[发明专利]船海工程多点系泊锚桨联合协同定位系统及方法

说明书

本发明提供一种船海工程多点系泊锚桨联合协同定位系统及方法，系统包括上位机、系泊绞车控制系统和电力推进控制系统；系泊绞车控制系统包括4套锚绞机系统；各套锚绞机系统通过第一现场总线联接在一起构成环形网络；电力推进控制系统包括4套电力推进系统；各套电力推进系统通过第二现场总线联接在一起构成环形网络；第一现场总线和第二现场总线联接在一起，实现系泊绞车控制系统和电力推进控制系统的等时同步控制。优点为：通过多点系泊锚‑桨联合协同定位，为海工定位项目带来稳定、高效、节能和低成本优势，推进设备资源利用率高，还减小了系泊设备容量，对提升海上钻井与采油等定位项目的竞争力具有重要的现实意义和推广价值。

技术领域

本发明属于船舶与海洋工程技术领域，具体涉及一种船海工程多点系泊锚桨联合协同定位系统及方法。

背景技术

浮式海洋平台/工程船的工作模式多在某一海域长期定位工作，可在小范围内移泊作业，其定位技术及方法非常关键。多点系泊属于浮式海洋平台/工程船定位模式的一种，其应用场景包括：浮体长宽尺度接近，或环境力的方向性比较单一，或浮式海洋钻井平台要求定点定位，或在窄海域、河道等，海洋工程施工作业中不允许作360°旋转的浮体，如起重船、铺管船等，选择多点系泊系统。当浮体对环境力方向不敏感时可考虑使用多点系泊系统。环境条件平缓、浮体主受力方向比较固定，即使对环境力方向非常敏感的船形浮体也采用多点系泊系统。

目前，多点系泊模式主要包括系泊(锚泊)定位、DP动力定位以及系泊与DP动力定位相结合的联合定位方式。一般情况下，1500米水深以上采用DP动力定位的较多，1500米水深以内采用系泊定位的较多，1500～3000米水深多采用系泊-DP动力定位联合定位方式。

其中，系泊定位的优点为：定位作业的综合成本低，能耗低；但由于定位铰车和缆绳的强度受限，因此，无法抵抗不同海况及海水腐蚀，在海洋环境条件恶劣或深水条件下不能满足浮式海洋平台/工程船所需的定位精度。而DP动力定位方式虽然可满足恶劣海况下和深水情况下的定位精度要求，但具有高能耗高成本的问题。

而系泊与DP动力定位相结合的联合定位方式，既能在恶劣海况下和深水情况下满足定位精度，又能减少单纯使用DP动力定位产生的高能耗高成本。但DP动力定位是最复杂的动力及控制系统，多应用于高附加值项目；海上石油开采比陆地石油开采的成本已经高出很多，因此，系泊与DP动力定位相结合的联合定位方式，由于成本高以及能耗高等问题，发展仍然受限。

所以，开发出一种结构简单、造价低、易于使用和维护，同时又能够在恶劣海况下和深水情况下满足定位精度需求的定位系统，成为目前亟需解决的事情。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种船海工程多点系泊锚桨联合协同定位系统及方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种船海工程多点系泊锚桨联合协同定位系统，包括上位机、系泊绞车控制系统和电力推进控制系统；

所述系泊绞车控制系统包括4套锚绞机系统，分别对应浮式平台的四个角；各套所述锚绞机系统通过第一现场总线联接在一起构成环形网络；

所述电力推进控制系统包括4套电力推进系统，分别对应浮式平台的四个角；各套所述电力推进系统通过第二现场总线联接在一起构成环形网络；

所述第一现场总线和所述第二现场总线联接在一起，实现所述系泊绞车控制系统和所述电力推进控制系统的等时同步控制；

所述上位机分别与所述系泊绞车控制系统和所述电力推进控制系统连接。