[发明专利]一种抱桩系统的自动控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种抱桩系统的自动控制方法及控制系统，属于海洋工程装备技术领域。自动控制方法包括：获取桩腿在X方向和Y方向上的垂直度信号；根据桩腿在X方向和Y方向上的垂直度信号，确定桩腿的综合垂直度大小；当桩腿的综合垂直度大小大于垂直度阈值时，控制四个抱桩油缸动作，对桩腿的姿态进行调整。整个自动控制方法中的参数均可以直接测量获取，与现有技术中人为观测调整桩腿的垂直度相比，调整后的桩腿的垂直度精度更高，同时在整个自动控制方法中，无需人为去监控调整桩腿的姿态，节省了人力物力，提高了桩腿的调整效率。

技术领域

本发明涉及海洋工程装备技术领域，特别涉及一种抱桩系统的自动控制方法及控制系统。

背景技术

海洋风电是一种清洁可再生能源，在全球能源局势愈来愈紧张的情况下，大力发展海洋风电等清洁能源是世界各国的一个重要方向。海洋风电安装平台是风电风机安装施工过程中不可或缺的一种利器，在海洋风电的发展过程中起着越来越重要的作用。而抱桩系统作为海洋风电安装平台上的一种关键设备，则越来越受到重视。

抱桩系统一般配套于海洋风电安装平台，在风机安装打桩过程中，抱桩系统将桩腿抱住，便于打桩机施工，同时保证桩腿的垂直度。在抱桩系统工作过程中，如何保证桩腿的垂直度是一大难题，也是抱桩系统工作的核心内容。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的保证桩腿的垂直度方法通常是由操作者人为观测桩腿，若观测到桩腿倾斜，则由操作人员人为调整桩腿的位置，使桩腿保持垂直，整个调整过程费时费力，调整效率低且调整的桩腿的垂直度也较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种抱桩系统的自动控制方法及控制系统，可以自动调整桩腿，且调整效率高，调整出的桩腿的垂直度好。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种抱桩系统的自动控制方法，所述抱桩系统包括抱桩环梁和设置在所述抱桩环梁上的四个抱桩油缸，所述四个抱桩油缸两两间隔90°呈环形均匀布置，所述自动控制方法包括：

获取桩腿在X方向和Y方向上的垂直度信号，所述垂直度信号用于指示所述桩腿在对应方向上的垂直度大小，所述垂直度大小为所述桩腿在对应方向上的偏移量与所述桩腿的长度的比值，所述X方向为所述四个抱桩油缸中的两个相对设置的抱桩油缸的连线所形成的方向，所述Y方向为所述四个抱桩油缸中的另外两个相对设置的抱桩油缸的连线所形成的方向；

根据所述桩腿在X方向和Y方向上的垂直度信号，确定所述桩腿的综合垂直度大小；

当所述桩腿的综合垂直度大小大于垂直度阈值时，控制所述四个抱桩油缸动作，对所述桩腿的姿态进行调整。

进一步地，所述获取桩腿在X方向和Y方向上的垂直度信号，包括：

在所述桩腿的X方向设置垂直度检测仪，检测所述桩腿在X方向上的垂直度大小S_X；

在所述桩腿的Y方向设置垂直度检测仪，检测所述桩腿在Y方向上的垂直度大小S_Y。

进一步地，所述根据所述桩腿在X方向和Y方向上的垂直度信号，确定所述桩腿的综合垂直度大小，包括：

根据以下公式计算所述桩腿的综合垂直度大小：

其中，S_Z表示所述桩腿的综合垂直度大小，S_X表示所述桩腿的在X方向上的垂直度大小，0＜S_X，S_Y表示所述桩腿的在Y方向上的垂直度大小，0＜S_Y。

进一步地，所述当所述桩腿的综合垂直度大小大于垂直度阈值时，控制所述四个抱桩油缸动作，对所述桩腿的姿态进行调整，包括：