[发明专利]自升式海洋平台调平方法

说明书

技术领域

本发明涉及海工设备技术，特别是涉及一种自升式海洋平台调平方法的技术。

背景技术

自升式海洋平台作业系统主要由作业平台，及承载作业平台的桩腿构成，桩腿 上装有升降装置，作业平台通过升降装置安装在桩腿上，作业平台通过桩腿将平台 重量及平台载荷传递给基础。在作业平台升降及插拔桩过程中，由于基础均没达到 稳态，桩腿下降及插桩时，难免会出现某几个桩腿到位并停止下沉，而另几个桩腿 没有到位继续下沉的现象，这会导致作业平台倾斜。为了确保各桩腿受力均衡，当 作业平台的倾斜度超出安全范围时，必须对作业平台实施调平，现有的调平方式都 是由人工手动控制的，只有在报警设备发出倾斜报警信号后才会实施调平，存在着 一定的滞后性，容易引发安全事故，其安全性有待提高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能提 高作业平台安全性的自升式海洋平台调平方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种自升式海洋平台调平方法，涉及 自升式海洋平台作业系统，所述海洋平台作业系统包括作业平台，及方形布设的四 根桩腿，四根桩腿上各装有一个能沿桩腿上下移动并能与桩腿锁定的升降装置，作 业平台固定在四个升降装置上，其特征在于：

设四个桩腿分别为第一桩腿、第二桩腿、第二桩腿、第四桩腿，其中的第一桩 腿、第二桩腿对角布设，第二桩腿、第四桩腿对角布设；

为作业平台设定一个三维坐标系，设第四桩腿所在位置为三维坐标系的原点O， 设三维坐标系的三个坐标轴分别为X轴、Y轴、Z轴，其中的X轴经过第二桩腿，Y 轴经过第一桩腿，Z轴垂直于水平面，设第四桩腿与第二桩腿之间的间距为Lx，第 四桩腿与第一桩腿之间的间距为Ly，作业平台在X轴方向上与水平面之间的夹角为 θx，作业平台在Y轴方向上与水平面之间的夹角为θy，并且θx、θy的顶点为三 维坐标系的原点O，作业平台在X轴方向上的最高点与最低点之间的高度差值为△ Zx，作业平台在Y轴方向上的最高点与最低点之间的高度差值为△Zy，桩腿允许升 降的最小步距为△Z；

在作业平台上安装能自动控制各升降装置运行的升降控制器，并在作业平台上 安装电子水平仪来实时监测θx、θy，并在θx、θy满足条件1时由人工控制各升 降装置对作业平台进行人工调平，在θx、θy满足条件2或条件3时利用升降控制 器控制各升降装置对作业平台进行自动调平；

条件1：|θx|＞βx或|θy|＞βx；

条件2：αx＜|θx|≤βx并且|θy|≤βy；

条件3：|θx|≤βx并且αy＜|θy|≤βy；

其中，αx为预先设定的θx下限值，βx为预先设定的θx下限值，αy为预 先设定的θy下限值，βy为预先设定的θy上限值；

升降控制器控制各升降装置对作业平台进行自动调平的步骤如下：

1)计算出△Zx、△Zy，具体计算公式为：

△Zx＝Lx·tanθx；

△Zy＝Ly·tanθy；

2)计算出作业平台在X轴方向上及Y轴方向上的调整步数，具体计算公式为：

nx＝(|△Zx|-Lx·tanαx)/△Z；

ny＝(|△Zy|-Ly·tanαy)/△Z；

其中，nx为作业平台在X轴方向上的调整步数，ny为作业平台在Y轴方向上的 调整步数；

3)采用零舍一入法对nx、ny进行取整；

4)计算出作业平台在X轴方向上及Y轴方向上的调整距离，具体计算公式为：

Sx＝nx·△Z；

Sy＝ny·△Z；

其中，Sx为作业平台在X轴方向上的调整距离，Sy为作业平台在Y轴方向上的 调整距离；

5)根据θx、θy、Sx、Sy对作业平台进行调平；

如果θx为正值，控制第二桩腿、第二桩腿上的升降装置下降Sx；

如果θx为负值，控制第二桩腿、第二桩腿上的升降装置上升Sx；

如果θy为正值，控制第一桩腿、第二桩腿上的升降装置下降Sy；

如果θy为负值，控制第一桩腿、第二桩腿上的升降装置上升Sy；

如果αx＜|θx|≤βx并且αy＜|θy|≤βy并且Lx<Ly，则优先调整第二桩腿、 第二桩腿上的升降装置；