The invention provides a single point mooring anchor-propeller joint cooperative positioning system and method for marine engineering. The single point mooring anchor-propeller joint cooperative positioning system for marine engineering includes a host computer, an anchor winch system, a ship propulsion system and a mooring platform environment parameter detection system; the host computer respectively relates to the anchor winch system, the ship propulsion system and the mooring platform through a communication network. The platform environment parameter detection system is connected. The advantages are as follows: through mooring anchor-propeller coordinated positioning, it brings stable, efficient, energy-saving and low-cost advantages for marine positioning projects, promotes the utilization of equipment resources, reduces the capacity of mooring equipment, has high economic and social benefits, and has important practical significance and promotion value for enhancing the competitiveness of positioning projects such as offshore oil recovery, loading and unloading.
【技术实现步骤摘要】
船海工程单点系泊锚桨联合协同定位系统及方法
本专利技术属于船舶与海洋工程
，具体涉及一种船海工程单点系泊锚桨联合协同定位系统及方法。
技术介绍
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。单点系泊属于浮式海洋平台/工程船定位模式的一种，多应用于FPSO、油轮等可在预定区域内绕定点旋转的场合。目前，单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...
【技术保护点】
1.一种船海工程单点系泊锚桨联合协同定位系统，其特征在于，包括上位机、锚绞机系统、船舶推进系统以及系泊平台环境参数检测系统；所述上位机通过通信网络分别与所述锚绞机系统、所述船舶推进系统以及所述系泊平台环境参数检测系统连接。
【技术特征摘要】
1.一种船海工程单点系泊锚桨联合协同定位系统，其特征在于，包括上位机、锚绞机系统、船舶推进系统以及系泊平台环境参数检测系统；所述上位机通过通信网络分别与所述锚绞机系统、所述船舶推进系统以及所述系泊平台环境参数检测系统连接。2.根据权利要求1所述的船海工程单点系泊锚桨联合协同定位系统，其特征在于，所述系泊平台环境参数检测系统包括：风向检测模块、风速检测模块、风力检测模块、流速检测模块、浪涌计、系泊平台左右摇摆角度检测模块以及系泊平台振荡传感器。3.根据权利要求1所述的船海工程单点系泊锚桨联合协同定位系统，其特征在于，所述锚绞机系统包括：锚绞机控制系统PLC、锚机电动机、锚铰机、锚链、锚、第一24VDC电源模块、系泊运动控制器、电机供电模块ALM、电机驱动模块PM、电动机编码器模块、电动机编码器、锚绞机编码器模块、锚绞机编码器、张力传感器、垂直向角度传感器、水平向角度传感器、减速器和制动器；所述锚绞机控制系统PLC通过所述电机驱动模块PM与所述锚机电动机连接，用于控制所述锚机电动机的工作状态；所述锚机电动机的输出端连接到所述锚铰机，用于驱动所述锚铰机进行锚链的伸缩动作；所述锚链的一端缠绕于所述锚铰机，另一端通过所述锚固定到系泊定位点；电站母线排提供动力电源，其与所述电机供电模块ALM连接，用于向所述电机供电模块ALM提供450V三相交流电；所述电机供电模块ALM将三相交流电变换为700V的直流电，并连接到所述电机驱动模块PM；所述电机驱动模块PM将700V的直流电变换为450VAC供给所述锚机电动机，进而向所述锚机电动机供电；外部110V交流电连接到所述第一24VDC电源模块，所述第一24VDC电源模块将110V交流电变换为24V直流电，并向所述锚绞机系统的除所述锚机电动机之外的其他设备模块供电；所述电动机编码器用于检测所述锚机电动机的转角和转速，并发送给所述电动机编码器模块，经所述电动机编码器模块处理后，上传给所述锚绞机控制系统PLC；所述锚绞机编码器用于检测所述锚铰机的转角和转速，并发送给所述锚绞机编码器模块，经所述锚绞机编码器模块处理后，上传给所述锚绞机控制系统PLC；所述张力传感器安装在所述锚铰机的四个固定地脚中对角线上的两个地脚螺栓处，用于实时检测所述锚链的锚链张力，并直接传输给所述锚绞机控制系统PLC；所述垂直向角度传感器用于实时检测锚链与垂直方向的夹角，并直接传输给所述锚绞机控制系统PLC；所述水平向角度传感器用于实时检测锚链水平方向与船艏向的夹角，并直接传输给所述锚绞机控制系统PLC；所述减速器，安装于所述锚机电动机和所述锚铰机之间，用于保证锚绞机所需的低速大转矩；所述制动器安装于所述锚铰机的控制端，用于制动刹车，防止锚链的长度和张力滑动。4.根据权利要求1所述的船海工程单点系泊锚桨联合协同定位系统，其特征在于，所述船舶推进系统包括：船舶推进控制系统PLC、船舶推进力调整单元以及船舶推进方向调整单元；所述船舶推进控制系统PLC分别与所述船舶推进力调整单元以及所述船舶推进方向调整单元连接；具体的，所述船舶推进系统包括吊舱推进系统、电机直驱型推进系统和柴油机推进系统。5.根据权利要求4所述的船海工程单点系泊锚桨联合协同定位系统，其特征在于，所述吊舱推进系统包括：电力推进控制系统PLC、电力推进控制器、第二24VDC电源模块、推进供电模块ALM、推进驱动模块PM、回转驱动模块PM、推进电机编码器模块、回转电机编码器模块、回转电机、回转电机编码器、推进电机、推进电机编码器、推进电机输出轴扭矩传感器和螺旋浆；所述电力推进控制系统PLC通过所述推进驱动模块PM与所述推进电机连接，用于控制所述推进电机的工作状态；所述推进电机的输出端连接到所述螺旋浆，用于控制所述螺旋浆旋转速度；所述电力推进控制系统PLC通过所述回转驱动模块PM与所述回转电机连接，用于控制所述回转电机的工作状态，进而调整平台方向；电站母线排提供动力电源，其与所述推进供电模块ALM连接，用于向所述推进供电模块ALM提供450V三相交流电；所述推进供电模块ALM三相交流电变换为700V的直流电，并分别连接到所述推进驱动模块PM和所述回转驱动模块PM；所述推进驱动模块PM将700V的直流电变换为450V直流电供给所述推进电机，进而向所述推进电机供电；所述回转驱动模块PM将700V的直流电变换为450V直流电供给所述回转电机，进而向所述回转电机供电；外部110V交流电连接到所述第二24VDC电源模块，所述第二24VDC电源模块将110V交流电变换为24V直流电，并向所述吊舱推进系统的除所述回转电机和所述推进电机之外的其他设备模块供电；所述推进电机编码器，用于检测所述推进电机的转角和转速，并发送给所述推进电机编码器模块，经所述推进电机编码器模块处理后，上传给所述电力推进控制系统PLC；所述回转电机编码器，用于检测所述回转电机的转角和转速，并发送给所述回转电机编码器模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：张桂臣，孙增华，陈孟伟，祝小杰，张松，易朝晖，胡道富，吴学峰，
申请(专利权)人：邳州众创工业设备自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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