[發(fā)明專利]一種配置吃水調(diào)節(jié)及智能化減振裝置的超大型浮體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811450231.7
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109455273B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛米安;陳奕超;苑曉麗
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;B63B39/03
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種配置吃水調(diào)節(jié)及智能化減振裝置的超大型浮體，包括浮式平臺，還包括數(shù)據(jù)采集器、調(diào)諧液體阻尼器和信號處理控制模塊；調(diào)諧液體阻尼器包括儲液艙和水箱，儲液艙固定在浮式平臺底部，水箱固定在儲液艙底部，儲液艙和水箱通過第二水泵連接。本發(fā)明通過調(diào)諧液體阻尼器中水的晃蕩來抵消浮式平臺所受的波浪力，有效地減小浮式平臺的擺動；同時通過多個波高儀和位移傳感器對周邊波浪信號和浮式平臺的運行信號進(jìn)行采集，從而使調(diào)諧液體阻尼器在不同海況下都能起到最佳的減振效果；儲液艙使浮式平臺在調(diào)諧液體阻尼器的優(yōu)化過程中保持吃水深度不變，也可方便地根據(jù)浮式平臺的使用需求和環(huán)境限制調(diào)節(jié)吃水深度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種配置吃水調(diào)節(jié)及智能化減振裝置的超大型浮體。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，陸地上的資源和空間已經(jīng)無法滿足我國日益增長的需求，面積超過全球三分之二的海洋中的資源開發(fā)逐漸受到重視，建立海洋平臺對我國海洋資源的開發(fā)，海上空間的利用有著重要的戰(zhàn)略意義。

超大型海上浮式平臺是國際工程界早在80年代后期就提出的一種新型海上結(jié)構(gòu)物，其水平方向上尺度較大，而其厚度遠(yuǎn)小于水平長度，具有成本低，對海洋生態(tài)環(huán)境影響小，建造容易，工期短等優(yōu)點。但超大型海上浮式平臺在海洋中運行也存在著問題：在波浪沖擊下平臺容易發(fā)生運動響應(yīng)，尤其是海況比較惡劣的情況下，輕則影響到平臺上人員的舒適性，重則會導(dǎo)致安全問題。而超大型海上浮式平臺在大多數(shù)應(yīng)用中的舒適性和安全性都是重中之重的，比如海上機場，海上城市，科研基地等等。因此減小超大型浮體在不同海況下的運行響應(yīng)是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明目的是提供一種配置吃水調(diào)節(jié)及智能化減振裝置的超大型浮體，通過調(diào)諧液體阻尼器內(nèi)水的晃蕩抵消兩側(cè)的波浪力以達(dá)到減小浮式平臺位移，而信號處理控制模塊可根據(jù)外界海況調(diào)節(jié)調(diào)諧液體阻尼器中水高度從而達(dá)到最佳的減振效果，中部儲液艙的設(shè)置使浮式平臺在調(diào)諧液體阻尼器的優(yōu)化過程中保持吃水深度不變，解決了在波浪沖擊下浮式平臺容易發(fā)生劇烈運動的問題。

技術(shù)方案：本發(fā)明一種配置吃水調(diào)節(jié)及智能化減振裝置的超大型浮體，包括浮式平臺，還包括數(shù)據(jù)采集器、調(diào)諧液體阻尼器和信號處理控制模塊；所述調(diào)諧液體阻尼器包括儲液艙和水箱，所述儲液艙固定在浮式平臺底部，所述水箱固定在儲液艙底部，儲液艙和水箱通過第二水泵連接；所述數(shù)據(jù)采集器包括位移傳感器和第一波高儀，所述第一波高儀通過延伸架與浮式平臺側(cè)面連接，所述位移傳感器固定安裝在浮式平臺上表面四周及中心處；所述信號處理控制模塊包括濾波模塊、超限分析模塊、海浪信號分析模塊、阻尼器優(yōu)化模塊和信號輸出模塊，所述濾波模塊分別與位移傳感器、第一波高儀和超限分析模塊電連接，所述超限分析模塊依次與海浪信號分析模塊、阻尼器優(yōu)化模塊和信號輸出模塊電連接。

進(jìn)一步的，所述儲液艙內(nèi)每隔一段距離設(shè)有垂直于儲液艙底部的擋板，每個所述擋板均由三塊隔板組成，所述隔板的高度為儲液艙高度的六分之一，相鄰隔板之間的距離為儲液艙高度的十二分之一，其目的是在各種水深下都能耗散其波面處的能量，有效減弱儲液艙內(nèi)水的晃蕩，儲液艙長度非常大，因此晃蕩的周期也會非常大，再經(jīng)過擋板減晃后幾乎不對浮式平臺造成影響。

進(jìn)一步的，所述擋板之間設(shè)有第三波高儀，所述第三波高儀垂直于儲液艙底部設(shè)置且第三波高儀與濾波模塊電連接，其目的是在調(diào)節(jié)水量時控制系統(tǒng)能識別到儲液艙內(nèi)的水深。

進(jìn)一步的，所述水箱內(nèi)每隔一段距離設(shè)有升降分隔板，所述升降分隔板與信號輸出模塊電連接；所述升降分隔板之間設(shè)有第二波高儀且第二波高儀的數(shù)量為五個，所述第二波高儀垂直于水箱底部設(shè)置且第二波高儀與濾波模塊電連接，其目的是在調(diào)節(jié)水量時控制系統(tǒng)能識別到水箱內(nèi)的水深。

進(jìn)一步的，所述儲液艙的底部兩側(cè)設(shè)有入水口和第一水泵，所述入水口和第一水泵與信號輸出模塊電連接，其目的是調(diào)節(jié)儲液艙內(nèi)的水量，從而方便地調(diào)整結(jié)構(gòu)的吃水深度。

進(jìn)一步的，所述延伸架平行于水平面且延伸架長度為18～22m。