CN104034293A - 悬臂梁滑移姿态监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种悬臂梁滑移姿态监测装置，包括：第一组位移传感器、第二组位移传感器和显示装置。第一组位移传感器在第一位置检测悬臂梁滑移过程中的偏移，第一组位移传感器产生第一偏移信号。第二组位移传感器在第二位置检测悬臂梁滑移过程中的偏移，第二组位移传感器产生第二偏移信号。显示装置根据第一偏移信号显示第一偏移指示，根据第二偏移信号显示第二偏移指示，第一偏移指示表示悬臂梁在第一位置相对于滑移中心线的偏移，第二偏移指示表示悬臂梁在第二位置相对于滑移中心线的偏移。本发明的悬臂梁滑移姿态监测装置利用传感器在悬臂梁的滑移过程中对偏移情况做实时的监测，以便操作人员能够及时调整。

Description

悬臂梁滑移姿态监测装置

技术领域

本发明涉及海洋工程设备技术领域，更具体地说，涉及钻井平台的悬臂梁的滑移技术。

背景技术

随着海洋工程设备的发展，自升式钻井陪平台的需求越来越大，自升式钻井平台主要有凹槽式和悬臂式，凹槽式钻井平台由于占用空间大，性能差，适用性较差，已经逐步被淘汰。目前主要的自升式钻井平台采用的是悬臂式结构。悬臂式结构中主流的是尾部滑动摩擦式悬臂梁，由滑移系统带动悬臂梁滑移。由于悬臂梁及各个滑移基座的建造误差，在作业过程中由于结构重量、负载等引起的形变，以及左右舷摩擦力大小差异使得左右侧的滑移设备对液压系统的反馈不一致等原因，使得悬臂梁在滑移过程中尾端会出现向左侧或向右侧偏移，这种偏移会导致滑移梁中部或者前端的下面板与滑移基座接触，造成结构干涉摩擦。结构干涉摩擦会加大阻碍滑移，并且会造成结构磨损，影响悬臂梁和滑移设备的使用寿命。

为了减少这种偏移造成的磨损，目前在悬臂梁的滑移过程中，都是采用人工监测的方式，委派现场作业人员在各个滑移基座的旁边，向操作员汇报悬臂滑移板和基座之间的间隙情况，操作员再根据信息调整左右滑移系统指令。人工传递信息存在描述不准确、理解偏差的问题，造成效率较低。此外，由于占用较多的人工成本，使得实现成本也上升。

发明内容

本发明旨在提出一种能对悬臂梁的滑移过程进行监测的技术。

根据本发明的一实施例，提出一种悬臂梁滑移姿态监测装置，包括：第一组位移传感器、第二组位移传感器和显示装置。第一组位移传感器在第一位置检测悬臂梁滑移过程中的偏移，第一组位移传感器产生第一偏移信号。第二组位移传感器在第二位置检测悬臂梁滑移过程中的偏移，第二组位移传感器产生第二偏移信号。显示装置根据第一偏移信号显示第一偏移指示，根据第二偏移信号显示第二偏移指示，第一偏移指示表示悬臂梁在第一位置相对于滑移中心线的偏移，第二偏移指示表示悬臂梁在第二位置相对于滑移中心线的偏移。

在一个实施例中，第一组位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器。第一位移传感器从靠近船体中心线的一侧，在第一位置检测悬臂梁的第一下面板在滑移过程中的偏移，第一位移传感器产生第一信号。第二位移传感器从靠近船体中心线的一侧，在第一位置检测悬臂梁的第二下面板在滑移过程中的偏移，第二位移传感器产生第二信号。第一偏移信号基于第一信号和第二信号的差值产生。

在一个实施例中，第一位置是对应抓紧基座的位置。第一位移传感器安装在第一抓紧基座上靠近船体中心线的一侧，第一位移传感器的传感头与悬臂梁的第一下面板接触并能与悬臂梁的第一下面板相对滑动，第一位移传感器的传感头提供第一信号。第二位移传感器安装在第二抓紧基座上靠近船体中心线的一侧，第二位移传感器的传感头与悬臂梁的第二下面板接触并能与悬臂梁的第二下面板相对滑动，第二位移传感器的传感头提供第二信号。

在一个实施例中，第二组位移传感器包括第三位移传感器和第四位移传感器。第三位移传感器从靠近船体中心线的一侧，在第二位置检测悬臂梁的第一下面板在滑移过程中的偏移，第三位移传感器产生第三信号。第四位移传感器从靠近船体中心线的一侧，在第二位置检测悬臂梁的第二下面板在滑移过程中的偏移，第二位移传感器产生第四信号。第二偏移信号基于第三信号和第四信号的差值产生。

在一个实施例中，第二位置是对应支撑基座的位置。第三位移传感器安装在第一支撑基座上靠近船体中心线的一侧，第三位移传感器的传感头与悬臂梁的第一下面板接触并能与悬臂梁的第一下面板相对滑动，第三位移传感器的传感头提供第三信号。第四位移传感器安装在第二支撑基座上靠近船体中心线的一侧，第四位移传感器的传感头与悬臂梁的第二下面板接触并能与悬臂梁的第二下面板相对滑动，第四位移传感器的传感头提供第四信号。

在一个实施例中，显示装置包括第一列指示灯和第二列指示灯。第一列指示灯显示第一偏移指示，第一列指示灯分布在一中心线的两侧。第二列指示灯显示第二偏移指示，第二列指示灯分布在所述中心线的两侧。

在一个实施例中，显示装置为显示器，显示器上显示第一列指示标记和第二列指示标记。第一列指示标记显示第一偏移指示，第一列指示标记分布在一中心线的两侧。第二列指示标记显示第二偏移指示，第二列指示标记分布在所述中心线的两侧。

本发明的悬臂梁滑移姿态监测装置利用传感器在悬臂梁的滑移过程中对偏移情况做实时的监测，并显示在显示装置上，操作人员能够根据显示装置上显示的信息对悬臂梁的滑移姿态进行及时的调整。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明的一实施例的悬臂梁滑移姿态监测装置的布置方案示意图。

图2揭示了根据本发明的一实施例，在抓紧基座处第一组位移传感器的布置。

图3揭示了根据本发明的一实施例，在支撑基座处第二组位移传感器的布置。

图4揭示了根据本发明的一实施例的悬臂梁滑移姿态监测装置的操作台的结构示意图。

图5揭示了根据本发明的一实施例的悬臂梁滑移姿态监测装置的显示装置的显示内容。

具体实施方式

参考图1所示，揭示了根据本发明的一实施例的悬臂梁滑移姿态监测装置的布置方案示意图。该悬臂梁滑移姿态监测装置包括第一组位移传感器、第二组位移传感器和显示装置。

第一组位移传感器在第一位置检测悬臂梁滑移过程中的偏移，第一组位移传感器产生第一偏移信号。第二组位移传感器在第二位置检测悬臂梁滑移过程中的偏移，第二组位移传感器产生第二偏移信号。显示装置根据第一偏移信号显示第一偏移指示，根据第二偏移信号显示第二偏移指示，第一偏移指示表示悬臂梁在第一位置相对于滑移中心线的偏移，第二偏移指示表示悬臂梁在第二位置相对于滑移中心线的偏移。

在图1所示的实施例中，第一组位移传感器包括第一位移传感器141和第二位移传感器142。第一位移传感器141从靠近船体中心线的一侧，在第一位置检测悬臂梁的第一下面板111在滑移过程中的偏移，第一位移传感器141产生第一信号。在一个实施例中，第一位置是对应抓紧基座的位置。第一位移传感器141安装在第一抓紧基座131上靠近船体中心线的一侧。图2揭示了根据本发明的一实施例，在抓紧基座131处第一组位移传感器的布置。第一位移传感器141的传感头与悬臂梁的第一下面板111接触并能与悬臂梁的第一下面板111相对滑动，第一位移传感器141的传感头提供第一信号。第二位移传感器142从靠近船体中心线的一侧，在第一位置检测悬臂梁的第二下面板112在滑移过程中的偏移，第二位移传感器产生第二信号。在图1所示的实施例中，第二位移传感器142安装在第二抓紧基座132上靠近船体中心线的一侧，第二位移传感器142的传感头与悬臂梁的第二下面板112接触并能与悬臂梁的第二下面板112相对滑动，第二位移传感器142的传感头提供第二信号。第二位移传感器142和第二抓紧基座132、第二下面板112的结构与图2所示的第一位移传感器141和第一抓紧基座131、第一下面板111呈对称结构。第一偏移信号基于第一信号和第二信号的差值产生。在一个实施例中，第一偏移信号由第一信号减去第二信号得到，并且保留正负号。

继续参考图1所示，第二组位移传感器包括第三位移传感器151和第四位移传感器152。第三位移传感器151从靠近船体中心线的一侧，在第二位置检测悬臂梁的第一下面板111在滑移过程中的偏移，第三位移传感器151产生第三信号。在一个实施例中，第二位置是对应支撑基座的位置。第三位移传感器151安装在第一支撑基座121上靠近船体中心线的一侧。图3揭示了根据本发明的一实施例，在支撑基座121处第二组位移传感器的布置。第三位移传感器151的传感头与悬臂梁的第一下面板111接触并能与悬臂梁的第一下面板111相对滑动，第三位移传感器151的传感头提供第三信号。在图1所示的实施例中，第四位移传感器152从靠近船体中心线的一侧，在第二位置检测悬臂梁的第二下面板112在滑移过程中的偏移，第二位移传感器产生第四信号。第四位移传感器152安装在第二支撑基座上靠近船体中心线的一侧，第四位移传感器152的传感头与悬臂梁的第二下面板112接触并能与悬臂梁的第二下面板112相对滑动，第四位移传感器152的传感头提供第四信号。第四位移传感器152和第二支撑基座122、第二下面板112的结构与图3所示的第三位移传感器151和第一支撑基座121、第一下面板111呈对称结构。第二偏移信号基于第三信号和第四信号的差值产生。在一个实施例中，第一偏移信号由第一信号减去第二信号得到，并且保留正负号。

两组位移传感器采集的偏移信号通过数据线传输给操作台位置的信号处理系统，信号处理系统将偏移信号转换为可视信号并由显示装置显示。显示装置根据第一偏移信号显示第一偏移指示，根据第二偏移信号显示第二偏移指示，第一偏移指示表示悬臂梁在第一位置相对于滑移中心线的偏移，第二偏移指示表示悬臂梁在第二位置相对于滑移中心线的偏移。图4揭示了根据本发明的一实施例的悬臂梁滑移姿态监测装置的操作台的结构示意图。该操作台中，显示装置由标记200表示，其余的操作部件用于操作悬臂梁的滑移系统，这部分与现有技术中的结构相同，增加的部分为显示装置200。

图5揭示了根据本发明的一实施例的悬臂梁滑移姿态监测装置的显示装置的显示内容。如图5所示，显示装置200显示的内容为两列标记：第一列标记201和第二列标记202。第一列标记201显示第一偏移指示，第一列标记201包括一系列平行设置且等间隔的标记，在第一列标记201的中央位置具有一中心线203，第一列标记201平均分布在中心线的两侧。第二列标记202同样包括一系列平行设置且等间隔的标记，第二列标记202中的每一个标记的位置与第一列标记201中的对应的标记的位置对齐。中心线203同样穿过第二列标记202的中央，第二列标记202也平均分布在中心线203的两侧，第二列标记203显示第二偏移指示。

在一个实施例中，两列标记由指示灯实现，即显示装置包括第一列指示灯和第二列指示灯。第一列指示灯显示第一偏移指示，第一列指示灯分布在一中心线的两侧。第二列指示灯显示第二偏移指示，第二列指示灯分部在中心线的两侧。在另一个实施例中，显示装置为显示器，显示器上显示第一列指示标记和第二列指示标记。第一列指示标记显示第一偏移指示，第一列指示灯分布在一中心线的两侧。第二列指示标记显示第二偏移指示，第二列指示灯分部在中心线的两侧。

除了如图5所示的以图形方式表现第一偏移指示和第二偏移指示以外，也可以以数字的方式来表示第一偏移指示和第二偏移指示，比如直接显示第一偏移信号和第二偏移信号的值。

以图5所示的显示方式为例：当第一偏移信号的值为正值时，第一列标记201位于中心线203以上的标记亮起，亮起的标记的数量与值的绝对大小相关，绝对大小越大，亮起的标记数量越多，代表偏移的幅度越大。第一列标记201位于中心线203以上的标记亮起表示悬臂梁在第一位置正在向左舷偏移。如果第一偏移信号的值为负值，第一列标记201位于中心线203以下的标记亮起，表示悬臂梁在第一位置正在向右舷偏移。第二列标记和第二偏移信号的对应情况与之类似。

结合两列标记的显示，当两列标记亮起的部分位于中心线的不同侧时，表示整个悬臂梁结构在外伸或收回滑移过程中出现了侧向偏移，即在第一位置和第二位置悬臂梁分别偏向不同的舷侧，这种情况需要及时进行调整和纠正。当两列标记亮起的部分位于中心线的同侧时，如果幅度不相同，则说明整个悬臂梁结构在外伸或收回滑移过程中存在侧向偏移，但情况不是很严重，可以根据实际需求进行调节。当两列标记亮起的部分位于中心线的同侧且如果幅度相同，则说明说明整个悬臂梁结构在外伸或收回滑移过程中不存在侧向偏移，仅存在整体的水平侧移，由于悬臂梁结构的涉及允许在滑移过程中存在一定的整体水平侧移，因此只有在水平侧移幅度过大时才需要进行调节，否则不需要进行调节。

根据显示装置显示的内容，操作人员可以实时了解悬臂梁在滑移过程中的偏移情况，调节悬臂两的滑移姿态，保证滑移顺利完成。

本发明的悬臂梁滑移姿态监测装置利用传感器在悬臂梁的滑移过程中对偏移情况做实时的监测，并显示在显示装置上，操作人员能够根据显示装置上显示的信息对悬臂梁的滑移姿态进行及时的调整。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (7)

1.一种悬臂梁滑移姿态监测装置，其特征在于，包括：

第一组位移传感器，在第一位置检测悬臂梁滑移过程中的偏移，第一组位移传感器产生第一偏移信号；

第二组位移传感器，在第二位置检测悬臂梁滑移过程中的偏移，第二组位移传感器产生第二偏移信号；

显示装置，根据第一偏移信号显示第一偏移指示，根据第二偏移信号显示第二偏移指示，第一偏移指示表示悬臂梁在第一位置相对于滑移中心线的偏移，第二偏移指示表示悬臂梁在第二位置相对于滑移中心线的偏移。

2.如权利要求1所述的悬臂梁滑移姿态监测装置，其特征在于，

所述第一组位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器；

第一位移传感器从靠近船体中心线的一侧，在第一位置检测悬臂梁的第一下面板在滑移过程中的偏移，第一位移传感器产生第一信号；

第二位移传感器从靠近船体中心线的一侧，在第一位置检测悬臂梁的第二下面板在滑移过程中的偏移，第二位移传感器产生第二信号；

第一偏移信号基于第一信号和第二信号的差值产生。

3.如权利要求2所述的悬臂梁滑移姿态监测装置，其特征在于，

所述第一位置是对应抓紧基座的位置；

第一位移传感器安装在第一抓紧基座上靠近船体中心线的一侧，第一位移传感器的传感头与悬臂梁的第一下面板接触并能与悬臂梁的第一下面板相对滑动，第一位移传感器的传感头提供第一信号；

第二位移传感器安装在第二抓紧基座上靠近船体中心线的一侧，第二位移传感器的传感头与悬臂梁的第二下面板接触并能与悬臂梁的第二下面板相对滑动，第二位移传感器的传感头提供第二信号。

4.如权利要求3所述的悬臂梁滑移姿态监测装置，其特征在于，

所述第二组位移传感器包括第三位移传感器和第四位移传感器；

第三位移传感器从靠近船体中心线的一侧，在第二位置检测悬臂梁的第一下面板在滑移过程中的偏移，第三位移传感器产生第三信号；

第四位移传感器从靠近船体中心线的一侧，在第二位置检测悬臂梁的第二下面板在滑移过程中的偏移，第二位移传感器产生第四信号；

第二偏移信号基于第三信号和第四信号的差值产生。

5.如权利要求4所述的悬臂梁滑移姿态监测装置，其特征在于，

所述第二位置是对应支撑基座的位置；

第三位移传感器安装在第一支撑基座上靠近船体中心线的一侧，第三位移传感器的传感头与悬臂梁的第一下面板接触并能与悬臂梁的第一下面板相对滑动，第三位移传感器的传感头提供第三信号；

第四位移传感器安装在第二支撑基座上靠近船体中心线的一侧，第四位移传感器的传感头与悬臂梁的第二下面板接触并能与悬臂梁的第二下面板相对滑动，第四位移传感器的传感头提供第四信号。

6.如权利要求4所述的悬臂梁滑移姿态监测装置，其特征在于，所述显示装置包括第一列指示灯和第二列指示灯，

第一列指示灯显示第一偏移指示，第一列指示灯分布在一中心线的两侧；

第二列指示灯显示第二偏移指示，第二列指示灯分布在所述中心线的两侧。

7.如权利要求4所述的悬臂梁滑移姿态监测装置，其特征在于，所述显示装置为显示器，显示器上显示第一列指示标记和第二列指示标记，

第一列指示标记显示第一偏移指示，第一列指示标记分布在一中心线的两侧；

第二列指示标记显示第二偏移指示，第二列指示标记分布在所述中心线的两侧。