[发明专利]一种分舱式沉箱基础下沉姿态馈控系统

说明书

本发明属于海洋风电领域，公开了一种分舱式沉箱基础下沉姿态馈控系统，该系统应用于多舱分舱式沉箱基础的下沉过程，包括数据采集系统、预警系统及姿态控制系统，数据采集系统信号连接预警系统，预警系统信号连接姿态控制系统；数据采集系统将处理后的数据通过系统总线传输至预警系统，预警系统接收并计算数据采集系统输入的倾斜角度数据，根据结算结果对分舱式沉箱基础的倾斜状态进行判断，并调用相应的策略后通过系统总线传输至姿态控制系统，姿态控制系统根据预警系统的策略对分舱式沉箱基础进行调平控制。本发明具有施工周期短、成本低、调节过程简单等优点，能够有效地提高分舱式沉箱基础在沉放过程中稳定性与安全性。

技术领域

本发明属于海洋风电领域，具体的说，是涉及一种分舱式沉箱基础下沉姿态馈控系统。

背景技术

在海上工程如海上油气工程中，分舱式沉箱基础相比传统桩基和重力式基础，具有施工环保便捷、可重复使用等优点，因此广泛应用于海洋工程中。分舱式沉箱基础拖航到目的地后放气下沉，但由于施工工艺和现场环境等各种原因，基础在进行下沉过程中，不会一直保持平衡，若基础倾斜角过大，会在下沉过程中发生基础倾覆等严重工程事故，需人工调节各个分舱内的气压，使基础保持水平，但是此平衡调节过程存在施工周期长、成本高、施工过程复杂等缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分舱式沉箱基础下沉姿态馈控系统，使分舱式沉箱基础在下沉过程中能够自动调平且无需人工干预，该系统具有施工周期短、成本低、调节过程简单等优点，能够有效地提高分舱式沉箱基础在沉放过程中稳定性与安全性。

本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种分舱式沉箱基础下沉姿态馈控系统，该系统应用于分舱式沉箱基础的下沉过程，包括数据采集系统、预警系统及姿态控制系统，所述数据采集系统信号连接所述预警系统，所述预警系统信号连接所述姿态控制系统；所述数据采集系统将处理后的数据通过系统总线传输至所述预警系统，所述预警系统接收并计算所述数据采集系统输入的倾斜角度数据，根据结算结果对分舱式沉箱基础的倾斜状态进行判断，并调用相应的策略后通过系统总线传输至所述姿态控制系统，所述姿态控制系统根据所述预警系统的策略对分舱式沉箱基础进行调平控制。

所述数据采集系统包括水平传感器模块、数据处理模块、平衡信息数据库模块；所述水平传感器模块用于测量分舱式沉箱基础的倾斜角度数据，并将测量的倾斜角度数据传输给所述数据处理模块；所述数据处理模块删除明显偏差的倾斜角度数据，将纠正后的倾斜角度数据传输给所述平衡信息数据库模块和所述预警系统；所述平衡信息数据库模块用于储存纠正后的倾斜角度数据用于研究分析。

其中，所述水平传感器模块包括6-20个水平传感器，其安装于分舱式沉箱基础顶板上且周向均匀布置。

其中，所述水平传感器模块每分钟测量100-200组数据。

所述预警系统包括模型计算模块、判断并输出预警等级模块、调用策略模块、策略库模块；

所述模型计算模块接受所述数据采集系统传输的纠正后的倾斜角度数据，计算每分钟所述数据采集系统输入的倾斜角度平均值θ；

所述判断并输出预警等级模块根据倾斜角度平均值θ判断当前的预警等级，并将当前的预警等级传输给所述调用策略模块，判断依据如下：

当0°≤θ≤0.5°时，判断分舱式沉箱基础处于微偏状态，输出预警等级为绿灯，属于安全；当0.5°<θ≤1.5°时，判断分舱式沉箱基础处于轻偏状态，输出预警等级为黄灯，属于非安全；当1.5°<θ≤3°时，判断分舱式沉箱基础处于中偏状态，输出预警等级为橙灯，属于非安全；当θ>3°时，判断分舱式沉箱基础处于重偏状态，输出预警等级为红灯，属于非安全；

所述调用策略模块根据四种预警等级分别调用所述策略库模块中的不同策略，并将相应的策略信息传输给所述姿态控制系统，调用依据如下：