一种钻采船海上综合定位装置的制作方法

本技术涉及动力定位装置，具体是一种钻采船海上综合定位装置。

背景技术：

1、海洋环境条件极为恶劣，用于海上采矿、输油、打捞、钻井、整平、大型构件转驳等用途的船体，在作业时常需要通过足够能力定位系统，抵御外部环境载荷，维持自身位置。动力定位系统（dynamic positioning system）是指船舶不借助锚泊系统，通过测量系统检测到船舶的实际位置与目标位置的差异，计算出所需要的推力大小，并将这些推力合理地分配给推进器，来抵抗外界的影响力（如风浪流作用力）使船舶定位在所要求的位置上的系统。各推进器按照系统要求，调整转速和角度，在若干个推进器的共同作用下，船舶以自身重心为基点进行回转或偏转，使船舶定位在所要求的位置上。在水深较深的海域中，动力定位目前已经在船舶及海洋工程领域中得到了广泛的应用。

2、船舶回转时，基本上以自身重心为基点进行回转，回转速度的快慢与各推进器的回转力矩总和有关，各推进器的力矩=推力×力臂，力臂就是推进器与船舶重心之间的距离。一般而言，船舶建造完工后，其空船状态的重心位置是一个固定值，也就是说各推进器与船舶重心之间距离是固定的，因此，各推进器的力矩大小仅与推力有关。船舶动力定位时，只能通过调整各推进器的转速和角度来实现船舶的回转的速度及角度，各推进器维持位置持续工作需要大量耗能，可适应的海况较低。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种可改变船体重心位置，通过调整船体各推进器的力臂和推力相配合，以提高船体的定位速度和减少各推进器耗能的钻采船海上综合定位装置。

2、本实用新型所述的钻采船海上综合定位装置，包括船体和控制器，船体靠近中心的两侧设有若干个压载水舱，所述压载水舱连通有用于输送海水的调载管路，调载管路上安装有控制海水注入或排出压载水舱的调载水泵，船体艏艉两侧安装有若干个用于检测船体吃水的吃水传感器，船体艏艉两侧还安装有若干个推进器，所述推进器、调载水泵和吃水传感器均与控制器电连，所述控制器接收吃水传感器的船体吃水信号计算出船体的实时重心位置，根据实时重心位置控制推进器的推力和压载水舱的装载量。

3、所述的钻采船海上综合定位装置，通过船体艏艉两侧的吃水传感器测得实时的吃水信号，控制器接收吃水信号进行运算和分析得出船体实时的重心位置，同时以加大力臂、减小推力为原则，计算出船体的最优重心位置；进而控制调载水泵向指定的压载水舱注入或排出海水，随着船体压载量的改变，其重心位置将移动到需要的最优重心位置，并根据船体实时的重心位置控制各推进器发出的推力大小及角度，通过调整船体各推进器的力臂和推力相配合，实现船体的快速定位。本实用新型结构简单，通过向压载水舱注入或排出海水改变船体压载量，进而调整船体的重心位置，使得船体重心位置尽量远离推力更大的推进器，从而使船体获得更大的回转力矩，以减少推进器的能力消耗。

技术特征：

1.一种钻采船海上综合定位装置，包括船体（1）和控制器（2），其特征在于，船体靠近中心的两侧设有若干个压载水舱（3），所述压载水舱连通有用于输送海水的调载管路（4），调载管路上安装有控制海水注入或排出压载水舱的调载水泵（5），船体艏艉两侧安装有若干个用于检测船体吃水的吃水传感器（6），船体艏艉两侧还安装有若干个推进器（7），所述推进器、调载水泵和吃水传感器均与控制器电连，所述控制器接收吃水传感器的船体吃水信号计算出船体的实时重心位置，根据实时重心位置控制推进器的推力和压载水舱的装载量。

2.根据权利要求1所述的钻采船海上综合定位装置，其特征在于，还包括与控制器相连的环境监测仪，所述环境监测仪分别安装在船体的前后左右四侧。

3.根据权利要求1所述的钻采船海上综合定位装置，其特征在于，船体靠近中心的两侧分别设置两个压载水舱，船体艉部设置两个压载水舱，船体艏部设置两个压载水舱。

技术总结
本技术公开一种钻采船海上综合定位装置，包括船体和控制器，船体靠近中心的两侧设若干个压载水舱，压载水舱连通用于输送海水的调载管路，调载管路上安装控制海水注入或排出压载水舱的调载水泵，船体艏艉两侧安装若干个用于检测船体吃水的吃水传感器，船体艏艉两侧安装若干个推进器，推进器、调载水泵和吃水传感器均与控制器电连，控制器接收吃水传感器的船体吃水信号计算出船体的实时重心位置，根据实时重心位置控制推进器的推力和压载水舱的装载量。本技术通过向压载水舱注入或排出海水改变船体压载量，进而调整船体的重心位置，使得船体重心位置尽量远离推力更大的推进器，从而使船体获得更大的回转力矩，以减少推进器的能力消耗。

技术研发人员：杨达梅,潘元憨,黄天星,黄勇,赵来星,李珍
受保护的技术使用者：广州船舶及海洋工程设计研究院(中国船舶集团有限公司第六〇五研究院)
技术研发日：20230425
技术公布日：2024/1/15