[发明专利]利用视频测距的海洋平台起重机升沉补偿控制系统及方法

权利要求书

1.一种利用视频测距的海洋平台起重机升沉补偿控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括检测机构、控制机构和执行机构，所述升沉补偿控制系统用于实现海洋平台起重机提升与下放全过程的智能升沉运动补偿，在提升和下放过程中分别叠加船体升沉运动同幅值、同方向的运动，保证在海浪运动的条件下，所述海洋平台起重机不受船体升沉运动的影响，平稳地将负载提升离开且能够平稳下放至补给船；其中：

所述的检测机构采用视频测距方法检测补给船体的三维位置信息，将检测的参数传送至所述控制机构，用以控制所述执行机构进行海洋平台起重机提升与下放全过程的智能升沉运动补偿，在提升和下放过程中分别叠加船体升沉运动同幅值、同方向的运动，保证在海浪运动的条件下，所述海洋平台起重机不受船体升沉运动的影响，平稳地将负载提升离开且能够平稳下放至补给船；

所述的海洋平台为海洋固定平台；

所述的三维位置信息是指包含船体升沉方向、船体三维姿态的直角坐标系下各个方向的位移、速度、加速度信息；

所述的同幅值、同方向的运动是指与船体随海浪周期性运动幅值大小相同，方向相同的运动。

2.根据权利要求1所述的利用视频测距的海洋平台起重机升沉补偿控制系统，其特征在于：在提升阶段，所述的检测机构采用视频测距方法检测补给船体的升沉运动的信息，通过控制机构的运算，得到补给船的速度和加速度信息，通过执行机构在提升过程中叠加船体升沉运动同幅值、同方向的运动，由所述执行机构进行主动的升沉运动补偿、智能的选择提升时刻，避免提升过程产生起重机钢丝绳冲击载荷，实现平稳的提升。

3.根据权利要求1所述的利用视频测距的海洋平台起重机升沉补偿控制系统，其特征在于：在下放阶段，所述的检测机构采用视频测距方法检测补给船体的三维位置信息，在所述控制机构的控制下，通过执行机构在负载下降过程中叠加船体升沉运动同幅值、同方向的运动，保证负载以设定的相对速度下放至船体甲板，且能够判别补给船姿态信息，选择负载下放时机，实现负载平稳的下放。

4.根据权利要求1所述的利用视频测距的海洋平台起重机升沉补偿控制系统，其特征在于：所述的执行机构为直接泵控式电液升沉补偿装置(3)，所述的直接泵控式电液升沉补偿装置(3)包括伺服电机驱动器(4)、转速传感器(5)、位移传感器(7)和至少三个压力传感器(6)，所述伺服电机驱动器(4)驱动所述直接泵控式电液升沉补偿装置(3)，采用转速传感器(5)、位移传感器(7)和至少三个压力传感器(6)采集所述直接泵控式电液升沉补偿装置(3)的运行参数，并反馈至所述控制机构，用于所述直接泵控式电液升沉补偿装置(3)的闭环控制，实现海洋平台起重机的提升和下放。

5.根据权利要求4所述的利用视频测距的海洋平台起重机升沉补偿控制系统，其特征在于：所述的直接泵控式电液升沉补偿装置(3)包括伺服电机驱动器(4)、伺服电机(16)、双向液压泵(17)、蓄能器(13)、快插接头(14)、两个溢流阀(15)、单出杆液压缸(11)、动滑轮(9)、静滑轮(10)、至少三个压力传感器(6)、转速传感器(5)和位移传感器(7)，由伺服电机驱动器(4)驱动伺服电机(16)带动双向液压泵(17)转动，双向液压泵(17)的两输出端分别与单出杆液压缸(11)的有杆腔和无杆腔连接，在双向液压泵(17)的两输出端间并联两个反向安装的溢流阀(15)；伺服电机(16)与转速传感器(5)连接，转速传感器(5)、位移传感器(7)、伺服电机驱动器(4)、至少三个压力传感器(6)分别与控制计算机(1)连接；动滑轮(9)连接在单出杆液压缸(11)的活塞杆上，静滑轮(10)连接在单出杆液压缸(11)的底部，位移传感器(7)安装在单出杆液压缸(11)内。

6.根据权利要求5所述的利用视频测距的海洋平台起重机升沉补偿控制系统，其特征在于：所述伺服电机驱动器(4)、伺服电机(16)、双向液压泵(17)、蓄能器(13)、快插接头(14)、两个溢流阀(15)、单出杆液压缸(11)、动滑轮(9)、静滑轮(10)、至少三个压力传感器(6)、转速传感器(5)和位移传感器(7)均集成自治装置。