[發明專利]一種海洋勘察設備的升沉補償控制系統及控制方法有效

申請號：	201210084905.2	申請日：	2012-03-27
公開（公告）號：	CN102602840A	公開（公告）日：	2012-07-25
發明（設計）人：	王志勇;諶志新;徐志強;江濤	申請（專利權）人：	中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所
主分類號：	B66D1/50	分類號：	B66D1/50;B66D1/08
代理公司：	上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227	代理人：	劉朵朵
地址：	200092 上***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種海洋勘察設備升沉補償控制系統控制方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種海洋勘察設備，尤其涉及海洋勘察設備的升沉補償控制系統。

背景技術

海洋蘊藏著大量資源，資源勘探和開采利用對我國海洋事業發展具有重要意義。一般裝配了海洋勘察設備的勘探船出發到海上進行勘探活動時，由于船體及勘察設備在工作過程中會隨著波浪運動而產生縱向和橫向振動，從而使安裝在船頭或船體側面的用于吊住勘察設備的起吊鋼絲繩產生拉伸和彎曲變形，因此影響海洋勘察系統的可靠性和穩定性。為了保證勘察設備在海上風浪中作業的穩定性，在海洋勘察系統中需要增加海浪升沉補償控制。

目前，海上作業所用的勘察設備的升沉補償系統按動力供應來分主要有被動補償和主動補償兩種。被動補償系統的補償動力來源于船本身在海浪中的升沉，當船升沉時，依靠海浪的舉升力和船自身的重力來壓縮和釋放蓄能器中的壓縮空氣，從而對海浪造成的升沉進行一定補償。此種波浪補償系統幾乎不消耗動力，因此應用比較廣泛。但是這種補償方式的最大缺點就是補償性能不穩定，滯后比較大，無法實現穩定的控制。而另一種主動型波浪補償系統的工作方式是按照發布的實時海浪預報信息，采用補償系統的動力機的能源對當天的海浪進行主動補償，主動控制補償系統工作來抵制海浪造成的升沉現象對勘察設備的影響，如采用液壓泵作為動力源。該類型補償系統可以采用反饋控制，抗干擾能力強，適應性好，補償精度高，補償性能穩定。但是消耗的功率較大，需要的信息量和處理的信息量也很大，不適合于中小功率勘察設備和小型勘察場合。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種海洋勘察設備的升沉補償控制系統及控制方法，解決現在的勘察設備的升沉補償系統部分滯后比較大，無法實現穩定的控制，部分消耗的功率太大，需要的信息量和處理的信息量也很大，不適合于中小功率勘察設備和小型勘察場合的缺陷。

技術方案

一種海洋勘察設備的升沉補償控制系統，包括勘察設備和采用鋼絲繩連接的起吊車，其特征在于：還包括導向滑輪和補償油缸，所述導向滑輪和補償油缸設置在勘察設備和起吊車之間，連接勘察設備和起吊車的鋼絲繩從起吊車出來后在導向滑輪上繞過，再繞過補償油缸后和勘察設備連接，所述導向滑輪上安裝有鋼絲繩張力傳感器，所述補償油缸連接有蓄能器，所述鋼絲繩張力傳感器將信號傳送至升沉補償控制器，所述升沉補償控制器與起吊車連接，控制起吊車運動，從而調整勘察設備。

所述補償油缸上設置有位置開關，所述位置開關與所述升沉補償控制器電連接，將信號傳送至升沉補償控制器。

所述位置開關包括分別安裝在補償油缸頂和底的上下限位開關。

所述位置開關還包括中間位置開關和接近補償油缸底的下限位預判開關。

所述中間位置開關包括中位上位置開關和中位下位置開關兩個位置開關。

所述升沉補償控制器還與船舶升沉測量裝置之間以總線連接，所述船舶升沉測量裝置包括波浪傳感器，將波浪傳感器測得的加速度值和波高參數或位移值參數傳送給升沉補償控制器。

所述起吊車采用液壓絞車，提供液壓絞車動力的液壓伺服系統與升沉補償控制器連接，接收升沉補償控制器的控制信號改變液壓絞車的動力，控制液壓絞車的運動。

所述張力傳感器設置在所述導向滑輪的中心旋轉軸上。

所述補償油缸包括缸體和沿缸體內壁上下運動的柱塞，所述缸體與連接的定滑輪固定設置，所述柱塞上設置有動滑輪，鋼絲繩從所述定滑輪和動滑輪之間繞過。

一種海洋勘察設備的升沉補償控制方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)首先用測深儀測出工作點的確切水深值，根據水深計算出鋼絲繩在水中的重力和需要的補償力，并計算出補償油缸的油壓值和油壓的報警值，及鋼絲繩放繩長度；

(2)將勘察設備下放，當勘察設備到達指定水深時，依照鋼絲繩放繩長度設定的起吊車的起吊壓力會突然變化同時張力傳感器也出現張力突然下降，補償油缸由于蓄能器作用進行被動補償；

(3)當補償油缸行程越過上下限位開關的位置時，啟動主動補償，即根據張力傳感器傳送的鋼絲繩實時張力參數和/或油缸位置開關信號及波浪參數進行主動波浪補償和船舶漂移補償控制。