一种FPSO软钢臂单点系泊姿态监测系统及方法与流程

技术特征：

1.一种FPSO软钢臂单点系泊姿态监测系统，其特征在于，包括：

用于向采集终端发送电磁波、超声波的发送终端、用于接收所述电磁波、所述超声波并向处理器发送距离信号的采集终端和处理器；

所述发送终端包括：设置于单点平台上的滚动和俯仰关节处的第一发送终端，设置于软管吊臂上的第二发送终端、第三发送终端；

所述采集终端包括：设置于软钢臂和系泊腿的连接处的第一采集终端和第二采集终端，设置于所述系泊腿和系泊支架的连接处的第三采集终端和第四采集终端，设置于所述系泊支架上方衡梁的中点处的第五采集终端；

所述处理器用于根据接收所述采集终端发送的距离信号确定软钢臂单点系泊的姿态值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集终端包括：

超声波传感器模块、无线传输模块、单片机；

所述超声波传感器模块、无线传输模块分别与单片机连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述采集终端还包括：与所述单片机连接的显示模块和串口通信模块。

4.一种FPSO软钢臂单点系泊姿态监测方法，其特征在于，包括：

三个发送终端分别向采集终端发送电磁波、超声波，所述发送终端包括：设置于单点平台上的滚动和俯仰关节处的第一发送终端，设置于软管吊臂上的第二发送终端、第三发送终端，所述采集终端包括：设置于软钢臂和系泊腿的连接处的第一采集终端和第二采集终端，设置于所述系泊腿和系泊支架的连接处的第三采集终端和第四采集终端，设置于所述系泊支架上方衡梁的中点处的第五采集终端；

所述采集终端接收所述电磁波、所述超声波，并根据所述电磁波、所述超声波确定与所述三个发送终端的实时距离；

所述采集终端将所述实时距离发送至处理器；

所述处理器根据所述实时距离与所述三个发送终端的坐标求得所述采集终端的坐标；

所述处理器根据所述采集终端的坐标值确定软钢臂单点系泊的姿态值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述所述处理器根据所述实时距离与所述三个发送终端的坐标求得所述采集终端的坐标，包括：

处理器根据公式

$\left\{\begin{array}{c}{(d_1-x_0)}^2+d_2^2+d_3^2=L_1^2\\ d_1^2+{(d_2-y_0)}^2+{(d_3-z_0)}^2=L_2^2\\ d_1^2+{(d_2+y_0)}^2+{(d_3-z_0)}^2=L_3^2\end{array}\right.---\left(1\right)$

求得采集终端的坐标，其中，(d₁,d₂,d₃)为任一采集终端的坐标，(x₀,0,0)为第一发送终端的坐标，(0,y₀,z₀)为第二发送终端的坐标，(0,-y₀,z₀)为的第三发送终端的坐标，所述L₁，L₂，L₃为第一发送终端、第二发送终端以及第三发送终端到任一采集终端的距离。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述处理器根据所述采集终端的坐标值确定软钢臂单点系泊的姿态值，包括：

所述处理器根据第一发送终端、第一采集终端以及第二采集终端的坐标值确定软钢臂钢体的姿态值；

所述处理器根据第三采集终端、第四采集终端以及第五采集终端的坐标值确定船体支架的姿态值；

所述处理器根据所述第一采集终端、所述第三采集终端的坐标值确定一条系泊腿的姿态值；

所述处理器根据所述第二采集终端、所述第四采集终端的坐标值确定另一条系泊腿的姿态值。