[发明专利]一种自升式海洋平台升降控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种自升式海洋平台升降控制系统，包括带有四条桩腿的自升式海洋平台、桩腿传动机构以及桩腿控制柜，所述桩腿传动机构设置在所述自升式海洋平台的下方，所述桩腿传动机构与所述桩腿控制柜连接，还包括主控系统、从控系统、主控系统上位机、从控系统上位机、旋转编码器、倾角传感器以及扭矩传感器，所述主控系统与所述从控系统连接，所述旋转编码器、所述倾角传感器以及所述扭矩传感器均设置在所述桩腿传动机构上，所述旋转编码器分别与所述主控系统以及所述从控系统连接，所述倾角传感器与所述主控系统连接，所述扭矩传感器与所述从控系统连接。本发明的自升式海洋平台升降控制系统及控制方法控制精度高，稳定性好。

技术领域

本发明涉及海洋工程装备领域，具体涉及一种自升式海洋平台升降控制系统及控制方法。

背景技术

随着对海洋资源需求的增加，海洋平台升降控制系统的研发尤为重要。四桩腿海洋升降平台具有承载量大，稳定性高等优点，因此其市场需求量也越来越大。但由于四桩腿海洋升降平台本身存在的超静定问题引起的“虚腿”、升降过程中容易出现“卡住”等问题，造成海洋平台升降不稳定，导致升降效果差。随着我国海洋站战略向深海的推进，急需要设计一种能够解决四桩腿海洋升降平台本身存在的超静定等问题，使得平台四桩腿能够连续且同步升降，控制精度高，稳定性好的自升式海洋平台同步升降控制系统。

不同数量桩腿和不同升降传动方式的海洋平台，其升降控制系统也不同。中国发明专利申请公开说明书201710246708.9公开了一种自升式海洋平台升降装置同步控制方式及装置，该升降控制系统是一种基于升降速度和升降高度相结合的一种同步控制方式，因为该升降控制系统的平衡控制以桩腿的绝对高度作为调平依据，一旦出现海底“穿刺”，平台的平衡参照将会出现不准，进而导致平台的升降倾斜，给工作人员带来极大危害及财产损失。为了解决四桩腿海洋平台本身具有的特定问题，设计了一种能够连续且同步升降，控制精度高，稳定性好的自升式海洋平台同步升降控制系统。

发明内容

为了解决上述现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种自升式海洋平台升降控制系统及控制方法，控制精度高，稳定性高。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种自升式海洋平台升降控制系统，包括带有四条桩腿的自升式海洋平台、桩腿传动机构以及桩腿控制柜，所述桩腿传动机构设置在所述自升式海洋平台的下方，所述桩腿传动机构与所述桩腿控制柜连接，还包括主控系统、从控系统、主控系统上位机、从控系统上位机、旋转编码器、倾角传感器以及扭矩传感器，所述主控系统与所述主控系统上位机连接，所述从控系统与所述从控系统上位机连接，所述主控系统与所述从控系统连接，所述从控系统设置在所述桩腿控制柜内，所述旋转编码器、所述倾角传感器以及所述扭矩传感器均设置在所述桩腿传动机构上，所述旋转编码器分别与所述主控系统以及所述从控系统连接，所述倾角传感器与所述主控系统连接，所述扭矩传感器与所述从控系统连接。

进一步的，所述主控系统以及所述从控系统的内部均设置有高速计数器，计数效果好。

进一步的，所述桩腿传动机构包括齿条、齿轮、电机以及减速箱，所述电机与所述减速箱连接，所述减速箱安装在所述自升式海洋平台上，所述齿轮安装于所述减速箱的输出轴上，所述齿条焊接在所述桩腿的两侧，所述齿轮与所述齿条互相啮合连接，传动效果好。

进一步的，所述旋转编码器设置在所述齿轮的输出轴处，所述倾角传感器设置在所述自升式海洋平台的两条对角线上，所述扭矩传感器设置在所述电机的输出轴上，能够有效地收集相关数据。

进一步的，所述旋转编码器包括主电机编码器以及从电机编码器，所述主电机编码器与所述主控系统连接，所述从电机编码器与所述从控系统连接，控制效果好。

进一步的，还包括高度编码器，所述高度编码器的两端分别连接所述自升式海洋平台和所述从控系统，增强监控效果。

一种自升式海洋平台升降控制方法，包括以下步骤：