[发明专利]利用目标跟踪协助的海上船至船提升

说明书

本公开的各方面包括用于使用起重机以助于物体转移的设备和方法。所公开的设备包括安装在第一位置处的起重机上或附近的目标跟踪装置(110)，以及位于该物体的落下位置附近的目标。目标跟踪装置和目标有助于实时确定两个位置之间的相对移动。还公开了使用它们的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年2月28日提交的美国临时专利申请序列号62/464,942的权益，其以参见的方式纳入本文。

背景

技术领域

本公开的实施例总地涉及用于使用起重机以助于物体的转移的设备和方法。

背景技术

船至船转移(STS)操作是在静止或航行中的彼此并排定位的适于航海的各船之间的货物转移。该操作通常利用通常是起重机的提升装置执行。由于此操作通常在海中进行，因此天气和海洋状态将致使两个船舶起伏、摇摆、升沉(heave)、俯仰、左右摇摆和摇晃。通常，两个船舶彼此分开，并且使用例如动态定位、锚或绳索以及其他装置来保持它们之间的相对水平距离。因此，每个船舶的动态运动是彼此独立的。

尽管可以通过围绕提升的产品提供“安全区域”(例如，足够的间距以避免无意的碰撞)来控制大多数动态运动，但是垂直移动仍然是重要的并且因此当由于相对的船舶运动使负载猛击回到船舶甲板时可能导致危险情况。这种“负载猛击”可能导致负载/产品和/或船舶的损坏。因此，STS操作通常限于有利的天气条件以降低风险。在妨碍STS操作的不利天气条件的情况下，由于两个船舶处于待命直到天气条件改善以允许操作开始的状态，因此将具体操作的成本推高了。

在一些受限制的情况下，通过使用起重机的恒定张力模式，目前减轻了“负载猛击”风险，其中传感器用于检测电缆的张力变化并且反作用以将张力保持在恒定的值或接近恒定的值。然而，该特征仅适用于某些起重机，并且仅限于具体使用情况和有限的生产能力。

由于起重机船舶与供应船舶或驳船的甲板之间的相对速度，另一种管理负载猛击的传统方法使用降额图(derating chart)来限制海上起重机的负载能力。相对速度由波高导出，并且允许的负载通常是保守的，特别是因为波高通常由操作员在视觉上估计并因此不精确。如图7所示，传统的降额图通常用于确定给定起重机类型的降额负载能力。降额图提供对应于估计波高和提升半径的允许负载。

其他传统技术使用主动升沉补偿器(AHC)来解决船舶之间的相对移动。AHC是用于根据从位于每个船舶上的移动参考单元(MRU)传感器收集的移动的实时计算来补偿吊钩高度的装置。然而，这种技术要求MRU传感器安装在每个船舶上，并且信息必须在它们之间无线传输。这种无线数据链路易于中断，这降低了无线MRU系统的可靠性。因此，无线MRU传感器不能可靠地解决上面讨论的“负载猛击”风险。

因此，需要一种用于利用起重机以助于物体转移的新方法和设备，包括但不限于用于起重机降额以进行负载提升操作的实时相对移动测量。

发明内容

本公开的各方面包括用于使用起重机以助于物体转移的设备和方法。所公开的设备包括安装在第一位置处的起重机上或附近的目标跟踪装置，以及位于该物体的落下位置附近的目标。目标跟踪装置和目标有助于实时确定两个位置之间的相对移动。还公开了使用它们的方法。

在一方面，提供了一种在其上具有起重机的第一船舶和第二船舶之间执行落下或吊起操作的方法。该方法包括利用定位在第一船舶上的目标跟踪装置跟踪位于第二船舶上的目标；基于目标跟踪装置产生的数据确定第一船舶和第二船舶之间的相对移动；以及响应于目标跟踪装置产生的数据补偿第一船舶和第二船舶之间的相对移动。