一种FPSO上部模块吊装姿态检测及调整方法与流程

文档序号:33506831发布日期:2023-03-18 02:32阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种fpso上部模块吊装姿态检测及调整方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一、在fpso上部模块底部四周安装四个激光传感器,所述的四个激光传感器分别为第一激光传感器(1)、第二激光传感器(2)、第三激光传感器(3)、第四激光传感器(4),四个激光传感器呈长方形布置,设第一激光传感器(1)激光发射点与第二激光传感器(2)激光发射点之间的距离与第三激光传感器(3)激光发射点与第四激光传感器(4)激光发射点之间的距离相等且为l1,设第一激光传感器(1)激光发射点与第三激光传感器(3)激光发射点之间的距离与第二激光传感器(2)激光发射点与第四激光传感器(4)激光发射点之间的距离相等且为l2;以fpso上部模块底壁处于水平平面时,fpso上部模块底壁中点为坐标原点建立直角坐标系,坐标系z’轴的方向为竖直方向向上,x’的方向为第四激光传感器(4)激光发射点指向第一激光传感器(1)激光发射点,y’轴方向为第一激光传感器(1)激光发射点指向第二激光传感器(2)激光发射点;步骤二、使用浮吊将fpso上部模块吊起到指定的高度h;步骤三、使用四个激光传感器判断此时fpso上部模块姿态是否竖直,若不竖直则利用浮吊缆绳进行姿态调整,其中判断fpso上部模块是否为竖直姿态的具体步骤如下:第一步、使用四个激光传感器分别测量竖直方向激光传感器激光发射点距离fpso船体甲板平面的距离,设第一激光传感器(1)、第二激光传感器(2)、第三激光传感器(3)、第四激光传感器(4)的读数分别为h1、h2、h3、h4;若h1=h2=h3=h4,则fpso上部模块姿态竖直,执行步骤四;否则第一激光传感器(1)激光发射点的坐标为(-l1/2,l2/2,h
1-h)、第二激光传感器(2)激光发射点的坐标为(l1/2,l2/2,h
2-h)、第三激光传感器(3)激光发射点的坐标为(-l1/2,-l2/2,h
3-h)、第四激光传感器(4)激光发射点的坐标为(l1/2,-l2/2,h
4-h),进行第二步;第二步、使用最小二乘法,以第一激光传感器(1)、第二激光传感器(2)、第三激光传感器(3)、第四激光传感器(4)的激光发射点为拟合点,利用四点坐标将四点拟合为平面π1,平面π1的法向量i记为(a,b,c),法向量i与坐标系z’轴方向向量j的夹角即为倾斜角,记倾斜角为α;第三步、使用全站仪实时观测,利用浮吊缆绳将fpso上部模块调整角度α;步骤三、在fpso船体甲板上标记出与第一激光传感器(1)、第二激光传感器(2)、第三激光传感器(3)、第四激光传感器(4)的激光发射点相对应的点a,b,c,d,以点a,b,c,d所围成的矩形的中心为原点,建立直角坐标系,z轴的方向为竖直方向向上,x轴方向为d点指向点a,y轴方向为点a指向点b,计算fpso上部模块绕z轴旋转的角度β和沿x轴、y轴平移的量δx、δy,具体步骤如下:第一步、在fpso船体甲板上标记出与第一激光传感器(1)、第二激光传感器(2)、第三激光传感器(3)、第四激光传感器(4)的激光发射点相对应的点a,b,c,d,开启四个激光传感器,使用第一激光传感器(1)测量第一激光传感器(1)激光发射点到点a的距离、使用第二激光传感器(2)测量第二激光传感器(2)激光发射点到点b的距离、使用第三激光传感器(3)测量第三激光传感器(3)激光发射点到点c的距离、使用第四激光传感器(4)测量第四激光传感器(4)激光发射点到点d的距离,分别记为d1、d2、d3、d4;第二步,计算第一激光传感器(1)激光发射点与点a连线、第二激光传感器(2)激光发射点与点b连线、第三激光传感器(3)激光发射点与点c连线、第四激光传感器(4)激光发射点
与点d连线在fpso船体甲板平面投影的距离,分别记为d1、d2、d3、d4;第三步,求解第一激光传感器(1)激光发射点相对于点a绕z轴旋转的角度β1和沿x轴、y轴平移的量δx1、δy1;第四步,求解第二激光传感器(2)激光发射点相对于点b绕z轴旋转的角度β3和沿x轴、y轴平移的量δx2、δy2;第五步,求解第三激光传感器(3)激光发射点相对于点c绕z轴旋转的角度β3和沿x轴、y轴平移的量δx3、δy3;第六步,求解第四激光传感器(4)激光发射点相对于点d绕z轴旋转的角度β4和沿x轴、y轴平移的量δx4、δy4;第七步,计算fpso上部模块绕z轴旋转的角度β和沿x轴、y轴平移的量δx、δy;步骤四、使用全站仪实时观测,使用吊机将fpso上部模块绕z轴旋转角度β,再沿x轴移动δx,沿y轴移动δy;步骤五、使用吊机将fpso上部模块沿着z轴缓缓下降,开始fpso上部模块的安装工作。

技术总结
本发明公开了一种FPSO上部模块吊装姿态检测及调整方法,包括在FPSO上部模块底部安装激光传感器并建立直角坐标系,使用浮吊将FPSO上部模块吊起至指定位置,使用安装好的激光传感器判断被吊起的FPSO上部模块姿态是否竖直,使用吊机调整FPSO上部模块姿态使其竖直,使用激光传感器测量数据计算FPSO上部模块应调节的转角和应调节的距离,使用吊机将FPSO上部模块移动至指定的位置。本发明的优点是快捷高效,准确度高,减少人工操作环节,降低了事故的发生率,提升了FPSO上部模块安装定位的效率。提升了FPSO上部模块安装定位的效率。提升了FPSO上部模块安装定位的效率。


技术研发人员:海燕 刘新军 何妍 黄奇峰 顾雪
受保护的技术使用者:天津博迈科海洋工程有限公司
技术研发日:2022.11.18
技术公布日:2023/3/17
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