一种基于原油转驳船的原油输送系统的动力定位方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于原油转驳船的原油输送系统的动力定位方法，将与CTV固定的引导缆固定于VLCC上，构建安全区域内的防拉断弹性控制模型；判断CTV是否在安全区域内，如果不在则通过CTV的定位调整系统通过防拉断弹性控制模型进行防拉断弹性控制;通过设置原油转驳船上的防拉断弹性控制模型，自适应的适当调整原油转驳船的位置以避免输油管被拉断，利用了原油转驳船的动力定位系统的推进能力，提高了原油转驳船和油轮之间稳定输油的抗风险能力，避免了再输油过程中由于风向和海流的影响导致输油过程出现风险。输油过程出现风险。输油过程出现风险。

【技术实现步骤摘要】
一种基于原油转驳船的原油输送系统的动力定位方法


[0001]本公开属于转驳船、动力定位领域，具体涉及一种基于原油转驳船的原油输送系统的动力定位方法。

技术介绍

[0002]CTV(Cargo Transfer Vessel，原油转驳船、也叫原油中转装置/原油中转船)的设计目的是为了为降低FPSO（浮式生产储油轮，也叫浮式液化天然气生产储卸装置、深海采油平台）卸油成本，中远海运重工旗下的南通中远船务和广东中远船务联合国内知名研究院所研发的“FPSO+CTV+VLCC”的模式，即：FPSO处理的原油通过CTV上侧装载系统过驳，CTV通过原油外输系统卸载原油到VLCC（超大型油轮、油轮）。
[0003]但是这样的三位一体模式的中转输油，各个设施相互之间连接的输油管和缆绳，相对于其庞大的船舶体量而言很脆弱，由于FPSO平台相对固定、CTV可以通过动力定位相对固定，但是驳船不固定，所以很容易导致输油管被拉断，因此，针对海洋环境的风高浪大、环境多变等问题，需要一种自动的动态调整CTV位置的控制方式，确保输油管安全，以保障CTV的输油安全性。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于原油转驳船的原油输送系统的动力定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100，将与CTV固定的引导缆固定于VLCC上，FPSO与CTV之间、CTV与VLCC之间连接有油管，连接FPSO与CTV之间的油管为第一油管，连接CTV与VLCC之间的油管为第二油管；S200，当FPSO通过输油路径开始输油，通过第一油管和第二油管从CTV中转输油到VLCC，划分CTV与VLCC之间的安全区域；其中，输油路径为FPSO通过第一油管输油给CTV，CTV通过第二油管输油到VLCC；S300，构建安全区域内的防拉断弹性控制模型；S400，判断CTV是否在安全区域内，如果不在则通过CTV的定位调整系统通过防拉断弹性控制模型进行防拉断弹性控制；其中，在S200中，划分CTV与VLCC之间的安全区域的方法为：在FPSO开始输油的时刻，令VLCC的中心位置为圆心O
B
，以O
B
到VLCC船身上的最远位置的距离为最大半径R
B
，或者将VLCC船的外接球的半径作为R
B
，以O
B
为圆心、R
B
为半径的圆形区域作为VLCC的安全区域，以CTV的中心位置为圆心O
C
，以O
C
到CTV船身上最远距离位置的距离为最大半径R
c
，或者将CTV的外接球的半径作为R
c
，以O
C
为圆心、R
c
为半径的圆形区域作为CTV的安全区域，以VLCC的安全区域为SAFEV、CTV的安全区域SAFEC，将SAFEC中SAFEV的补集作为CTV与VLCC之间的安全区域，以下将CTV与VLCC之间的安全区域简称为安全区域；其中，在S300中，构建防拉断弹性控制模型的方法为：S301，令C为CTV的几何中心点的位置，B为VLCC的几何中心点位置，P为FPSO的几何中心点的位置，O表示圆心，以O
p
表示FPSO的几何中心位置，T表示船头位置或者船尖位置，以G表示油管接头位置，R为等效半径或者R为船头位置到油管接头距离的一半，J表示经度，W表示纬度，A表示航向角，带下标P、B、C的J、W、A分别表示P、B、C的位置的经度、纬度和角度；S302，以P点的位置为基准位置O
p基
(J
P基
,W
P基
)实时修正C、B点的位置信息，具体方法包括：测量实时的O
p
、O
C
、O
B
位置分别为：O
p实
(J
P实
,W
P实
)、O
C实
(J
C实
,W
C实
)、O
B实
(J
B实
,W
B实
) 和航向角A
C实
、A
B实
，其中，J
P实
、W
P实
分别表示实时采集到的P点的经度和纬度位置, J
C实
、W
C实
分别表示实时采集到的C点的经度和纬度位置，J
B实
、W
B实
分别表示实时采集到的B点的经度和纬度位置，令A
C实
、A
B实
分别表示实时采集到的C点和B点航向角；实时修正C、B点的位置信息为、：，；其中，
△
J
P
= J
P实
﹣J
P
，
△
W
P
=W
P实
﹣W
P
；其中，基准位置数据O
p基
(J
P
,W
P
)的获取方式为：以开始输油的时间为T1，以CTV脱离安全区域的时间为T2，计算时间段t=T2
‑
T1；记开始输油的时刻的CTV的初始航向角为A
C初
、开始输油的时刻的VLCC的初始航向角为A
B初
；监测最近时间段t内P点的O
p实
(J
P实
,W
P实
) 位置得到O
p
位置集合A，剔除A中CTV的位置不在安全区域时的各个O
p
位置元素，计算A元素中各个位置的算术平均值作为O
p基
(J
P
,W
P
)；
S303，设置第一约束关系为：R
C
+R
B
+D1≤≤R
C
+R
B
+D2，其中，为到的欧式距离，参数D1为最小弹性距，参数D2为最大弹性距，D1、D2的值通过以下步骤获取：令引导缆与CTV固定的位置点为第一端点，引导缆固定于VLCC的位置点为第二端点；记CTV的初始航向角为A
C初
，在航向角为A
C初
时CTV的载体纵轴在水平面的投影直线与第一端点到第二端点...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣，吴承恩，阿恩，
申请(专利权)人：广东工业大学南通中远海运船务工程有限公司，
类型：发明
国别省市：