CN104912049A - 一种防倾覆的自升式海洋平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防倾覆的自升式海洋平台，包括平台主体(1)，支撑所述平台主体(1)的桩腿(6)，设置在所述平台主体上的升降机构，以及固定在所述平台主体(1)上的控制室(5)，其特征在于，所述桩腿(6)包括支撑所述平台主体(1)的桩腿主体，以及设置在所述桩腿底部的桩靴(2)，本发明通过在平台主体上设置升降装置，并在桩脚底部设置压力传感器和位移传感器以采集桩脚底部的压力和位移情况，从而当桩脚发生下陷情况时，能够及时将情况反映至控制室，从而通过控制升降机构来调整平台主体，使其恢复水平或者恢复正常。

Description

一种防倾覆的自升式海洋平台

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种防倾覆的自升式海洋平台。

背景技术

自升式海洋平台主要包括自升式钻井平台、自升式采油平台及自升式修井作业平台，它的主要功能是，当自升式海洋平台海上定位后，通过升降装置把平台升离水面，为海上作业做好准备，作业结束后，再把平台降回水面，升起桩脚，使得平台重新恢复成漂浮状态，准备拖航至下一个井位作业。但由于海底表层持力层剥蚀、掏空和液化，将会造成地层刺穿，从而导致平台的桩腿突然下陷，引起平台倾覆，进而发生安全事故。因此，如何防止平台倾覆下沉是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种防倾覆的自升式海洋平台，能够在发生下陷后，自动进行调整，使得平台恢复正常，从而避免了平台倾覆下沉而导致的安全事故。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种，包括：

一种防倾覆的自升式海洋平台，包括平台主体，支撑所述平台主体的桩腿，设置在所述平台主体上的升降机构，以及固定在所述平台主体上的控制室，所述桩腿包括支撑所述平台主体的桩腿主体，以及设置在所述桩腿底部的桩靴，其中，所述桩靴上设置有压力传感器、位移传感器，以及分别与所述压力传感器和位移传感器相连的无线发射装置，所述压力传感器和所述位移传感器分别用于获取所述桩腿的压力信息和/或位移信息，并通过所述无线发射装置将所述压力信息和/或位移信息发送至所述控制室，所述控制室根据所述压力信息和位移信息，输出控制信号控制所述升降机构进行上升或下降运动，直至所述平台主体上升或下降至预定位置。

进一步地，所述升降机构包括:

固定在所述平台主体上的动力驱动模块，用于提供动力；

沿所述桩腿的长度方向固定在所述桩腿上的锯齿条；

固定在所述平台主体上，且与所述动力驱动模块相连的齿轮减速器，所述齿轮减速器的齿轮与所述桩腿上的锯齿条相啮合，用于在所述动力驱动模块的驱动下，沿所述锯齿条上升移动或者下降移动。

进一步地，所述防倾覆的自升式海洋平台还包括固定在所述平台主体上的液压锁紧机构，用于当所述平台主体在所述升降机构的作用上升或者下降到预定的位置时，锁紧所述平台主体。

更进一步地，所述控制模块包括：

固定在所述平台主体上的无线接收装置，用于接收所述无线发射装置发射来的压力信息和/或位移信息；

固定在所述平台主体上的显示子模块，用于显示所述桩腿的压力信息和/或位移信息；

固定在所述平台主体上的输入子模块，用于监控者输入控制信息；

固定在所述平台主体上的处理器，与所述无线接收装置、显示子模块和所述输入子模块相连，用于处理所述无线接收装置所接收的所述压力信息和/或位移信息，并控制所述显示子模块显示所述压力信息和/或位移信息；接收所述输入子模块输入的控制信息，并根据所述控制信息控制所述升降系统进行上升或下降运动，或者控制所述液压锁紧机构进行锁紧操作。

更进一步地，所述输入子模块包括锁紧按钮、上升按钮/下降按钮，以及用于上升/下降量的数字按键。

更进一步地，所述防倾覆的自升式海洋平台还包括固定在所述平台主体上的水平仪。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明通过在平台主体上设置升降装置，并在桩脚底部设置压力传感器和位移传感器以采集桩脚底部的压力和位移情况，从而当桩脚发生下陷情况时，能够及时将情况反映至控制室，发起报警，并通过控制升降机构来调整平台主体，使其恢复水平或者恢复正常，进而避免因平台倾覆而导致的安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种防倾覆的自升式海洋平台的一实施例的结构示意图；

图2是图1中桩靴的结构示意图；

图3是本发明的一种防倾覆的自升式海洋平台的升降机构的一实施例的结构示意图；

图4是本发明的一种防倾覆的自升式海洋平台的液压锁紧机构的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，为本发明的一种防倾覆的自升式海洋平台，包括平台主体1，支撑该平台主体1的桩腿6，以及设置在该平台主体1上的升降机构和控制室5。具体实施时，本实施例的桩腿6包括支撑平台主体1的桩腿主体，以及设置在桩腿底部的桩靴2，且该桩靴2上设置有压力传感器7、位移传感器8，以及分别与压力传感器和位移传感器相连的无线发射装置9，其中，该压力传感器7和位移传感器8分别用于获取桩腿6下陷时该桩腿6的压力信息和/或位移信息，并通过该无线发射装置9将所获取的压力信息和/或位移信息发送至控制室5，再由该控制室5根据该压力信息和/或位移信息，输出相应的控制信号控制上述的升降机构进行上升或下降运动。具体地，参见图2，本实施例中将压力传感器7设置在桩靴2的底部，而位移传感器8则设置在桩靴2的侧面。

本实施例中控制室5具体包括：

固定在平台主体1上的无线接收装置51，用于接收无线发射装置9发射来的压力信息和/或位移信息；

固定在平台主体1上的显示子模块，用于显示桩腿6的压力信息和/或位移信息；

固定在平台主体1上的输入子模块，用于监控者输入控制信息；具体地，本实施例中该输入子模块包括锁紧按钮、上升按钮/下降按钮，以及用于上升/下降量的数字按键；

固定在平台主体1上的处理器，与无线接收装置51、显示子模块和输入子模块相连，用于处理无线接收装置51所接收的压力信息和/或位移信息，并控制显示子模块显示压力信息和/或位移信息；接收输入子模块输入的控制信息，并根据控制信息控制升降系统进行上升或下降运动。

当然本实施例中采用触摸屏来同时实现信息显示和控制信息的输入也是可以理解的。当然本实施例中还可在平台主体上的水平仪用于精准监测平台主体是否处于水平。

参见图3，为本实施例中的升降机构的一种实施例的结构示意图，具体地，本实施例中包括:

沿桩腿2的长度方向固定在桩腿2上的锯齿条42；

固定在平台主体1上的动力驱动模块，用于提供动力；具体地，本实施例中该动力驱动模块采用电机来实现；

固定在平台主体1上，且与动力驱动模块相连的齿轮减速器41，该齿轮减速器41的齿轮与桩腿6上的锯齿条42相啮合，用于在动力驱动模块的驱动下，沿锯齿条42上升移动或者下降移动。

进一步地，为了更加牢固，本实施例中还在平台主体1上设置了液压锁紧机构3，参见图4，为本实施例中该液压锁紧机构的结构示意图，具体地，本实施例中该液压锁紧机构设置在了升降机构的下方，即当平台主体1在升降机构的作用下，上升或下降至预定位置时，则将该平台主体1锁紧在该预定位置，具体地，当平台主体1达到预定位置时，控制室5输出控制信号控制该液压锁紧机构3的第一液压缸推动其前端的卡爪32向前运动，使其与锯齿条42相啮合，且当卡爪32与锯齿条42完全正确啮合后，在竖直方向上，该液压锁紧机构3的上下支撑轴31在第二液压缸的推动下，相对运动并最终与卡爪面紧密接触，从而实现了平台的有效锁紧。本实施例通过液压锁紧机构的卡爪与桩腿上的齿轮啮合与分离来控制桩腿的定位状态。

具体地，结合工作原理对本实施例中的该海洋平台进行详细的说明：

当海洋平台的其中一只桩腿6发生下陷时，则该桩腿6底部的压力传感器7和位移传感器8所采集的数据都可能发生变化，并通过无线发射装置9将所采集的数据，即压力信息和/或位移信息发送至控制室5，而控制室5则通过无线接收装置51接收该数据，并由控制室5的处理器进行处理，并控制显示检测结果，当监测人员查看到该数据之后，则根据分析计算得到该桩腿侧的平台主体1需要上升的位移量，则按下相应的上升按键，并输入上升的位移量，再有控制室5的处理器根据该监测人员发出的控制信号控制升降机构的电机启动，齿轮减速器的齿轮则在桩腿的锯齿条上逐渐爬升，从而带动平台主体上逐渐上升，当平台主体上升至预定位置，即平台主体实际上升的位移量与其输入的上升的位移量相同，则控制电机停止转动，同时控制液压锁紧机构进行锁紧，即该液压锁紧机构的第一液压缸推动其前端的卡爪向前运动，使其与锯齿条42相啮合，且当卡爪与锯齿条完全正确啮合后，在竖直方向上，该液压锁紧机构的上下支撑轴在第二液压缸的推动下，相对运动并最终与卡爪面紧密接触，从而实现了平台的有效锁紧。同理可得下降过程，不同是，下降过程是控制电机的转动方向与上升过程中的转动方向相反即可。

当然，本实施例中也可由控制室根据所接收的位移信息和压力信息自动控制平台上升或下降的位移量，即不由人工进行输入。当然本实施例中当检测出发生下陷时，控制室可直接通过报警器(如指示灯或蜂鸣器等)进行报警以提示工作人员发生下陷。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种防倾覆的自升式海洋平台，包括平台主体(1)，支撑所述平台主体(1)的桩腿(6)，设置在所述平台主体上的升降机构，以及固定在所述平台主体(1)上的控制室(5)，其特征在于，所述桩腿(6)包括支撑所述平台主体(1)的桩腿主体，以及设置在所述桩腿底部的桩靴(2)，其中，所述桩靴(2)上设置有压力传感器、位移传感器，以及分别与所述压力传感器和位移传感器相连的无线发射装置，所述压力传感器和所述位移传感器分别用于获取所述桩腿的压力信息和/或位移信息，并通过所述无线发射装置将所述压力信息和/或位移信息发送至所述控制室，所述控制室根据所述压力信息和位移信息，输出控制信号控制所述升降机构进行上升或下降运动，直至所述平台主体上升或下降至预定位置。

2.如权利要求1所述的防倾覆的自升式海洋平台，其特征在于，所述升降机构包括:

固定在所述平台主体上的动力驱动模块，用于提供动力；

沿所述桩腿的长度方向固定在所述桩腿上的锯齿条；

固定在所述平台主体上，且与所述动力驱动模块相连的齿轮减速器，所述齿轮减速器的齿轮与所述桩腿上的锯齿条相啮合，用于在所述动力驱动模块的驱动下，沿所述锯齿条上升移动或者下降移动。

3.如权利要求2所述的防倾覆的自升式海洋平台，其特征在于，还包括固定在所述平台主体上的液压锁紧机构，用于当所述平台主体在所述升降机构的作用上升或者下降到预定的位置时，锁紧所述平台主体。

4.如权利要求1或2或3所述的防倾覆的自升式海洋平台，其特征在于，所述控制模块包括：

固定在所述平台主体上的无线接收装置，用于接收所述无线发射装置发射来的压力信息和/或位移信息；

固定在所述平台主体上的显示子模块，用于显示所述桩腿的压力信息和/或位移信息；

固定在所述平台主体上的输入子模块，用于监控者输入控制信息；

固定在所述平台主体上的处理器，与所述无线接收装置、显示子模块和所述输入子模块相连，用于处理所述无线接收装置所接收的所述压力信息和/或位移信息，并控制所述显示子模块显示所述压力信息和/或位移信息；接收所述输入子模块输入的控制信息，并根据所述控制信息控制所述升降系统进行上升或下降运动，或者控制所述液压锁紧机构进行锁紧操作。

5.如权利要求4所述的防倾覆的自升式海洋平台，其特征在于，所述输入子模块包括锁紧按钮、上升按钮/下降按钮，以及用于输入上升/下降量的数字按键。

6.如权利要求1所述的防倾覆的自升式海洋平台，其特征在于，还包括固定在所述平台主体上的水平仪。