[发明专利]一种FPSO火炬塔安装过程的姿态检测方法

权利要求书

1.一种FPSO火炬塔安装过程的姿态检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、在FPSO甲板面上安装火炬塔基座并制备火炬塔，然后在基座上以火炬塔基座顶面平面的中心点为原点O建立基座三维坐标系O-XYZ，XOY平面与甲板面平行，Z轴垂直于甲板面竖直向上；

所述的火炬塔包括塔体，在所述的塔体的顶面上以塔体的顶面的中心点为原点O₁建立火炬塔三维坐标系O₁-X₁Y₁Z₁，所述的火炬塔三维坐标系的X₁轴、Y₁轴、Z₁轴分别与X轴、Y轴、Z轴平行，在所述的塔体的顶面的四角处沿水平方向分别固定有第一悬臂、第二悬臂、第三悬臂和第四悬臂，四个悬臂向外伸展，并关于X₁轴和Y₁轴对称分布，在第一悬臂、第二悬臂、第三悬臂和第四悬臂的末端分别通过第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝、第四钢丝连接有第一激光传感器、第二激光传感器、第三激光传感器、第四激光传感器，记第一悬臂与第一钢丝的固定点、第二悬臂与第二钢丝的固定点、第三悬臂与第三钢丝的固定点、第四悬臂与第四钢丝的固定点分别为A、B、C、D，A、B、C、D关于X₁轴和Y₁轴对称分布且A、B、C、D沿顺时间或者逆时间依次设置，四台激光传感器在自身重力的作用下始终保持竖直向下，且在所述的火炬塔直立时，四台激光传感器的激光发射点都位于火炬塔顶面水平面上；

步骤二、将火炬塔吊装到甲板的基座上并对火炬塔的位置进行调整，然后打开四台激光传感器，记第一激光传感器、第二激光传感器、第三激光传感器、第四激光传感器的读数分别为h₁、h₂、h₃、h₄，所述的h₁、h₂、h₃、h₄分别为从每一台激光传感器的发射点到基座平面的距离，记A点与D点之间的距离为L₁，A点与B点之间的距离为L₂；

则，四台激光传感器的发射点在基座三维坐标系下的坐标分别为

步骤三、通过四台激光传感器在基座三维坐标系下的坐标，运用最小二乘法，拟合出距离四个坐标点平均距离最近的平面Π₁，记为：ax+by+cz＝d；火炬塔基座顶面平面，即OXY平面的平面方程为z＝0；

步骤四、计算火炬塔相对于火炬塔基座顶面平面的倾斜角度α以及倾斜的方向所述的平面Π₁与火炬塔基座顶面平面的夹角即为火炬塔的倾斜角度α；平面Π₁与火炬塔基座顶面平面的交线为l:ax+by＝d，与直线l垂直的向量即为火炬塔倾斜方向；

步骤五、如果α＝0则火炬塔处于正确的安装位置，然后将火炬塔与火炬塔基座固定，结束姿态检测过程；否则转到步骤六；

步骤六、进行火炬塔姿态调整，在火炬塔基座上火炬塔倾斜的方向添加垫片，调整火炬塔的姿态，之后重复步骤一到步骤六直至火炬塔调整到正确的位置。