[發明專利]一種多平臺基樁ROV協同作業系統及方法

有效

• 申請號: 202011127322.4
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112162562B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 孫寶江;張偉國;金顥;廖友強;李波;馬溢;曹波波;李昊;李勇;王志遠;高永海;杜慶杰;張鑫;唐弘程
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;中海石油（中國）有限公司深圳分公司
• 主分類號: G05D1/06
• 分類號: G05D1/06
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

1.一種多平臺基樁ROV協同作業方法，基于多平臺基樁ROV協同作業系統，多平臺基樁ROV協同作業系統包括調度路徑優選系統、風浪流監測系統、ROV臍帶纜控制系統和ROV智能控制系統；所述調度路徑優選系統用于：基于拖輪的當前位置、需求平臺的位置以及有可用ROV的平臺的位置，基于最優化原理，優選出一條最優的拖輪航線；所述風浪流監測系統用于：求取關于海洋環境的相關參數；所述ROV臍帶纜控制系統用于：自動控制臍帶纜的下放和回收速度；所述ROV智能控制系統用于：智能控制ROV尋找水下目標和ROV水下作業；其特征在于，包括步驟如下：

(1)優選鄰近平臺ROV；

(2)拖輪調度ROV；

(3)拖輪靠平臺；

(4)釋放ROV；

(5)ROV尋找水下目標；

(6)ROV水下作業；

(7)回收ROV；

步驟(1)中，優選鄰近平臺ROV，包括步驟如下：

A、啟動所述調度路徑優選系統，全局初始化所述調度路徑優選系統的參數；

B、在所述調度路徑優選系統中輸入需求平臺的位置、拖輪的當前位置以及有可用ROV的平臺的位置，以及所需ROV的個數；

C、讀取通過所述風浪流監測系統獲取的關于海洋環境的相關參數，關于海洋環境的相關參數包括平均風速、風向、浪平均波長、平均周期、平均波速、平均波高、流向和流速，計算出受風浪流海洋環境影響下的綜合路徑系數；

D、通過所述調度路徑優選系統規劃出能夠實現該調度的所有路徑選擇，并計算出所有路徑的總值，依據最優化原理，優選出路徑最短的最優方案；

步驟D中，依據最優化原理，優選出路徑最短的最優方案，最優化方法如式(I)所示：

式(I)中，L_AB為拖輪與需求平臺的路徑距離，m；N為所需ROV的個數；α₁、α₂、α₃......為受海洋環境影響下的綜合路徑系數，L_i,1、L_i,2、L_i,3......為單個路徑的距離，m；L_i,1、L_i,2、L_i,3......中的下標1，2，3……分別指規劃出的方案號。

2.根據權利要求1所述的一種多平臺基樁ROV協同作業方法，其特征在于，所述ROV臍帶纜控制系統包括ROV力學監測模塊、ROV速度分析模塊和ROV臍帶纜控制模塊；

所述ROV力學監測模塊用于監測ROV在上行和下放過程中的受力情況，ROV在上行和下放過程中的受力情況是指ROV在上行和下放過程中受重力、浮力、拖曳力和臍帶纜的拉力的合力；所述ROV速度分析模塊用于監測ROV的下放和回收速度；所述ROV臍帶纜控制模塊用于基于ROV力學監測模塊和ROV速度分析模塊的受力和速度分析結果，控制ROV下放和回收過程中臍帶纜的速度。

3.根據權利要求1所述的一種多平臺基樁ROV協同作業方法，其特征在于，步驟(2)中，拖輪調度ROV，是指：拖輪按照步驟(1)獲取的路徑最短的最優方案，前往目標平臺，并運載ROV前往所需平臺。

4.根據權利要求1所述的一種多平臺基樁ROV協同作業方法，其特征在于，步驟(4)中，釋放ROV，是指：將ROV放入水中并釋放讓ROV自由，釋放過程通過所述ROV臍帶纜控制系統自動控制臍帶纜的下放速度。

5.根據權利要求2所述的一種多平臺基樁ROV協同作業方法，其特征在于，通過所述ROV臍帶纜控制系統自動控制臍帶纜的下放和回收速度，包括步驟如下：

E、所述ROV力學監測模塊監測ROV在上行和下放過程中的受力情況，ROV在上行和下放過程中的受力情況是指ROV在上行和下放過程中受重力、浮力、拖曳力和臍帶纜的拉力的合力；

F、所述ROV速度分析模塊監測ROV的下放和回收速度；

G、所述ROV臍帶纜控制模塊基于ROV力學監測模塊和ROV速度分析模塊的受力和速度分析結果，控制ROV下放和回收過程中臍帶纜的速度。