CN112051865A - 一种双dp半潜平台的协同控制系统及其方法 - Google Patents

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王磊
蒋旭
贺华成
于特
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • G05D3/12—Control of position or direction using feedback
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B35/4413—Floating drilling platforms, e.g. carrying water-oil separating devices

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Abstract

本发明公开了一种双DP半潜平台的协同控制系统及其方法，解决了双平台廊桥安全性需要保证的工程问题，其技术方案要点是通过协同控制器与第一动力定位系统及第二动力定位系统之间的相互通讯，实时监测钻井平台及生活支持平台的位置，并通过协同控制器的实时接收计算后，反馈第一定位点及第二定位点至第一动力定位系统及第二动力定位系统以进行实时的调整，进而保证两平台保持在一定稳定的范围内，进而保证廊桥的安全，本发明的一种双DP半潜平台的协同控制系统及其方法，能够实时保证钻井平台和生活支持平台的相对位置保持在稳定的范围内，保证廊桥的安全，更加安全、稳定、便捷。

Description

一种双DP半潜平台的协同控制系统及其方法
技术领域
本发明涉及海洋工程领域，特别涉及一种双DP半潜平台的协同控制系统及其方法。
背景技术
生活支持平台作为海洋工程中的一种辅助平台，具有为工作人员提供住宿场所和安置设备等功能。支持平台一般伴随着钻井平台出现，两者通过一个可伸缩的廊桥连接，意味着两平台的相对位置直接反映了廊桥的长度和角度。廊桥的安全至关重要，船级社对廊桥长度和角度也有严格的规范。两平台在各自定位的同时，如何同时保证其相对位置在一定范围内，即保证廊桥的安全性，是一个重要的工程问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种双DP半潜平台的协同控制方法，能够实时保证钻井平台和生活支持平台的相对位置保持在稳定的范围内，保证廊桥的安全，更加安全、稳定、便捷。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种双DP半潜平台的协同控制方法，包括有以下步骤：
钻井平台设置的第一动力定位系统实时进行监控以获得钻井平台对应的第一实时位置信息，控制钻井平台保持位置；
生活支持平台设置的第二动力定位系统实时进行监控以获得生活支持平台对应的第二实时位置信息，控制生活支持平台保持位置；
协同控制器与钻井平台及生活支持平台之间双向通讯，接收第一实时位置信息及第二实时位置信息；
协同控制器根据接收的第一实时位置信息及第二实时位置信息计算获得钻井平台所需的第一定位点及生活支持平台所需的第二定位点并分别发送至钻井平台及生活支持平台；
钻井平台接收协同控制器实时发送的第一定位点，作为第一动力定位系统的输入以对钻井平台的位置进行保持调整；
生活支持平台接收协同控制器实时发送的第二定位点，作为第二动力定位系统的输入以对生活支持平台的位置进行保持调整。
作为优选，所述协同控制器计算获取第一定位点及第二定位点具体如下：
Figure BDA0002636221770000021
Figure BDA0002636221770000022
其中，
Figure BDA0002636221770000023
和
Figure BDA0002636221770000024
分别是协同控制器计算得到的钻井平台及生活支持平台对应的第一定位点及第二定位点，p1(t)和p2(t)是钻井平台及生活支持平台对应的第一实时位置信息及第二实时位置信息。l12是设定的钻井平台及生活支持平台的相对位置，l10是钻井平台与设定原点的相对位置。
作为优选，钻井平台及生活支持平台的相对位置包括有生活支撑平台相对钻机平台的相对方向、相对距离；钻井平台与设定原点的相对位置包括有钻井平台相对设定原点的相对方向及相对距离。
一种双DP半潜平台的协同控制系统，包括有钻井平台、生活支持平台、对应于钻井平台的第一动力定位系统、对应于生活支持平台的第二动力定位系统、协同控制器；
所述第一动力定位系统实时监测获取钻井平台的第一实时位置信息并发送至协同控制器，控制钻井平台保持位置；
所述第二动力定位系统实时监测获取生活支持平台的第二实时位置信息并发送至协同控制器，控制生活支持平台保持位置；
协同控制器接收第一动力定位系统发送的第一实时位置信息及第二动力定位系统发送的第二实时位置信息，计算获得钻井平台所需的第一定位点并发送至第一动力定位系统、计算获得生活支持平台的第二定位点并发送至第二动力定位系统。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
通过协同控制器与第一动力定位系统及第二动力定位系统之间的相互通讯，实时监测钻井平台及生活支持平台的位置，并通过协同控制器的实时接收计算后，反馈第一定位点及第二定位点至第一动力定位系统及第二动力定位系统以进行实时的调整，进而保证两平台保持在一定稳定的范围内，进而保证廊桥的安全，更加的实时、安全、稳定。
附图说明
图1为本发明的协同控制流程示意图；
图2钻井平台与生活支持平台的位置关系示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
根据一个或多个实施例，公开了一种双DP半潜平台的协同控制方法，如图1所示，包括有以下步骤：
钻井平台设置的第一动力定位系统实时进行监控以获得钻井平台对应的第一实时位置信息，控制钻井平台保持位置；生活支持平台设置的第二动力定位系统实时进行监控以获得生活支持平台对应的第二实时位置信息，控制生活支持平台保持位置；
协同控制器与钻井平台及生活支持平台之间双向通讯，接收第一实时位置信息及第二实时位置信息；协同控制器根据接收的第一实时位置信息及第二实时位置信息计算获得钻井平台所需的第一定位点及生活支持平台所需的第二定位点并分别发送至钻井平台及生活支持平台；
钻井平台接收协同控制器实时发送的第一定位点，作为第一动力定位系统的输入以对钻井平台的位置进行保持调整；生活支持平台接收协同控制器实时发送的第二定位点，作为第二动力定位系统的输入以对生活支持平台的位置进行保持调整；
通过钻井平台的第一动力定位系统反馈第一实时位置信息至协同控制器，并且协同控制器根据接收的第一实时位置信息计算获得第一定位点后反馈至第一动力定位系统，以作为第一动力定位系统的输入。
通过生活支持平台的第二动力定位系统反馈第二实时位置信息至协同控制器，并且协同控制器根据接收的第二实时位置信息计算获得第二定位点后反馈至第二动力定位系统，以作为第二动力定位系统的输入。
协同控制器通过与双平台的动力定位系统(DPS/DP系统)之间相互通讯实现反馈，并实现对钻井平台和生活支持平台的定位系统控制。
协同控制器通过以下公式进行计算获取第一定位点及第二定位点：
Figure BDA0002636221770000041
Figure BDA0002636221770000042
其中，
Figure BDA0002636221770000051
和
Figure BDA0002636221770000052
分别是协同控制器计算得到的钻井平台及生活支持平台对应的第一定位点及第二定位点，p1(t)和p2(t)是钻井平台及生活支持平台对应的第一实时位置信息及第二实时位置信息。l12是设定的钻井平台及生活支持平台的相对位置，l10是钻井平台与设定原点的相对位置。
如图2所示，钻井平台及生活支持平台的相对位置包括有生活支撑平台相对钻机平台的相对方向、相对距离；钻井平台与设定原点的相对位置包括有钻井平台相对设定原点的相对方向及相对距离。
根据一个或多个实施例，公开了一种双DP半潜平台的协同控制系统，如图1及图2所示，包括有钻井平台、生活支持平台、对应于钻井平台的第一动力定位系统、对应于生活支持平台的第二动力定位系统、协同控制器。
所述第一动力定位系统实时监测获取钻井平台的第一实时位置信息并发送至协同控制器，控制钻井平台保持位置；
所述第二动力定位系统实时监测获取生活支持平台的第二实时位置信息并发送至协同控制器，控制生活支持平台保持位置；
协同控制器接收第一动力定位系统发送的第一实时位置信息及第二动力定位系统发送的第二实时位置信息，计算获得钻井平台所需的第一定位点并发送至第一动力定位系统、计算获得生活支持平台的第二定位点并发送至第二动力定位系统。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种双DP半潜平台的协同控制方法，其特征是，包括有以下步骤：
钻井平台设置的第一动力定位系统实时进行监控以获得钻井平台对应的第一实时位置信息，控制钻井平台保持位置；
生活支持平台设置的第二动力定位系统实时进行监控以获得生活支持平台对应的第二实时位置信息，控制生活支持平台保持位置；
协同控制器与钻井平台及生活支持平台之间双向通讯，接收第一实时位置信息及第二实时位置信息；
协同控制器根据接收的第一实时位置信息及第二实时位置信息计算获得钻井平台所需的第一定位点及生活支持平台所需的第二定位点并分别发送至钻井平台及生活支持平台；
钻井平台接收协同控制器实时发送的第一定位点，作为第一动力定位系统的输入以对钻井平台的位置进行保持调整；
生活支持平台接收协同控制器实时发送的第二定位点，作为第二动力定位系统的输入以对生活支持平台的位置进行保持调整。
2.根据权利要求1所述的双DP半潜平台的协同控制方法，其特征是，所述协同控制器计算获取第一定位点及第二定位点具体如下：
Figure FDA0002636221760000011
Figure FDA0002636221760000012
其中，
Figure FDA0002636221760000013
和
Figure FDA0002636221760000014
分别是协同控制器计算得到的钻井平台及生活支持平台对应的第一定位点及第二定位点，p1(t)和p2(t)是钻井平台及生活支持平台对应的第一实时位置信息及第二实时位置信息。l12是设定的钻井平台及生活支持平台的相对位置，l10是钻井平台与设定原点的相对位置。
3.根据权利要求2所述的双DP半潜平台的协同控制方法，其特征是：控制钻井平台及生活支持平台的相对位置，包括有生活支撑平台相对钻机平台的相对方向、相对距离。
4.一种双DP半潜平台的协同控制系统，其特征是：包括有钻井平台、生活支持平台、对应于钻井平台的第一动力定位系统、对应于生活支持平台的第二动力定位系统、协同控制器；
所述第一动力定位系统实时监测获取钻井平台的第一实时位置信息并发送至协同控制器，控制钻井平台保持位置；
所述第二动力定位系统实时监测获取生活支持平台的第二实时位置信息并发送至协同控制器，控制生活支持平台保持位置；
协同控制器接收第一动力定位系统发送的第一实时位置信息及第二动力定位系统发送的第二实时位置信息，计算获得钻井平台所需的第一定位点并发送至第一动力定位系统、计算获得生活支持平台的第二定位点并发送至第二动力定位系统。
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