CN106320161B - 一种六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，其特征在于：包括控制器、六自由度补偿平台、登乘平台和栈桥，所述登乘平台与栈桥连接，所述六自由度补偿平台设置在登乘平台下方并与登乘平台连接；所述控制器与六自由度补偿平台电连接。本发明的有益效果在于：在登乘平台底部设置六自由度补偿平台，通过控制器控制六自由度补偿平台，可为登乘栈桥提供六自由度运动补偿，实现对船舶运动的快速响应，无需顶靠固定式平台，通过六自由度主动补偿平台消除海浪对船舶六自由度的影响，可直接实现船舶与海上平台安全对接，自由通行，极大提高海上作业平台可及性。

Description

一种六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥
技术领域
本发明涉及一种六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，用于为海洋工程船舶与海上固定平台作业人员往返通勤提供登乘保障，适用于海上风电平台、海洋石油平台作业等海洋工程领域。
背景技术
海洋工程船舶在海上作业时通常为漂浮状态，受潮汐和风浪流影响较大。当海洋工程船舶服务于海上固定式平台时，受平台基础防撞保护以及船舶上甲板与平台之间高度差的影响，船舶无法完全紧靠平台，给海上作业人员攀爬登陆作业带来极大风险。因此，船舶与平台的安全、高效对接是确保海上作业顺利完成，维护海上作业人员生命安全的重要保障。
为确保海上登乘作业顺利完成，海洋工程作业船舶需配备登乘栈桥设备。常用的登乘设备包括普通船用旋梯及带有海浪补偿功能的登靠栈桥。普通船用旋梯适用于船舶靠港作业时人员通勤，海上作业通常海况条件不佳，使用普通旋梯危险性巨大。
选择带有海浪补偿功能的登乘栈桥是较为可靠的方案，常见的有弹性支座补偿登乘栈桥、被动补偿栈桥及主动补偿栈桥等形式。弹性支座补偿登乘栈桥其稳定性差，海况不理想时补偿效果较差；被动补偿栈桥无法实现对船舶运动的实时响应，灵敏度相对较低；主动补偿栈桥通过复杂的控制技术，可实现对船舶运动的快速相应，补偿效果较为理想。目前，一些带有主动补偿功能的登乘栈桥可对海洋工程船舶设备性能要求较高，通常只有两到三个自由度的补偿功能，对于恶劣海况适应性较差。以上带有补偿功能的登乘栈桥可补偿自由度较少，必须依靠海洋工程船舶顶靠海上固定平台才能使用，安全性差且对于风浪较大情况无法使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，包括控制器、六自由度补偿平台、登乘平台和栈桥，所述登乘平台与栈桥连接，所述六自由度补偿平台设置在登乘平台下方并与登乘平台连接；所述控制器与六自由度补偿平台电连接。
进一步的，所述六自由度补偿平台与登乘平台之间设有支撑结构，所述支撑结构与栈桥之间设有俯仰补偿器，所述俯仰补偿器的两端分别铰接于栈桥和支撑结构，所述控制器与俯仰补偿器电连接。
进一步的，所述六自由度补偿平台包括支座、六自由度补偿器和全回转机构，所述六自由度补偿器的两端分别铰接于支座和全回转机构，所述全回转机构与支撑结构连接。
进一步的，所述栈桥包括固定栈桥、伸缩栈桥和伸缩补偿器，所述登乘平台与固定栈桥连接，所述伸缩栈桥可伸缩设置于固定栈桥上，所述伸缩补偿器设置在固定栈桥与伸缩栈桥之间，所述控制器与伸缩补偿器电连接，所述俯仰补偿器的一端铰接于固定栈桥。
进一步的，所述栈桥上设有报警器和视频监控装置，所述报警器和视频监控装置与控制器电连接。
进一步的，所述登乘平台和栈桥上均设有防滑层。
进一步的，所述登乘平台和栈桥的两侧均设有护栏。
进一步的，所述栈桥上设有防撞装置和测距装置，所述防撞装置和测距装置与控制器电连接。
本发明的有益效果在于：在登乘平台底部设置六自由度补偿平台，通过控制器控制六自由度补偿平台，可为登乘栈桥提供六自由度运动补偿，实现对船舶运动的快速响应，无需顶靠固定式平台，通过六自由度主动补偿平台消除海浪对船舶六自由度的影响，可直接实现船舶与海上平台安全对接，自由通行，极大提高海上作业平台可及性。
附图说明
图1是本发明实施例1和2的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥主视图。
图2是本发明实施例1和2的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥俯视图。
图3是本发明实施例1和2的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥侧视图。
图4是本发明实施例1和2的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥工作图。
标号说明：
1、支座；2、六自由度补偿器；3、全回转机构；4、俯仰补偿器；5、伸缩补偿器；6、防撞装置和测距装置；7、视频监控装置；8、报警器；9、护栏；10、伸缩栈桥；11、固定栈桥；12、控制器；13、登乘平台；14、支撑结构；15、防滑层；16、海上固定平台；17、海洋工程船舶。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：在登乘平台底部设置六自由度补偿平台，通过控制器控制六自由度补偿平台，可为登乘栈桥提供六自由度运动补偿，实现对船舶运动的快速响应。
请参照图1至图4，一种六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，包括控制器12、六自由度补偿平台、登乘平台13和栈桥，所述登乘平台与栈桥连接，所述六自由度补偿平台设置在登乘平台下方并与登乘平台连接；所述控制器与六自由度补偿平台电连接。
配有上述结构的六自由度主动补偿式登乘栈桥的海洋工程船舶17作业时，将船舶侧停靠于海上固定平台16周围，通过栈桥与海上固定平台上部的平稳对接，即可实现海上作业人员安全，平稳登陆海上固定平台。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在登乘平台底部设置六自由度补偿平台，通过控制器控制六自由度补偿平台，可为登乘栈桥提供六自由度运动补偿，实现对船舶运动的快速响应，无需顶靠固定式平台，通过六自由度主动补偿平台消除海浪对船舶六自由度的影响，可直接实现船舶与海上平台安全对接，自由通行，极大提高海上作业平台可及性。
进一步的，所述六自由度补偿平台与登乘平台之间设有支撑结构14，所述支撑结构与栈桥之间设有俯仰补偿器4，所述俯仰补偿器的两端分别铰接于栈桥和支撑结构，所述控制器与俯仰补偿器电连接。其中，支撑结构可以是支撑柱。
进一步的，所述六自由度补偿平台包括支座1、六自由度补偿器2和全回转机构3，所述六自由度补偿器的两端分别铰接于支座和全回转机构，所述全回转机构与支撑结构连接。
由上述描述可知，支座用于支撑栈桥主体结构，并保持与海洋工程船舶甲板刚性连接，全回转机构可实现栈桥梯及支撑结构绕六自由度补偿平台360度旋转，六自由度补偿平台通过六自由度运动补偿及检测技术，实现平台上部结构平稳。
进一步的，所述栈桥包括固定栈桥11、伸缩栈桥10和伸缩补偿器5，所述登乘平台与固定栈桥连接，所述伸缩栈桥可伸缩设置于固定栈桥上，所述伸缩补偿器设置在固定栈桥与伸缩栈桥之间，所述控制器与伸缩补偿器电连接，所述俯仰补偿器的一端铰接于固定栈桥。
由上述描述可知，俯仰补偿器与伸缩补偿器的位置与数量可进行调整，俯仰补偿器与伸缩补偿器可用于对六自由度补偿平台补偿效果的补充，提升可作业工况通过六自由度补偿平台及俯仰补偿器、伸缩补偿器共同作用，可对海洋工程船舶六自由度进行运动补偿。
进一步的，所述栈桥上设有报警器8和视频监控装置7，所述报警器和视频监控装置与控制器电连接，视频监控装置和报警器均位于伸缩栈桥端部。
进一步的，所述登乘平台和栈桥上均设有防滑层15。
进一步的，所述登乘平台和栈桥的两侧均设有护栏9。
进一步的，所述栈桥上设有防撞装置和测距装置6，所述防撞装置和测距装置与控制器电连接，防撞装置与测距装置设置在伸缩栈桥端部。
进一步的，所述控制器设置在登乘平台上，便于现场作业使用。
实施例1
请参照图1至图3，一种六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，包括控制器、六自由度补偿平台、登乘平台和栈桥，所述登乘平台与栈桥连接，所述六自由度补偿平台设置在登乘平台下方并与登乘平台连接；所述控制器与六自由度补偿平台电连接。所述六自由度补偿平台与登乘平台之间设有支撑结构，所述支撑结构与栈桥之间设有俯仰补偿器，所述俯仰补偿器的两端分别铰接于栈桥和支撑结构，所述控制器与俯仰补偿器电连接。所述六自由度补偿平台包括支座、六自由度补偿器和全回转机构，所述六自由度补偿器的两端分别铰接于支座和全回转机构，所述全回转机构与支撑结构连接。所述栈桥包括固定栈桥、伸缩栈桥和伸缩补偿器，所述登乘平台与固定栈桥连接，所述伸缩栈桥可伸缩设置于固定栈桥上，所述伸缩补偿器设置在固定栈桥与伸缩栈桥之间，所述控制器与伸缩补偿器电连接，所述俯仰补偿器的一端铰接于固定栈桥。所述栈桥上设有报警器和视频监控装置，所述报警器和视频监控装置与控制器电连接。所述登乘平台和栈桥上均设有防滑层。所述栈桥上设有防撞装置和测距装置，所述防撞装置和测距装置与控制器电连接。
实施例2
请参照图1至图4，实施例1中的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥的使用方法，支座1将六自由度补偿器2刚性固定于船舶甲板上，并可绕支座转动；全回转机构3位于六自由度补偿器2之上，且六自由度补偿器2可绕支座转动；俯仰补偿器4与支撑机构14及固定栈桥11铰接；伸缩补偿器5用于实现伸缩栈桥10与固定栈桥11间的平动补偿；防撞装置和测距装置6、视频监控装置7、报警器8位于伸缩栈桥10端部；伸缩栈桥10及登乘平台13都安装护栏9及防滑层15；控制器12位于登乘平台13中；支撑结构14为登乘平台及俯仰补偿器4提供刚性支撑。
当海洋工程船舶17靠近海上固定平台16(以海上风机高桩承台基础为例)时，海洋工程船舶17可停于固定式平台16一侧，可通过六自由度补偿平台2及俯仰补偿器4、伸缩补偿器5共同作用补偿海洋工程船舶六自由度运动，通过操控系统12操控实现伸缩栈桥10及固定栈桥11与固定式平台16平稳对接，确保海上作业人员安全、平稳的往返于固定式平台16于海洋工程船舶17之间。
综上所述，本发明提供的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥的有益效果在于：在登乘平台底部设置六自由度补偿平台，通过控制器控制六自由度补偿平台，可为登乘栈桥提供六自由度运动补偿，实现对船舶运动的快速响应，无需顶靠固定式平台，通过六自由度主动补偿平台消除海浪对船舶六自由度的影响，可直接实现船舶与海上平台安全对接，自由通行，极大提高海上作业平台可及性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，其特征在于：包括控制器、六自由度补偿平台、登乘平台和栈桥，所述登乘平台与栈桥连接，所述六自由度补偿平台设置在登乘平台下方并与登乘平台连接；所述控制器与六自由度补偿平台电连接。
2.根据权利要求1所述的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，其特征在于：所述六自由度补偿平台与登乘平台之间设有支撑结构，所述支撑结构与栈桥之间设有俯仰补偿器，所述俯仰补偿器的两端分别铰接于栈桥和支撑结构，所述控制器与俯仰补偿器电连接。
3.根据权利要求2所述的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，其特征在于：所述六自由度补偿平台包括支座、六自由度补偿器和全回转机构，所述六自由度补偿器的两端分别铰接于支座和全回转机构，所述全回转机构与支撑结构连接。
4.根据权利要求2所述的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，其特征在于：所述栈桥包括固定栈桥、伸缩栈桥和伸缩补偿器，所述登乘平台与固定栈桥连接，所述伸缩栈桥可伸缩设置于固定栈桥上，所述伸缩补偿器设置在固定栈桥与伸缩栈桥之间，所述控制器与伸缩补偿器电连接，所述俯仰补偿器的一端铰接于固定栈桥。
5.根据权利要求1所述的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，其特征在于：所述栈桥上设有报警器和视频监控装置，所述报警器和视频监控装置与控制器电连接。
6.根据权利要求1所述的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，其特征在于：所述栈桥上设有防撞装置和测距装置，所述防撞装置和测距装置与控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，其特征在于：所述登乘平台和栈桥上均设有防滑层。
8.根据权利要求1所述的六自由度主动补偿式海上平台登乘栈桥，其特征在于：所述登乘平台和栈桥的两侧均设有护栏。
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