一种半潜式起重机船双机联吊监测系统与控制方法与流程

[0001]
本发明涉及监测领域，特别涉及一种半潜式起重机船双机联吊监测系统与控制方法。


背景技术：

[0002]
半潜式海上拆解平台主要应用于海上大型平台设备的拆解工作，其起重平台的起重能力要求不低于4000吨。海上大型起重吊机和陆上起重吊机不同，它的载体是漂浮在海上的，起重船绝对不是把吊机放在船上那么简单，它首先要对付的是他的载体。吊机吊起重物时会引起重心的移动，而任何浮式结构物重心的可移动范围都是有限的，为了防止倾覆，就需要通过调整压载水的位置和数量来控制重心。所以，一种安全可靠的起重吊机监测系统，对起重平台安全作业必不可少。
[0003]
目前，传统起重吊机监测系统只是对单一吊机和吊机的某一方面进行监测，无法对海上吊机起重平台进行有效监测。例如，只是用位置监测系统来监测控制吊机的吊点吊运物体；或用负载监测系统，监测控制吊机的承受负载；或者用位姿监测系统来监测控制吊机吊臂的倾斜。
[0004]
然而，半潜式海上拆解平台在海上进行拆解作业时，其主要是双吊机联合起吊工作的。其起重吊机的作业工况复杂，海上起重机在起吊过程中受到母体船舶的高频运动（横摇、纵摇、升沉）带来的附加载荷，以及低频运动（横荡、纵荡、摇艏）产生的定位问题等。仅仅只是监测单一吊机和吊机的某一方面，还远远不够，必须对双吊机联合起吊进行监测，并且配合压载监测系统进行联合监测。例如，当重型吊机在带负载运行时，由于重心变化大，要求压载的调配能力快。如果监测系统无法及时有效的监测到并能根据船舶状态进行自动、实时的调节，就无法保障平台安全性与稳定性。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种改进的起重机船双机联吊监测系统和方法，所述监测系统和方法避免了现有技术的缺点并且以有利的方式使现有技术进一步发展，从而达到半潜式海上拆解平台起重吊机安全稳定工作的目的。
[0006]
本发明采用的技术方案是：一种半潜式起重机船双机联吊监测系统，其特征在于：所述监测系统由监测装置，处理装置，执行装置组成，所述监测装置包括位置监测装置、负载监测装置、位姿监测装置、两吊臂距离压载监测装置、压载监测装置，所述处理装置包括接收模块、存储模块、处理模块，所述执行装置包括警报模块、调节模块、执行模块。
[0007]
所述位置监测装置由位置传感器组成，所述负载监测装置由力传感器、过载保护装置组成，所述位姿监测装置由距离传感器与角度传感器组成，所述两吊臂距离监测装置由距离传感器组成。
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所述压载监测装置由空气压载监测模块与泵压载监测模块组成，空气压载监测模
块包含气压信号与水位信号采集装置、信号处理装置、执行装置，泵压载监测模块包含泵压信号与水位信号采集装置、信号处理装置、执行装置。
[0009]
所述接收模块包括滤波器、信号放大器和模数转换器。
[0010]
所述警报模块包括位置警报、负载警报、位姿警报、吊臂距离警报。
[0011]
所述两吊臂距离压载监测装置安装于吊臂的中部。
[0012]
所述位姿监测装置安装于吊臂的俯仰中枢上。
[0013]
所述负载监测装置安装于吊臂前侧的主钩上。
[0014]
所述负载监测装置下方，吊臂的主钩底部设置位置监测装置。
[0015]
所述的一种半潜式起重机船双机联吊监测系统的控制方法，其特征在于：步骤1：监测装置实时监测吊机吊点位置信号、吊点负载信号、臂架位姿信号、两吊臂距离信号、压载舱水位与载重信号，并将实时采集到的各种信号传输至处理装置；步骤2：处理装置接收模块接收监测装置传来的吊点位置、吊机负载、臂架位姿、两吊臂距离等信号，并与存储模块里的基准信号进行比较评估，处理模块按照既定的程序对评估结果进行处理，并将结果传送给执行装置；步骤3：执行装置接收处理装置传来的信号，触发相应的报警系统并执行相应的命令指令。
[0016]
本发明的优点：通过监测装置实时监测，避免了现有技术的缺点并且以有利的方式使现有技术进一步发展，从而达到半潜式海上拆解平台起重吊机安全稳定工作的目的。
附图说明
[0017]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细叙述。
[0018]
图1 是本发明的起重吊机监测系统各模块组成示意图；图2是本发明设置压载监测装置的起重吊机监测方法的流程图；图3是本发明设置压载监测装置在起重吊机的安装位置图。
[0019]
其中：1、请提供cad图，图中标出100、位置监测装置；101、负载监测装置；102、位姿监测装置；103、两吊臂距离压载监测装置；104、压载监测装置；200、接收模块；201、存储模块；202处理模块；300、警报模块；301、调节模块；302、执行模块；1、吊臂；2、俯仰中枢；3、主钩。
具体实施方式
[0020]
如图1-3所示，一种半潜式起重机船双机联吊监测系统，监测系统由监测装置s1，处理装置s2，执行装置s3组成，监测装置s1包括位置监测装置100、负载监测装置101、位姿监测装置102、两吊臂距离压载监测装置103、压载监测装置104，位置监测装置100由位置传感器组成，将监测到的吊点的角位移信息或直线位移信息转换成电信号，进而控制吊机处于稳定状态，负载监测装置101由力传感器、过载保护装置组成，过载保护装置将所检测到的负载信号与存储的安全负载曲线进行比较，且在达到或超过额定负载时，过载保护装置报警，吊机停止工作，位姿监测装置102由距离传感器与角度传感器组成，监测吊机臂架距离和/或角度与基准距离和/或角度之间的偏差，当检测到的偏差超过允许偏差范围时，则执行装置内的报警系统直接响应，及时切断并停止吊机工作，两吊臂距离监测装置103由距
离传感器组成，监测两吊机臂架距离与安全距离之间的偏差，当检测到的偏差超过允许偏差范围时，则执行装置内的报警系统直接响应，及时切断并停止吊机工作，处理装置s2包括接收模块200、存储模块201、处理模块202，接收模块200包括滤波器、信号放大器和模数转换器，执行装置s3包括警报模块300、调节模块301、执行模块302，警报模块300包括位置警报、负载警报、位姿警报、吊臂距离警报。
[0021]
压载监测装置104，压载监测装置104由空气压载监测模块与泵压载监测模块组成，空气压载监测模块包含气压信号与水位信号采集装置、信号处理装置、执行装置，泵压载监测模块包含泵压信号与水位信号采集装置、信号处理装置、执行装置，压载监测装置测量采集压载舱的水位与载重，并将其进行划分，分为第一水位状态，第二水位状态，第三水位状态，第一水位状态为平台倾斜倾角在安全允许范围内；所述第二水位状态为平台发生横倾时，压载系统水位调节范围；所述第三水位状态为平台发生纵倾时，压载系统调节范围。
[0022]
两吊臂距离压载监测装置103安装于吊臂1的中部，位姿监测装置102安装于吊臂1的俯仰中枢2上，负载监测装置101安装于吊臂1前侧的主钩3上，负载监测装置101下方，吊臂1的主钩3底部设置位置监测装置100。
[0023]
一种半潜式起重机船双机联吊监测系统的控制方法，其特征在于：步骤1：监测装置s1实时监测吊机吊点位置信号、吊点负载信号、臂架位姿信号、两吊臂距离信号、压载舱水位与载重信号，并将实时采集到的各种信号传输至处理装置s2；步骤2：处理装置s2接收模块200接收监测装置s1传来的吊点位置、吊机负载、臂架位姿、两吊臂距离等信号，并与存储模块201里的基准信号进行比较评估，处理模块202按照既定的程序对评估结果进行处理，并将结果传送给执行装置s3；步骤3：执行装置s3接收处理装置传来的信号，符合预设条件的情况下，执行装置控制待监测吊点的工作状态为目标工作状态，否则，警报系统进行响应，吊点位置、吊机负载、臂架位姿、两吊臂距离分别采用第一警报系统、第二警报系统、第三警报系统、第四警报系统。
[0024]
本装置中，当第一警报系统响应，第二、三、四警报系统未响应时，执行装置s3控制吊机停止并直接调整吊点位置命令，压载舱水位调到第一水位状态；当第二警报系统响应，第一、三、四警报系统未响应时，执行装置s3控制吊机减速下降停止，压载舱水位调到第一水位状态；当第二、三警报系统响应，第一、四警报系统未响应时，执行装置s3控制吊机减速下降停止，并对起重吊机进行无损检测，压载舱水位调到第三/二水位状态；当第三警报系统响应，第一、二、四警报系统未响应时，执行装置s3控制吊机减速下降停止，并对起重吊机进行无损检测，压载舱水位调到第三/二水位状态；当所述第一、二、三、四警报系统均未响应时，执行装置s3控制吊机正常起吊，压载舱水位保持第一水位状态。
[0025]
本发明通过监测装置实时监测，避免了现有技术的缺点并且以有利的方式使现有技术进一步发展，从而达到半潜式海上拆解平台起重吊机安全稳定工作的目的。

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