一种FPSO上部模块吊装姿态检测及调整方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115808151A(43)申请公布日2023.03.17(21)申请号202211445012.6(22)申请日2022.11.18(71)申请人天津博迈科海洋工程有限公司地址300452天津市滨海新区临港经济区渤海二十七路53号(72)发明人海燕刘新军何妍黄奇峰顾雪(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201专利代理师李素兰(51)Int.Cl.G01C1/00(2006.01)G01B11/00(2006.01)G01S17/08(2006.01)G01S17/88(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种FPSO上部模块吊装姿态检测及调整方法(57)摘要本发明公开了一种FPSO上部模块吊装姿态检测及调整方法，包括在FPSO上部模块底部安装激光传感器并建立直角坐标系，使用浮吊将FPSO上部模块吊起至指定位置，使用安装好的激光传感器判断被吊起的FPSO上部模块姿态是否竖直，使用吊机调整FPSO上部模块姿态使其竖直，使用激光传感器测量数据计算FPSO上部模块应调节的转角和应调节的距离，使用吊机将FPSO上部模块移动至指定的位置。本发明的优点是快捷高效，准确度高,减少人工操作环节，降低了事故的发生率，提升了FPSO上部模块安装定位的效率。CN115808151ACN115808151A权利要求书1/2页1.一种FPSO上部模块吊装姿态检测及调整方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、在FPSO上部模块底部四周安装四个激光传感器，所述的四个激光传感器分别为第一激光传感器(1)、第二激光传感器(2)、第三激光传感器(3)、第四激光传感器(4)，四个激光传感器呈长方形布置，设第一激光传感器(1)激光发射点与第二激光传感器(2)激光发射点之间的距离与第三激光传感器(3)激光发射点与第四激光传感器(4)激光发射点之间的距离相等且为L1，设第一激光传感器(1)激光发射点与第三激光传感器(3)激光发射点之间的距离与第二激光传感器(2)激光发射点与第四激光传感器(4)激光发射点之间的距离相等且为L2；以FPSO上部模块底壁处于水平平面时，FPSO上部模块底壁中点为坐标原点建立直角坐标系，坐标系z’轴的方向为竖直方向向上，x’的方向为第四激光传感器(4)激光发射点指向第一激光传感器(1)激光发射点，y’轴方向为第一激光传感器(1)激光发射点指向第二激光传感器(2)激光发射点；步骤二、使用浮吊将FPSO上部模块吊起到指定的高度H；步骤三、使用四个激光传感器判断此时FPSO上部模块姿态是否竖直，若不竖直则利用浮吊缆绳进行姿态调整，其中判断FPSO上部模块是否为竖直姿态的具体步骤如下：第一步、使用四个激光传感器分别测量竖直方向激光传感器激光发射点距离FPSO船体甲板平面的距离，设第一激光传感器(1)、第二激光传感器(2)、第三激光传感器(3)、第四激光传感器(4)的读数分别为h1、h2、h3、h4；若h1＝h2＝h3＝h4，则FPSO上部模块姿态竖直，执行步骤四；否则第一激光传感器(1)激光发射点的坐标为(‑L1/2,L2/2,h1‑H)、第二激光传感器(2)激光发射点的坐标为(L1/2,L2/2,h2‑H)、第三激光传感器(3)激光发射点的坐标为(‑L1/2,‑L2/2,h3‑H)、第四激光传感器(4)激光发射点的坐标为(L1/2,‑L2/2,h4‑H)，进行第二步；第二步、使用最小二乘法，以第一激光传感器(1)、第二激光传感器(2)、第三激光传感器(3)、第四激光传感器(4)的激光发射点为拟合点，利用四点坐标将四点拟合为平面Π1，平面Π1的法向量I记为(a,b,c)，法向量I与坐标系z’轴方向向量J的夹角即为倾斜角，记倾斜角为α；第三步、使用全站仪实时观测，利用浮吊缆绳将FPSO上部模块调整角度α；步骤三、在FPSO船体甲板上标记出与第一激光传感器(1)、第二激光传感器(2)、第三激光传感器(3)、第四激光传感器(4)的激光发射点相对应的点A,B,C,D，以点A,B,C,D所围成的矩形的中心为原点，建立直角坐标系，z轴的方向为竖直方向向上，x轴方向为D点指向点A，y轴方向为点A指向点B，计算FPSO上部模块绕z轴旋转的角度β和沿x轴、y轴平移的量Δx、Δy，具体步骤如下：第一步、在FPSO船体甲板上标记出与第一激光传感器(1)、第二激光传感器(2)、第三激光传感器(3)、第四激光传感器(4)的激光发射点相对应的点A,B,C,D，开启四个激光传感器，使用第一激光传感器(1)测量第一激光传感器(1)激光发射点到点A的距离、使用第二激光传感器(2)测量第二激光传感器(2)激光发射点到点B的距离、使用第三激光传感器(3)测量第三激光传感器(3)激光