m) 
% SAI 
LỆCH 
4 11,17 3,46 3,59 0,13 3,62 
5 11,21 3,43 3,59 0,16 4,46 
6 11,08 3,52 3,59 0,07 1,95 
7 11,15 3,47 3,59 0,12 3,34 
4.3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm 
Trên cơ sở các số liệu thực nghiệm đã thu thập được từ 06 tàu hàng rời 
như trên, có một số nhận xét sau: 
- Sai lệch đo chu kỳ lắc ngang của tàu bằng hệ thống và bằng quan sát 
dưới 1s. 
- Sai lệch giá trị G0M được xác định bằng hệ thống và bằng phần mềm xếp 
dỡ hàng của tàu được đăng kiểm phê duyệt dưới 5%. 
- Hệ thống hiển thị một cách tự động sự thay đổi của chu kỳ lắc ngang và 
giá trị G0M trong quá trình bơm, xả nước dằn tàu. 
Kết quả trên cho thấy hệ thống hoạt động ổn định, tin cậy. 
4.4. Kết luận chương 4 
Chương 4 của luận án tập trung nghiên cứu thực nghiệm để kiểm chứng 
kết quả chính được đề cập trong Chương 3 của luận án. Việc nghiên cứu thực 
nghiệm được tiến hành trên các tàu hàng rời hoạt động trên biển. Kết quả đã 
đạt được của Chương 4 cụ thể như sau: 
- Đưa ra các hướng dẫn, yêu cầu và lưu ý khi lắp đặt hệ thống thông báo 
ổn định theo thời gian thực trên tàu thực nghiệm. Xây dựng các bước cần thực 
 101 
hiện trong quá trình tiến hành thực nghiệm trên tàu. 
- Tiến hành thực nghiệm trên các tàu hàng rời ở các trạng thái khác nhau, 
trong đó có một tàu đang trao đổi nước dằn trong khi hành trình (BMC 
BRAVO). Các kết quả thực nghiệm thu được liên quan đến chu kỳ lắc ngang 
và G0M của tàu tại thời điểm quan sát đều thỏa mãn các mục đích, yêu cầu mà 
đề tài đã đưa ra cũng như các quy định của IMO về ổn định nguyên vẹn tàu 
hàng rời. 
 102 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
1. KẾT LUẬN 
Bằng các phương pháp nghiên cứu đã thực hiện trong luận án “Nghiên 
cứu thiết kế hệ thống thông báo ổn định theo thời gian thực cho tàu hàng rời”, 
luận án đã đạt được mục đích nghiên cứu đặt ra, với các kết quả cụ thể như sau: 
1.1. Hệ thống hóa các quy định liên quan đến ổn định nguyên vẹn của tàu 
hàng nói chung và tàu hàng rời nói riêng. Các tiêu chuẩn về ổn định nguyên 
vẹn tàu hàng rời đều tuân thủ các tiêu chuẩn ổn định được quy định trong Bộ 
luật quốc tế về ổn định nguyên vẹn (IS Code 2008). Phân tích các yếu tố ảnh 
hưởng đến ổn định của tàu hàng rời để đưa ra cảnh báo khi ổn định tàu suy 
giảm cho thuyền trưởng và sỹ quan trong quá trình xếp dỡ và vận chuyển hàng 
rời. 
1.2. Đề tài luận án đã xây dựng được thuật toán xác định chu kỳ lắc ngang 
của tàu từ góc nghiêng ngang theo thời gian thực. 
1.3. Phân tích, lựa chọn công thức làm cơ sở để xác định chiều cao thế 
vững (G0M) của tàu theo thời gian thực thông qua chu kỳ lắc ngang, đây là 
công thức được đề cập đến trong nhiều hồ sơ xếp tải của tàu hàng rời, phù hợp 
với yêu cầu của Bộ luật quốc tế về ổn định nguyên vẹn (IS Code). Trên cơ sở 
đó, đưa ra phương pháp vẽ đường cong cánh tay đòn ổn định tĩnh (G0Z). 
1.4. Xây dựng mô hình kiến trúc của hệ thống thông báo ổn định tàu hàng 
rời theo thời gian thực, nguyên lý hoạt động và các yêu cầu của hệ thống. Trên 
cơ sở mô hình kiến trúc hệ thống, luận án đã thiết kế, xây dựng phần cứng và 
phần mềm hoàn chỉnh cho hệ thống. Phần mềm có khả năng tự động tính toán 
và hiển thị theo thời gian thực giá trị chu kỳ lắc ngang, chiều cao thế vững, 
đường cong cánh tay đòn ổn định tĩnh của tàu; cũng như đưa ra tín hiệu cảnh 
báo khi chiều cao thế vững của tàu có xu hướng giảm hoặc khi không đảm bảo 
tiêu chuẩn ổn định. 
 103 
1.5. Triển khai thực nghiệm thành công hệ thống trên một số tàu hàng rời. 
Trong đó có 01 tàu (tàu BMC BRAVO) được thực nghiệm trong điều kiện chạy 
biển, có trao đổi nước dằn tàu. Kết quả cho thấy sai lệch về chu kỳ lắc ngang 
và chiều cao thế vững G0M xác định được từ hệ thống theo thời gian thực đều 
ở mức độ cho phép đối với an toàn hàng hải. Hệ thống hoạt động ổn định, tin 
cậy. 
2. KIẾN NGHỊ 
Kiến nghị của luận án cũng chính là những vấn đề cần quan tâm trong 
hướng nghiêm cứu tiếp theo, cụ thể: 
2.1. Trong luận án đã xây dựng hoàn thiện phần cứng, phần mềm hệ 
thống thông báo ổn định theo thời gian thực cho tàu hàng rời và có thể hoạt 
động độc lập khi được lắp đặt trên tàu hàng rời, nhưng hệ thống phần cứng 
vẫn còn tốn diện tích nếu được lắp đặt trên tàu. Vì vậy, trong thời gian tới, có 
thể trong các nghiên cứu tiếp theo nghiên cứu sinh sẽ tích hợp hệ thống vào 
trong các thiết bị hiện có trên tàu như máy tính xếp tải, hải đồ điện tử... để tiết 
kiệm không gian đặt thiết bị cũng như tạo thuận tiện cho sỹ quan hàng hải 
khai thác sử dụng hệ thống khi tàu hành trình trên biển. 
2.2. Các tàu hàng rời được triển khai thực nghiệm hệ thống là các tàu 
đang neo đậu làm hàng hoặc hoạt động ven bờ trong điều kiện thời tiết cho 
phép. Các kết quả thực nghiệm thu thập được, sau khi được phân tích, đánh 
giá đã đáp ứng được các yêu cầu mà luận án đưa ra. Tuy nhiên, để hệ thống 
có độ tin cậy cao hơn trước khi triển khai áp dụng vào thực tiễn thì nghiên cứu 
sinh cần tiếp tục liên hệ thực nghiệm trên các tàu hàng rời chạy tuyến xa bờ 
và hoạt động trong các điều kiện thời tiết khó khăn hơn. 
2.3. Sau khi hệ thống được tinh giản, gọn nhẹ và có độ tin cậy cao, nghiên 
cứu sinh sẽ tiến hành tìm hiểu nhu cầu của các công ty quản lý khai thác tàu 
hàng rời về việc trang bị hệ thống thông báo ổn định theo thời gian thực cho 
tàu hàng rời để hướng tới thương mại hóa sản phẩm đề tài nếu có đơn vị đặt 
hàng. 
 104 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN 
QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 
1. PGS. TS. Nguyễn Kim Phương (Chủ nhiệm đề tài), NCS. Nguyễn Xuân 
Long và các thành viên khác. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám 
sát trạng thái hành trình của tàu hàng rời có trọng tải từ 20.000 tấn trở 
lên. Đề tài Khoa học công nghệ cấp Bộ giao thông vận tải; mã số: 
DT183037, năm 2018. 
2. ThS. Nguyễn Xuân Long, PGS. TS. Nguyễn Kim Phương, PGS. TS. 
Nguyễn Công Vịnh, TS. Nguyễn Trung Đức, ThS. Từ Mạnh Chiến. Xây 
dựng hệ thống giám sát trạng thái hành trình của tàu hàng rời có trọng tải 
từ 20.000 tấn trở lên. Tạp chí Giao thông vận tải, tháng 3/2019. 
3. Nguyen Xuan Long, Assessing Intact Stability of Bulk Carriers through the 
Rolling Period, The Journal of the AMFUF, 2019. 
4. ThS. Nguyễn Xuân Long, PGS. TS. Nguyễn Kim Phương. Một số yếu tố 
ảnh hưởng đến tính ổn định của tàu hàng rời. Tạp chí Giao thông vận tải, 
tháng 12/2019. 
5. ThS. Nguyễn Xuân Long, PGS. TS. Nguyễn Kim Phương, TS. Nguyễn 
Trung Đức. Xây dựng chương trình hiển thị thông tin ổn định tàu hàng rời 
theo thời gian thực. Tạp chí KHCN Hàng hải số 61 – tháng 1/2020. ISSN 
1859-316X. 
 105 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Tiếng Việt 
[1]. Bộ môn Xếp dỡ Hàng hóa khoa Hàng hải, Giáo trình Ổn định tàu, 
Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, 2014. 
[2]. Bùi Văn Hưng, Luận văn Thạc sỹ: Nghiên cứu ổn định tai nạn cho tàu 
hàng khô phục vụ dẫn tàu an toàn, Trường ĐHHH Việt Nam, 2015. 
[3]. Cục đăng kiểm Việt Nam, Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép, 
2015. 
[4]. Cù Huy Chính,“ Nghiên cứu tính toán ổn định cho giàn khoan tự nâng 
khi di chuyển và trong khai thác”, Trường ĐHHH Việt Nam, 2014. 
[5]. Đinh Xuân Mạnh, Giáo trình Xếp dỡ và bảo quản hàng hóa, Trường 
Đại học Hàng hải Việt Nam, 2005. 
[6]. Đỗ Đức Hiếu, Ứng dụng phần mềm IPCA để lập thông báo ổn định cho 
tàu hàng bách hóa tổng hợp kết hợp chở gỗ trên boong 8700DWT, 
Trường ĐHHH Việt Nam, 2014. 
[7]. Nguyễn Văn Võ, Lý thuyết tàu, Nhà xuất bản Trường Đại học Hàng hải 
Việt Nam, 2015. 
[8]. Nguyễn Hoàng Thái, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu, đề xuất các 
giải pháp nâng cao an toàn khi vận chuyển một số hàng rời có tính nhão, 
chảy cho đội tàu biển Việt Nam” , Trường ĐHHH Việt Nam, 2012. 
[9]. Nguyễn Mạnh Hải : “Xây dựng chương trình kiểm tra ổn định và sức bền 
của tàu biển theo các tiêu chuẩn do IMO quy định”, Trường ĐHHH Việt 
Nam, 2014. 
[10]. Nguyễn Kim Phương, Bùi Văn Hưng, “Một số khuyến nghị trong công 
tác vận hành tàu hàng rời có nguy cơ hóa lỏng”, Tạp chí Khoa học Công 
nghệ Hàng hải, trường Đại học Hàng hải Việt Nam, Số 46-3/2016. 
[11]. Phạm Tất Tiệp Luận văn Thạc sỹ : “Nghiên cứu xây dựng chương trình 
 106 
kiểm tra đánh giá ổn định và sức bền cho tàu container Nasico Blue”, 
Trường ĐHHH Việt Nam, 2015. 
[12]. Nguyễn Công Vịnh, Nguyễn Kim Phương, Từ Mạnh Chiến , “Mô phỏng 
tiến trình xếp dỡ hàng trên tàu hàng rời phục vụ đào tạo và huấn luyện 
hàng hải”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, trường Đại học Hàng 
hải Việt Nam, Số 54-4/2018. 
[13]. Linh-Trung, Nguyen & Tran, Duc-Tan & Huynh, Tue. Xử lý tín hiệu số 
(Digital Signal Processing), 2012. 
[14]. Nguyễn Ngọc Bình Phương, Thái Thanh Phong, “Các giải pháp lập trình 
C#”, NXB Giao thông vận tải, 2006. 
[15]. Nguyễn Quốc Trung, Xử lý tín hiệu số và lọc số, Tập 1, NXB Khoa học 
Kỹ thuật, 1999. 
[16]. Nguyễn Quốc Trung, Xử lý tín hiệu số và lọc số, Tập 2, NXB Khoa học 
Kỹ thuật, 2003. 
[17]. PGS. TS. Vũ Văn Khiêm, Giáo trình Dao động tàu thủy, NXB Khoa học 
Kỹ thuật, 2006. 
[18]. PGS.TS. Phạm Xuân Kiều, Giáo trình Xác suất và thống kê, NXB Giáo 
dục, 2004. 
[19]. Phạm Công Ngô, “Lập trình C# từ cơ bản đến nâng cao”, NXB Giáo dục, 
2007. 
Tiếng Anh 
[20]. A.B.Brian, Ship hydrostatics and stability, Butterworth-Heinemann 
Billdies Ltd, 2003. 
[21]. Apostolos Papanikolaou; GOALDS- Goal based ship stability and safety 
standard, 2013. 
[22]. B.J.H van Larrhoven, Stability Anlysis of Parametric Roll 
Resonance,Eindhoven University of Technology, 2009. 
 107 
[23]. Captain D.R.Derrett, Ship stability for Master and Mates,Butterworth-
HeinemannBilldies Ltd, 2001. 
[24]. Christian Holden, Modeling and Control of Parametric Roll, Thesis for 
the degree of philosophiae doctor, 2011. 
[25]. Dr C.B.Barrass (2004), Ship Design and Performance for Masters and 
Mates, Butterworth-Heinemann. 
[26]. Ellis Horwood Ltd. Seakeeping,Ship Behaviour in Rough Weather, 
Lloyd, A.R.J.M., 1998. 
[27]. Guidance for Master for handling of cargo which may liquefy, Nissho 
Odyssey ship management Pte Ltd, Japan, 2009. 
[28]. International Convention for the Safety of life at sea (SOLAS 74), 2014. 
[29]. IMO, International code on intact stability(IS CODE), pp. 11-16, 2008. 
[30]. IMO, Explanatory notes to the international code on intact stability, 
2008. 
[31]. IMO, International Maritime Solid Bulk Cargoes (IMSBC), 2018. 
[32]. IMO, Resolution MSC.363(92), Performance standards for electronic 
inclinometers, 2013. 
[33]. Internatinal Group of P&I Clubs, Solid bulk cargo charterparty clause, 
Newsletter No 13/11, September 2011. 
[34]. J.M. Varela, J.M. Rodrigues and C. Guedes Soares; On-board Decision 
Support System for Ship Flooding Emergency Response; Centre for 
Marine Technology and Engineering (CENTEC), Universidade de 
Lisboa, Lisbon, PORTUGAL, 2014. 
[35]. Kemp & Young, Dr.C.B.Barrass (2001), Ship Stability Notes & 
Examples, Butterworth-Heinemann. 
[36]. Michael C. Munro and Abbas Mohajerani, Liquefaction Incidents of 
Mineral Cargoes on Board Bulk Carriers, 2016 
 108 
[37]. Mohamed Abdelkader Djebli, Benameur Hamoudi, Omar Imine, 
Lahouari Adjlout, The Application of Smartphone in Ship Stability 
Experiment, 2015. 
[38]. M/V CHANG CHANG NAN HAI, Loading Manual and Stability 
Information 
[39]. M/V SERENE JUNIPER, Loading Manual and Stability Information 
[40]. M/V LI DIAN 3, Loading Manual and Stability Information 
[41]. M/V LUCKY STAR, Loading Manual and Stability Information. 
[42]. M/V BMC BRAVO, Loading Manual and Stability Information 
[43]. Przemysław Krata, Wojciech Wawrzyński, Prediction of Ship Resonant 
Rolling - Related Dangerous Zones with Regard to the Equivalent 
Metacentric Height Governing Natural Frequency of Roll, 2017. 
[44]. Shadman Sakib, A novel device for dynamic loading and stability 
measurement of inland vessels based on its rolling motion, 2015. 
[45]. IMO, MSC.1/Circ.1228, Revised guidance to the master for avoiding 
dangerous situations in adverse weather and sea conditions, 2007. 
[46]. AGCS, Safety and Shipping Review, 2019 
Trang web tham khảo 
[47]. https://www.researchgate.net/publication/283274995_The_application_
of_smartphone_in_ship_stability_experiment. 
[48]. https://www.researchgate.net/publication/281452999_A_novel_device_
for_dynamic_loading_and_stability_measurement_of_inland_vessels_b
ased_on_its_rolling_motion. 
[49]. https://www.researchgate.net/publication/236690092_GOALDS-
Goal_Based_Damage_Ship_Stability_and_safety_standards. 
 109 
[50]. https://www.researchgate.net/publication/263083239_On-
board_Decision_Support_System_for_Ship_Flooding_Emergency_Res
ponse. 
[51]. https://www.researchgate.net/publication/279350430_Modeling_and_C
ontrol_of_Parametric_Roll_Resonance. 
[52]. https://www.ucmarine.com/Shipboard-Electronic-Inclinometer-
pd6290755.html. 
[53]. https://ninglu-fishfinder.en.made-in-china.com/product-
group/CqvEnKjckrWF/Inclinometer-catalog-1.html. 
[54]. https://daniamant.com/products/danei-300/#. 
[55]. https://www.marineinsight.com/types-of-ships/different-types-of-bulk-
carriers. 
[56]. https://hshop.vn/products/cam-bien-6-dof-bac-tu-do-gy-521-mpu6050. 
 110 
PHỤ LỤC 
CÁC GIẤY TỜ LIÊN QUAN ĐẾN HOẠT ĐỘNG THỰC NGHIỆM VÀ 
THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG 
1. Giấy xác nhận thực nghiệm trên tàu CHANG CHANG NAN HAI 
 111 
2. Giấy xác nhận thực nghiệm trên tàu SERENE JUNIPER 
 112 
3. Giấy xác nhận thực nghiệm trên tàu LUCKY STAR 
 113 
4. Giấy xác nhận thực nghiệm trên tàu BMC BRAVO 
 114 
5. Giấy xác nhận thực nghiệm trên tàu LI DIAN 3 
 115 
6. Giấy xác nhận thực nghiệm trên tàu TÂN BÌNH 234 
 116 
7. Giấy chứng nhận kiểm định thiết bị đo góc nghiêng tàu 
 117 
8. Bảng tính Bán kính quay K của tàu BMC BRAVO 
 118 
9. Các đường cong xác định G0M từ chu kỳ lắc ngang và mớn nước trung 
bình của tàu BMC BRAVO 
 119 
10. Các thông số ổn định của tàu LUCKY STAR tại thời điểm thực nghiệm 
10.1. Bảng tính G0M 
 120 
10.2. Đường cong cánh tay đòn ổn định tĩnh G0Z 
 121 
11. Chiều cao thế vững ban đầu (G0M) của tàu BMC BRAVO tại các thời 
điểm thực nghiệm 
11.1. G0M thời điểm trước khi trao đổi nước dằn 
 122 
11.2. G0M thời điểm bơm nước dằn vào két 5 phải, trái được 80T 
 123 
11.3. G0M thời điểm bơm nước dằn vào két 5 phải, trái được 200T 
 124 
11.4. G0M thời điểm bơm nước dằn ra ngoài két 5 phải, trái còn 40T 
 125 
11.5. G0M thời điểm bơm nước dằn ra ngoài két 5 phải, trái còn 6T 
 126 
12. Thông số của tàu TÂN BÌNH 234 tại thời điểm thực nghiệm