[实用新型]一种半潜式海洋平台动力定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋平台定位系统，特别涉及一种半潜式海洋平台动力定位系统。

背景技术

传统的海洋平台采用锚泊定位的方式，即系缆以一定的角度(一般为30°～40°)到达海底，拖拽海洋平台向抛锚点处前进、在抛锚点处既要受到水平力，又要承受竖直向上的力，对材料刚度要求很高。通常只适用于1000m内的水深，水深超过1000m后，不仅经济性差，而且结构重量过大，导致平台产生较大的水平偏离，在工程应用中不满足条件定位已不再适用。

依靠海洋平台的自身动力(推进器系统)在深水区域进行作业是必要选择。推进器系统作为动力定为系统的执行机构，其性能直接影响着海洋平台的性能和稳定性，又决定着能源的消耗。因此半潜式海洋平台动力定位系统的设计至关重要。

现阶段国内外许多专家学者研究海洋平台动力定位系统(DPS)，海洋平台动力定位系统仅仅是一个简单的闭环系统，利用GIS信息得到与船舶的实际位置与目标位置的偏差，进而在中央控制器计算出到达目标位置给各螺旋桨推进器的动力分配，使海洋平台到达目标位置。但仅仅一个位置信息的闭环反馈一方面很难保证控制的精度(目标位置与实际位置偏差)，另一方面系统的鲁棒性、稳定性相对较差，难以在深海区域这种复杂环境干扰下保持持续稳定。而一旦动力定位系统出现故障，对于海洋平台是颠覆性的伤害。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种半潜式海洋平台动力定位系统，它克服了传统的锚泊定位方式成本高，稳定性差的缺点，本设计系统的鲁棒性、稳定性相对较高，系统控制的精度较高，做到实时监测，判断海洋平台动力定位系统是否正常运行。

其采用的技术方案如下：

一种半潜式海洋平台动力定位系统，包括海洋平台、GIS定位器、风传感器、动力定位控制车间、海平面、速度传感器、推进器螺旋桨、能源系统、采油管、井口，所述的能源系统和动力定位控制车间安装于海洋平台上，所述的GIS定位器和风传感器安装于动力定位控制车间附近，并将其置于建筑顶端位置，所述的推进器螺旋桨安装于海洋平台低端，并在推进器螺旋桨和海洋平台安装速度传感器，所述的采油管一端连接海洋平台，另一端连接井口。

上述的中央控制器在动力定位控制车间之中，GIS定位器和风传感器测定的信号反馈于动力定位控制车间中央控制器，中央控制器将处理后的命令信号传递到各个推进器螺旋桨。

有益效果：一种半潜式海洋平台动力定位系统，本设计系统能耗低、成本低，稳定性和鲁棒性相对较高，系统控制的精度较高，做到实时监测，判断海洋平台动力定位系统是否正常运行。

附图说明

图1：本实用整体结构示意图；

图2：本实用新型的控制系统方框图；

图3：本实用新型工作流程图。

符号说明

1.海洋平台、2.GIS定位器、3.风传感器、4.动力定位控制车间、5.海平面、6.速度传感器、7.推进器螺旋桨、8.能源系统、9.采油管、10.井口。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：

如图1-3所示：一种半潜式海洋平台动力定位系统，包括海洋平台1、GIS定位器2、风传感器3、动力定位控制车间4、海平面5、速度传感器6、推进器螺旋桨7、能源系统8、采油管9、井口10，所述的能源系统8和动力定位控制车间4安装于海洋平台1上，所述的GIS定位器2和风传感器3安装于动力定位控制车间4附近，并将其置于建筑顶端位置，所述的推进器螺旋桨7安装于海洋平台1低端，并在推进器螺旋桨7和海洋平台1安装速度传感器6，所述的采油管9一端连接海洋平台1，另一端连接井口10。

所述的中央控制器在动力定位控制车间4之中，GIS定位器2和风传感器(3)测定的信号反馈于动力定位控制车间4中央控制器，中央控制器将处理后的命令信号传递到各个推进器螺旋桨7。

具体工作方式：整个海洋平台供能系统由能源系统1提供，系统初始化后在动力定位控制车间4之中的中央控制器发出命令，推进器螺旋桨7开始工作，各个螺旋桨输出速度，调整海洋平台1；同时，风传感器3测定三个方向的速度反馈于中央控制器，GIS定位器2的天线测量位置信号反馈于中央控制器。当动力定位控制车间4之中的中央控制器对测量的信号进行分析对比，如果与原有设定的位置信息有偏差，并且超出误差允许范围，则中央控制器重新计算出使海洋平台到达目标位置所需的给各个推进器的动力分配，并将该信号传到执行器即推进器螺旋桨7；如果通过对比之后与原有设定的位置信息吻合，并且在误差允许范围内，则动力定位结束。