FR2931450A1 - Dispositif de fourniture d'informations de positionnement d'une bride mobile de systeme de chargement marine - Google Patents

Abstract

Dispositif de fourniture d'informations de positionnement (1) d'au moins une bride (26) mobile d'un système de chargement marine (2), le système comportant au moins une ligne de transfert de fluide ayant une extrémité de ligne fixée à une embase (21), et une extrémité mobile de ligne pourvue d'une bride (26) destinée au raccordement à une tubulure cible, la bride ou un élément immédiatement voisin de la bride présentant au moins un moyen de fourniture d'informations du positionnement de la bride (33) soit adapté à coopérer directement avec un moyen de fourniture d'informations de positionnement de l'embase (34) disposé sur l'embase ou sur un élément immédiatement voisin de l'embase pour fournir, à partir des informations de positionnement de l'embase, une information de positionnement relatif de la bride directement par rapport à l'embase, soit adapté à fournir une information de positionnement absolu de la bride (26) dans l'espace, et, l'embase ayant une position fixe dans l'espace, le dispositif présente un moyen de calcul permettant de calculer à partir des informations du positionnement absolu de la bride et de données de positionnement de l'embase fixe dans l'espace, une information de positionnement relatif de la bride directement par rapport à l'embase.

Description

La présente invention concerne d'une manière générale les systèmes de chargement et/ou de déchargement de fluides pour navires, communément appelés systèmes de chargement marine. Ces systèmes sont utilisés pour transférer un produit fluide entre un navire et un quai ou entre deux navires. On entend par produit fluide, un produit liquide ou gazeux. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif de fourniture d'informations de positionnement d'une bride et d'alarme pour le déplacement d'un tel système de chargement et/ou déchargement. D'une manière générale, les systèmes de chargement marine présentent une extrémité de ligne de transfert de fluide fixée à une embase et reliée à un réservoir de fluide à transférer, et une extrémité de ligne opposée mobile pourvue d'une bride destinée au raccordement à une tubulure cible, elle-même reliée à un réservoir de fluide. Le déplacement de la bride mobile est commandé par des actionneurs eux-mêmes commandés par un dispositif de commande destiné à un opérateur.

Lorsque la bride est déplacée trop loin de l'embase, il y a un risque d'endommagement du système, en particulier par rupture ou par interférence. Lorsque la bride est déplacée trop loin de l'embase en extension il y un risque de rupture du système. Lorsque la bride est déplacée en rotation par rapport à l'embase, notamment lorsque plusieurs systèmes de chargement sont disposés en parallèle sur un quai, il y a un risque de collision avec les systèmes de chargement voisins : on parle d'endommagement par interférence. Par ailleurs, il existe aussi un risque de rupture en rotation. Pour éviter les endommagements ou la rupture du système de chargement marine, des dispositifs d'alarme ont été prévus sur certains types 30 de dispositifs de chargement. D'une manière générale, la présente invention vise à perfectionner ces dispositifs d'alarme pour dispositifs de chargement de fluides pour navires.

On connaît deux familles de systèmes de chargement de fluides pour navires, qui se distinguent par leur structure : les systèmes à transfert par tuyaux rigides et les systèmes de transfert par tuyaux souples. Dans la famille des systèmes à transfert par tuyaux rigides, on distingue les systèmes à bras de chargement et les systèmes à pantographe. Le bras de chargement est une tuyauterie articulée, présentant une embase, reliée à un réservoir de fluide, sur laquelle est monté un premier tuyau dit tuyau interne via une portion de tube coudée à 90° permettant à l'une de ses extrémités une rotation selon un axe vertical, et à l'autre extrémité, selon un axe horizontal. A l'extrémité opposée du tube interne, est monté à rotation selon un axe horizontal, un second tuyau, dit tuyau externe. A l'extrémité du tuyau externe est montée une bride de raccordement. Chacune des trois rotations est commandée par un vérin ou un moteur hydraulique. Dans le cas des bras de chargement, on connaît l'utilisation de détecteurs de proximité pour déclencher des alarmes. Ces détecteurs de proximité sont placés au niveau de l'embase pour les alarmes concernant la rotation du tuyau interne par rapport à l'embase, et au niveau du tube interne et externe pour déclencher des alarmes en extension du bras de chargement. En pratique, le fonctionnement de tels détecteurs de proximité est simple : une came, montée sur un élément du bras de chargement, passe devant un détecteur de proximité correspondant, lui-même solidaire d'un autre élément du bras de chargement, ce qui déclenche une ou plusieurs alarmes. Suivant le positionnement des capteurs, l'alarme est déclenchée par exemple lorsque le système est trop étendu ou présente un angle trop élevé par rapport à l'embase. Ce type de détecteur ne donne que des informations de type tout ou rien, c'est-à-dire que les alarmes sont déclenchées lorsque l'opérateur fait sortir le bras de chargement d'une zone prédéfinie, dite zone de travail. En d'autres termes, l'opérateur est informé par une alarme uniquement lorsqu'il sort de la zone de travail mais n'a pas d'information lorsqu'il se trouve dans la dite zone de travail, ou près de la limite de la zone de travail.

Un autre système connu pour bras de chargement comporte des capteurs angulaires disposés sur différents éléments mobiles du bras de chargement. Ceci permet de connaître à tout instant les angles relatifs de chaque élément du bras de chargement par rapport à un élément voisin ou par rapport à la verticale, en utilisant des capteurs à pendule, et de déterminer ainsi la position de la bride par rapport à l'embase, et d'en déduire s'il est nécessaire de déclencher une alarme ou non. Ces dispositifs d'alarme permettent d'une part de déclencher une alarme avec un degré d'alerte plus ou moins élevé, et, d'autre part, dans certains cas, de déclencher des séquences d'urgence. Par ailleurs, ces dispositifs permettent de déclencher des alarmes ou des séquences d'urgence par anticipation, lorsque le bras de chargement s'approche une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminée de la limite de la zone de travail. Les systèmes à pantographe, tout comme les bras de chargement, présentent une embase reliée à un réservoir. Une grue est montée à rotation sur cette embase. La grue présente une flèche portant un tuyau pour le fluide. A l'extrémité de la flèche est monté un pantographe composé de tuyaux articulés pour le fluide, et permettant de déplacer une bride montée à l'extrémité libre du pantographe. L'inclinaison du pantographe est commandée par une rotation en bout de la flèche. Le déplacement du pantographe est commandé par des moteurs hydrauliques et par un vérin pour la rotation au niveau de l'embase. Dans le cas des systèmes à pantographe, on connaît l'utilisation de systèmes à déclenchement par capteurs de proximité pour la rotation par rapport à l'embase et par capteur filaire ou incrémentai pour la longueur sur flèche et la longueur dépliée du pantographe. D'une manière générale, les dispositifs d'alarme pour systèmes de chargement à tuyauterie rigide présentent d'autres inconvénients. Le système de chargement doit impérativement présenter une structure avec une cinématique précise et connue à l'avance pour pouvoir y placer judicieusement des capteurs angulaires et de position et/ou de franchissement.

Il est nécessaire de placer des capteurs entre chaque élément articulé depuis l'embase jusqu'à la bride pour obtenir une information de positionnement de la bride par rapport à l'embase. Les capteurs sont donc dépendants de la structure du système de chargement. Le cumul des erreurs de cette chaîne de capteurs a un impact négatif sur la précision du positionnement de la bride. Les systèmes à tuyauterie flexible, enfin, présentent d'une manière générale une ligne dans laquelle est véhiculé le produit fluide et d'un système mécanique permettant la manoeuvre de celle-ci. Plusieurs types de systèmes de manoeuvre existent, mais dans tous les cas, ils incluent une grue ou une structure de manipulation qui supporte la bride de raccordement du flexible. Il n'existe, à ce jour, aucun système de mesure de distance permettant de déclencher des alarmes pour les systèmes à tuyauterie flexible. D'une manière générale, la présente invention vise d'une part à proposer un perfectionnement pour dispositif de fourniture d'informations de positionnement d'une bride mobile d'un système de chargement marine par rapport à son embase, pour améliorer la précision des informations de positionnement et pour simplifier les dispositifs connus, et, d'autre part, de proposer un dispositif de fourniture d'informations de positionnement d'une bride mobile pouvant être adapté à tout type de système de chargement marine qui n'en serait pas pourvu, et ceci quelque soit sa structure, à tuyauterie rigide ou souple. Elle propose à cet effet un dispositif de fourniture d'informations de positionnement d'au moins une bride mobile d'un système de chargement marine, le système comportant au moins une ligne de transfert de fluide ayant une extrémité de ligne fixée à une embase, et une extrémité mobile de ligne pourvue d'une bride destinée au raccordement à une tubulure cible, la bride ou un élément immédiatement voisin de la bride présentant au moins un moyen de fourniture d'informations du positionnement de la bride soit adapté à coopérer directement avec un moyen de fourniture d'informations de positionnement de l'embase disposé sur l'embase ou sur un élément immédiatement voisin de l'embase pour fournir, à partir des informations de positionnement de l'embase, une information de positionnement relatif de la bride directement par rapport à l'embase, soit adapté à fournir une information de positionnement absolu de la bride dans l'espace, et, l'embase ayant une position fixe dans l'espace, le dispositif présente un moyen de calcul permettant de calculer à partir des informations du positionnement absolu de la bride et de données de positionnement de l'embase fixe dans l'espace, une information de positionnement relatif de la bride directement par rapport à l'embase. Avantageusement, la présente invention utilise des moyens permettant soit de fournir des informations de positionnement de la bride directement par rapport à l'embase, soit par capture d'informations de positionnement de la bride en absolu puis de calculer la distance relative de la bride directement par rapport à l'embase. Dans les deux cas, avantageusement, les mesures ne se basent plus sur le positionnement relatif des éléments du système de chargement, mais sur le positionnement de la bride directement par rapport à l'embase. Ceci permet de se dédouaner du type de structure mécanique qu'il peut y avoir entre l'embase et la bride (par exemple un bras ou un pantographe), et ainsi d'adapter facilement ce système à tout type de système de chargement marine aussi bien aux systèmes à transfert par tuyaux rigides, qu'aux systèmes à transfert par tuyaux souples. Avec le dispositif selon l'invention, la précision des informations de positionnement de la bride est plus grande, puisqu'il n'y a pas de capteurs intermédiaires. Ceci rend le dispositif selon l'invention plus simple et plus précis que les dispositifs connus.

Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif comporte des moyens de calcul adaptés à : - calculer, en temps réel, les informations de positionnement de la bride par rapport à l'embase, et le moyen de calcul ayant des données définissant au moins une zone de positionnement autorisé pour la bride, - contrôler, en temps réel, si la bride se trouve dans la zone autorisée, - émettre une alarme déterminée lorsque la bride quitte la zone autorisée correspondante. Ainsi, des zones autorisées ou zones de travail sont définies virtuellement par les moyens de calcul. Il n'est pas nécessaire de prévoir de capteurs ou interrupteurs disposés physiquement sur le système de chargement pour définir de telles zones. Elles sont facilement paramétrables via les moyens de calcul. Ceci permet d'accroitre la sécurité d'utilisation grâce à des alarmes déclenchées de manière plus précise. Par ailleurs, on peut prévoir une pluralité de zones autorisées, par exemple imbriquées l'une dans l'autre, présentant des degrés de risque de travail différents, et correspondant à des alarmes différentes selon si le travail dans la zone concernée est plus ou moins risqué. On entend par éléments immédiatement voisins, des éléments du système du chargement marine qui sont fixes ou mobiles par rapport à la bride ou l'embase respectivement, mais suffisamment proches de celles-ci quelque soit la configuration géométrique du système de chargement, pour donner des informations précises sur le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase, en particulier pour une émettre une alarme déterminée lorsque la bride quitte une zone autorisée paramétrée.

Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens de calcul sont adaptés à calculer en temps réel la vitesse de déplacement de la bride et à déclencher par anticipation une alarme lorsque la bride s'approche avec une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminée (c'est-à-dire trop vite) de la limite de la zone autorisée correspondante.

Avantageusement, ceci permet d'accroitre la sécurité d'utilisation grâce à des alarmes déclenchées de manière anticipée lorsque le déplacement de la bride est trop rapide vers une limite de zone autorisée. Selon des caractéristiques avantageuses, éventuellement combinées : - le moyen de fourniture d'informations du positionnement de la bride inclut un dispositif de système de positionnement global notamment de type GPS, permettant de donner une information de positionnement absolu de la bride dans l'espace ; - le moyen de fourniture d'informations du positionnement de l'embase inclut un dispositif de système de positionnement global notamment de type GPS, permettant de donner une information de positionnement absolu de l'embase, les moyens de calcul étant adaptés à calculer à partir des informations de positionnement absolu de la bride et de l'embase, le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase ; - les dispositifs de positionnement global notamment de type GPS sont des dispositifs conçus pour communiquer l'un avec l'autre de manière à fournir directement une information sur la position relative de la bride par rapport à l'embase aux moyens de calcul ; - l'un des moyens de fourniture d'informations de positionnement de la bride ou de l'embase, inclut un dispositif optique, adapté à coopérer avec l'embase ou la bride respectivement ou une cible fixe par rapport à l'embase ou par rapport la bride respectivement, en émettant un rayon lumineux, tel qu'un rayon laser, vers l'embase ou la bride ou une cible fixe par rapport à l'embase ou la bride respectivement, et à capter le rayon réfléchi et à mesurer le temps de parcours du rayon pour en déduire une information de positionnement relatif de la bride directement par rapport à l'embase ; - l'un des moyens de fourniture d'informations de positionnement de la bride ou de l'embase, est une caméra optique, adaptée à fournir aux moyens de calcul une image de l'embase ou de la bride respectivement, ou d'une cible fixe par rapport à l'embase ou la bride respectivement, les moyens de calcul étant adaptés à traiter l'image fournie par la caméra pour calculer le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase ; - ledit au moins un moyen de fourniture d'informations de positionnement de la bride ou de l'embase, inclut au moins un fil tendu à l'aide d'un enrouleur entre la bride et l'embase et au moins un capteur d'angle et/ou au moins un capteur de longueur de fil déroulé sur l'enrouleur, choisis de manière à fournir aux moyens de calcul des informations permettant de calculer le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase.

Lorsque le système de chargement présente plusieurs lignes, leurs embases sont disposées en parallèle sur un même quai et les brides correspondantes sont raccordées à des tubulures cibles disposées en parallèle sur un même navire. Dans ce cas, les distances entre les brides ne varient plus, puisqu'elles sont reliées à des tubulures cibles rattachées à un même navire Il est alors utile de surveiller les éventuelles variations de distance entre les brides, les unes par rapport aux autres afin de s'assurer de la cohérence des informations fournies par les divers moyens de fourniture d'informations de positionnement des brides et du bon fonctionnement de ceux-ci.

Avantageusement, à cet effet, la présente invention propose un dispositif comportant des moyens de calcul adaptés à, lorsque le système de chargement présente plusieurs lignes, leurs embases étant disposées sur un même quai et les brides correspondantes étant raccordées à des tubulures cibles disposées sur un même navire, calculer à partir des informations du positionnement des brides, les distances entre les brides immédiatement après le raccordement de l'ensemble des brides aux tubulures cible correspondantes, mémoriser lesdites distances comme distances de référence, calculer en temps réel à partir des informations du positionnement des brides, les distances entre les brides, comparer en temps réel les distances calculés aux distances de référence, émettre une alarme lorsque les distances calculées varient par rapport aux distances de référence au-delà d'un seuil prédéfini.

Une telle comparaison permet d'identifier un moyen de fourniture d'informations de positionnement de la bride défectueux. Selon un autre aspect, l'invention propose un procédé pour des moyens de calcul d'un dispositif tel que décrit supra comportant les étapes de calcul consistant à : - calculer, en temps réel, les informations de positionnement de la bride par rapport à l'embase, et le moyen de calcul ayant des données définissant au moins une zone de positionnement autorisé pour la bride, - contrôler, en temps réel, si la bride se trouve dans la zone autorisée, - émettre une alarme déterminée lorsque la bride quitte la zone autorisée correspondante.

Selon un autre aspect, l'invention propose un calculateur pour dispositif tel que décrit supra adapté à : - calculer, en temps réel, les informations de positionnement de la bride par rapport à l'embase, et le moyen de calcul ayant des données définissant au moins une zone de positionnement autorisé pour la bride, - contrôler, en temps réel, si la bride se trouve dans la zone autorisée, - émettre une alarme déterminée lorsque la bride quitte la zone autorisée correspondante. L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un bras de chargement équipé d'un dispositif selon l'invention, la figure 2 est un schéma de principe du fonctionnement du bras selon la figure 1, - la figure 3 est un diagramme fonctionnel pour présenter le principe général de fonctionnement du dispositif de commande selon les figures 1 et 2. - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un autre mode de réalisation d'un bras de chargement équipé d'un dispositif selon l'invention, La figure 1 représente de manière très schématique un bras de chargement 2 équipé d'un dispositif de commande 1 selon l'invention. Le bras de chargement est ici représenté de manière très simplifiée, et on rappelle à cet égard que le dispositif de fourniture d'informations de positionnement selon l'invention s'adapte à tout type de système de chargement marine, notamment aux systèmes de chargement décrits ci-dessus.

Le bras de chargement de la figure 1 présente une embase 21 reliée à un réservoir de fluide qui se trouve en dessous de la surface 22 sur laquelle l'embase est fixée, il peut s'agir par exemple d'un quai ou du pont d'un navire. Au sommet de l'embase est articulé à rotation un tube coudé 23, sur lequel s'articule à son tour un premier tube dit tube interne 24 qui s'articule à son extrémité opposée avec un second tube dit tube externe 25. L'extrémité du tube externe porte une bride 26 de raccordement destinée à être raccordée à une tubulure cible (non représentée). Dans le mode de réalisation représenté, de manière connue en soi, la bride présente trois degrés de liberté en rotation par rapport à l'extrémité du tube externe. Dans le présent mode de réalisation, ces trois rotations sont libres, de manière à ce qu'un opérateur puisse ajuster librement l'angle de la bride lors de la phase finale d'approche pour le raccordement de la bride au tuyau cible.

Dans un mode de réalisation alternatif, non représenté, une ou plusieurs de ces rotations sont commandées pas des actionneurs et reliées à une interface de commande pour permettre à l'opérateur de commander directement les rotations lors de l'approche finale de la bride. De façon connue en soi, la bride présente dans le présent exemple de réalisation, des griffes 31 de verrouillage qui sont fermées par un actionneur 30 représenté très schématiquement pour maintenir la bride 26 autour du la tubulure cible, une fois celles-ci raccordées. D'une manière générale, ce type de bras de chargement est connu en soi, et ne sera pas décrit plus en détails ici. On rappellera par ailleurs, que le dispositif selon l'invention s'adapte sur tous les systèmes de chargement marine, et que l'adaptation du dispositif de commande selon l'invention sur tout autre type de système de chargement, notamment à l'un des systèmes décrits ci-dessus, est à la portée de l'homme de métier. Dans le dispositif selon l'invention tel que représenté schématiquement en figure 1, des actionneurs 27, 28, 29 sont prévus au niveau de chacune des trois articulations du bras de chargement (symbolisés par les doubles flèches A, B, C). Plus précisément, un premier actionneur 27 est prévu entre le sommet de l'embase 21 et le tube coudé 23, pour faire pivoter celui-ci horizontalement par rapport à l'embase, un deuxième actionneur 28 est prévu entre l'extrémité du tube coudé 23 et le tube interne 24 de manière à faire pivoter le tube interne verticalement, et un troisième actionneur 29 est prévu entre le tube interne 24 et le tube externe 25 pour faire pivoter ce dernier verticalement. Les trois actionneurs 27, 28, 29 sont ici des vérins hydrauliques représentés très schématiquement en figure 1. En variante non illustrée un ou plusieurs des vérins hydrauliques sont remplacés par des moteurs hydrauliques. Suivant une autre variante non illustrée, les actionneurs sont des moteurs électriques ou pneumatiques. L'embase 21 est pourvue d'un boitier 34 renfermant un moyen de fourniture d'informations de positionnement de l'embase qui est, dans le présent exemple de réalisation, un dispositif de système de positionnement global de type GPS, permettant de donner une position absolue, et, plus particulièrement les coordonnées spatiales de l'embase. Il en va de même pour la bride 26, qui présente un boitier 33 renfermant un dispositif de système de positionnement global de type GPS, permettant de donner une position absolue, et, plus particulièrement les coordonnées spatiales de l'extrémité de raccordement de la bride. Alternativement, le boitier 33 est disposé sur un élément immédiatement voisin de la bride, tel que l'un des tubes articulés à l'extrémité du bras. En pratique, les moyens de calcul sont adaptés à extrapoler à partir des moyens de fourniture d'informations de positionnement disposés sur l'élément immédiatement voisin les informations de positionnement de la bride elle-même. Les moyens de calcul du dispositif de commande sont réunis un calculateur 41 disposé dans une armoire électrique 40 de commande. Une unité de puissance hydraulique 42 est prévue pour fournir aux actionneurs l'énergie hydraulique nécessaire à leur fonctionnement. Elle est commandée par le calculateur 41.

Les boitiers 33 et 34 sont en outre pourvus respectivement d'une cible réfléchissante et d'un émetteur / récepteur d'un rayon lumineux laser 32, adaptés à fournir une information sur la distance qui sépare l'embase et la bride. En pratique, le temps de parcours du rayon laser est mesuré pour déduire la distance. En outre, les boitiers 33 et 34 sont chacun pourvus respectivement d'un dispositif émetteur radio 33A et 34A pour émettre un signal comportant une information de positionnement. Le calculateur est relié à un dispositif récepteur 40A adapté à recevoir lesdits signaux depuis les émetteurs 33A et 34A. Le dispositif de commande présente en outre une interface de commande 60 pour un opérateur, pour commander le déplacement de la bride selon les axes x, y, z visibles en figure 1. Comme visible plus particulièrement en figure 2, sur le schéma de principe du fonctionnement du dispositif selon la figure 1, le calculateur 41 est relié au un dispositif récepteur 40A, qui est un récepteur radio, adapté à communiquer avec les dispositifs émetteurs radio 33A et 34A, respectivement reliés aux boitiers 33 et 34 de la bride et de l'embase. Les boitiers fournissent ainsi au calculateur des informations sur le positionnement de la bride et de l'embase à l'aide des dispositifs de système de positionnement global de type GPS et à l'aide du rayon laser 32 et des émetteur et récepteur correspondants. Dans un mode de réalisation alternatif, les dispositifs de système de positionnement global de type GPS sont des dispositifs conçus pour communiquer l'un avec l'autre de manière à calculer puis à fournir directement au calculateur une information sur la position relative de la bride par rapport à l'embase. Dans un mode de réalisation alternatif, lorsque l'embase est fixée sur un quai, il n'y a qu'un seul dispositif de système de positionnement global de type GPS. Il est positionné au niveau de la bride pour donner les coordonnées de positionnement absolu de celle-ci et un moyen de calcul est prévu pour calculer à partir de coordonnées de positionnement de l'embase fixe dans l'espace et des coordonnées de positionnement absolu de la bride, les coordonnées de positionnement relatif de la bride directement par rapport à l'embase. En effet, l'embase étant fixe dans l'espace, ses coordonnées sont connues, et il n'est donc pas nécessaire de prévoir un dispositif GPS au niveau de l'embase. L'unité de puissance hydraulique 42 fournit aux actionneurs l'énergie hydraulique nécessaire à leur fonctionnement. Elle est commandée par le calculateur via des relais de puissance pour commander la mise en route et l'arrêt du groupe hydraulique. Le groupe hydraulique comprend une pompe (non représentée) destinée à pomper un fluide hydraulique pour alimenter les actionneurs.

Comme visible plus particulièrement en figure 2, l'interface de commande 60 est reliée au calculateur 41 pour permettre à un opérateur de commander le déplacement de la bride selon les axes x et y via un levier 63 et selon l'axe z, via un levier 64, les axes étant schématiquement représentés en figure 1. Le calculateur envoie les instructions correspondantes aux actionneurs 27, 28, 29 qui commandent les mouvements du bras de chargement 2. Dans le mode de réalisation représenté, les actionneurs sont des actionneurs proportionnels, et les leviers 63 et 64 sont des leviers de commande proportionnels. Le calculateur est adapté à calculer des instructions pour chacun des actionneurs de manière à ce qu'une commande proportionnelle suivant l'un des axes via l'un des leviers se traduise par un déplacement proportionnel de la bride suivant l'axe correspondant. L'interface de commande présente en outre un voyant 61 d'alarme et un klaxon 62 d'alarme. Le voyant 61 et le klaxon 62 sont déclenchés lorsque la bride quitte une zone autorisée paramétrée dans le calculateur 41.

Comme visible plus particulièrement en figure 3, des coordonnées de zones autorisées pour la bride sont paramétrées dans le calculateur 41. Suivant les coordonnées fournies par les boitiers 33 et 34, le calculateur calcule les coordonnées spatiales relatives de la bride par rapport à l'embase, puis compare ces coordonnées avec les coordonnées de zones autorisées pour la bride. Lorsque la bride se trouve dans une zone autorisée, le calculateur reboucle pour calculer en temps réel les coordonnées spatiales relatives de la bride par rapport à l'embase suivant les coordonnées qui lui sont fournies par les boitiers 33 et 34 qui ont pu constater un déplacement de la bride entre-temps. Lorsque le calculateur constate que la bride ne se trouve pas dans une zone autorisée, il déclenche le voyant d'alarme et le klaxon d'alarme.

En d'autres termes, le calculateur calcule en temps réel des informations de positionnement de la bride par rapport à l'embase selon les mouvements de la bride et les informations fournies par le moyen de fourniture d'informations de positionnement de la bride et le calculateur est paramétré avec des données définissant au moins une zone de positionnement autorisée pour la bride et adapté à contrôler en temps réel si la bride se trouve dans la zone autorisée, et à déclencher le cas échéant une alarme. Avantageusement, le fait de prévoir de telles zones autorisées ou zones de travail permet d'éviter un risque d'endommagement du système en particulier par rupture ou par interférence lorsque la bride est déplacée trop loin de l'embase en extension ou en rotation. L'utilisation du rayon laser 32 permet d'obtenir une information très précise sur la distance entre l'embase et la bride. Cette information est prise en compte par le calculateur en corrélation avec les coordonnées GPS de la bride pour calculer les coordonnées relatives de la bride par rapport à l'embase avec une plus grande précision. On rappelle à cet égard que le dispositif selon l'invention fonctionne avec un seul type de moyens de fourniture d'informations de positionnement, par exemple par GPS. Dans la variante présentée ici, l'utilisation de deux types de moyens de fourniture d'informations de positionnement, en combinant GPS et laser permet de mettre à profit les caractéristiques de deux technologies différentes pour obtenir des informations de positionnement plus précises et plus fiables. Lorsque l'information de distance fournie par l'utilisation du rayon laser diverge par rapport à l'information de distance calculée à partir des coordonnées GPS au-delà d'un certain seuil prédéfini et paramétré dans le calculateur, ce dernier en informe l'opérateur en émettant une alarme correspondante, par exemple une alarme lumineuse ou sonore. Cette disposition améliore la fiabilité du dispositif. De manière préférée, le laser est de type tracker , c'est-à-dire qu'il est capable de suivre sa cible, par exemple la bride, et de fournir au calculateur directement la distance entre lui-même et sa cible selon les trois axes x, y, et z. Le rayon laser et le fonctionnement correspondant tel que décrit ci-dessus a été omis sur la figure 3 par souci de clarté. Suivant un mode de réalisation non représenté, deux zones autorisées imbriquées l'une dans l'autre sont paramétrées dans le calculateur.

La première zone ne présente pas de danger particulier pour la bride et la seconde zone autorisée présente un degré de danger relativement faible. Une fois dépassée cette deuxième zone, le degré de danger devient plus élevé. Lorsque la bride entre dans la seconde zone, le voyant et le klaxon sont déclenchés de manière intermittente, pour avertir l'utilisateur qu'il quitte la zone sans risques pour une zone à risque modéré. Lorsque la bride dépasse cette deuxième zone, le voyant et le klaxon sont déclenchés de manière continue pour indiquer à l'opérateur que le degré de danger est élevé. Avantageusement, suivant un mode de réalisation non illustré, le calculateur est configuré pour inhiber les instructions de commande de déplacement des actionneurs qui auraient pour conséquence de faire sortir la bride d'une zone autorisée. Ainsi, même si l'opérateur donne une telle instruction de commande, la bride ne quittera pas la zone autorisée. Avantageusement, suivant un mode de réalisation non représenté, le calculateur est programmable de manière à définir des zones de travail et ou des zones interdites qui peuvent être paramétrées par l'opérateur en fonction de chaque chargement ou déchargement de produits fluides. Ceci permet, par exemple, d'adapter la procédure de connexion automatique à différents navires qui peuvent présenter différentes zones de collision possibles. Suivant un mode de réalisation non représenté, le calculateur est adapté à calculer en temps réel la vitesse de déplacement de la bride et à déclencher par anticipation une alarme lorsque la bride s'approche trop vite de la limite de la zone autorisée correspondante. Les vitesses et les distances par rapport à la limite d'une zone autorisée correspondantes sont paramétrées dans le calculateur. Dans un mode de réalisation non représenté, plusieurs systèmes de chargement marine sont reliés au même calculateur 40 et un sélecteur est prévu au niveau de l'interface de commande pour commander sélectivement la connexion de l'un ou l'autre des systèmes de chargement reliés au calculateur. Des zones de travail correspondant au système de chargement voisin sont programmées de manière à éviter des collisions entre les différents systèmes de chargement.

La figure 4 est une vue schématique en perspective d'un autre mode de réalisation d'un bras de chargement équipé d'un dispositif de fourniture d'informations de positionnement de la bride selon l'invention, dans lequel le moyen de fourniture d'informations de positionnement de la bride est un fil tendu entre l'embase et la bride.

A l'une de ses extrémités, le fil 75 présente des moyens d'arrimage à la bride. L'autre extrémité du fil est rattachée au tambour d'un enrouleur 72, lui-même monté sur l'embase. L'enrouleur comporte un capteur incrémentai 73 permettant de déterminer la longueur de fil déroulée, cette information est relayée au calculateur qui en déduit la distance entre la bride et l'embase.

Par ailleurs, un capteur d'angle 74 du fil est prévu pour le fil 75, afin de déterminer l'inclinaison du fil par rapport à au moins deux angles de référence. Le capteur d'angle est pourvu d'un un dispositif émetteur 74A pour communiquer avec le dispositif récepteur 40A relié au calculateur 41. Le capteur incrémentai 73 est relié par liaison filaire au calculateur 41.

De cette manière, il est possible de déterminer en fonction des deux angles de référence et de la distance des fils déroulés le positionnement relatif de la bride par rapport à la tubulure cible. Le capteur d'angle est par exemple un capteur utilisant un inclinomètre ou un laser pour déterminer l'inclinaison du fil par rapport aux dits, au moins deux, angles de référence.

Alternativement, le capteur d'angle est disposé à la sortie de l'enrouleur 72.

En variante, le dispositif est pourvu d'une pluralité d'enrouleurs dont les fils sont arrimés à des endroits distincts, de manière à ce qu'à partir des seules informations sur les distances déroulées fournies par les capteurs des enrouleurs, le calculateur calcule les angles et la distance pour le positionnement relatif de la bride par rapport à la tubulure cible. Suivant une variante non illustrée, l'enrouleur est pourvu d'un détecteur de rupture de fil. Une alerte correspondante est alors communiquée à l'opérateur via l'interface de commande, par exemple par un témoin lumineux indiquant la rupture de fil.

Au-delà des différences décrites supra, structurellement, et fonctionnellement, ce mode de réalisation est le même que le mode de réalisation des figures 1 à 3, il ne sera donc pas décrit plus en détails ici. D'une manière générale, dans une variante non illustrée s'appliquant à l'ensemble des modes de réalisation décrits supra, plusieurs bras sont commandés par un même calculateur. Un sélecteur prévu sur l'interface de commande permet de commander suivant le même principe et avec la même interface de commande une pluralité de bras de chargement en reliés un même calculateur. Les zones autorisées dans le calculateur pour chacun des bras correspondent aux mouvements des bras voisins et sont soit paramétrées soit redéfinies en temps réel en fonction des mouvements des bras voisins. Suivant une autre variante générale non illustrée, l'interface de commande est une télécommande pourvue d'un émetteur pour communiquer sans fil avec un récepteur relié au calculateur dans l'armoire électrique de commande. L'émetteur et le récepteur communiquent par des ondes radio. En variante, l'émetteur et le récepteur communiquent par des ondes optiques, par exemple des ondes infrarouges. Suivant un autre mode de réalisation non représenté de l'invention, d'un bras de chargement est équipé d'un dispositif de fourniture d'informations de positionnement de la bride selon l'invention, dans lequel le moyen de fourniture d'informations de positionnement de la bride est une caméra montée sur l'embase.

Une cible est disposée sur la bride. La caméra est conçue pour se focaliser sur la cible et fournir au calculateur une image de la cible. A partir de cette image, le calculateur est adapté calculer le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase.

A cet effet, le calculateur est pourvu d'un algorithme de traitement de l'image et de reconnaissance de formes pour déterminer la distance et l'angle pour en déduire le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase. Pour le calcul de la distance, l'algorithme utilise le principe selon lequel plus la distance entre la bride et l'embase est grande, plus l'image de la cible sera petite, et pour le calcul de l'angle, le principe selon lequel, pour une cible circulaire, lorsque la bride se trouve dans l'axe de la tubulure cible, l'image de la cible est circulaire, et lorsque la bride se trouve décalée axialement par rapport à la tubulure cible, l'image de la cible est elliptique. Dans une autre variante, plusieurs caméras sont disposées pour se focaliser sur une même cible et fournir au calculateur plusieurs images, celui-ci étant adapté à traiter l'ensemble de ces images pour calculer le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase. Dans un autre mode de réalisation, une caméra est montée sur un support motorisé, lui-même commandé par des moyens de calcul pour pivoter afin d'être orienté en permanence vers la cible et permettant de connaître à tout instant l'orientation angulaire de la caméra par rapport à l'embase, les moyens de calcul étant adaptés à traiter cette information d'orientation angulaire et l'image envoyée par la caméra pour déterminer le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase.

De manière préférée, pour des raisons de performances, la cible est une mire réfléchissante. Lorsque le système de chargement présente plusieurs lignes, leurs embases sont disposées en parallèle sur un même quai et les brides correspondantes sont raccordées à des tubulures cibles disposées en parallèle sur un même navire. Dans ce cas, les distances entre les brides ne varient plus, puisqu'elles sont reliées à des tubulures cibles rattachées à un même navire. Il est alors utile de surveiller les éventuelles variations de distance entre les brides les unes par rapport aux autres afin de s'assurer de la cohérence des informations fournies par les divers moyens de fourniture d'informations de positionnement des brides et du bon fonctionnement de ceux-ci. A cet effet, la présente invention propose un dispositif est appelé dispositif de corrélation : Lorsque le système de chargement présente plusieurs lignes, leurs embases étant disposées sur un même quai et les brides correspondantes sont raccordées à des tubulures cibles disposées sur un même navire, le calculateur calcule les distances entre les brides immédiatement après le raccordement et sauvegarde les résultats. Ensuite, le calculateur continue à calculer, en temps réel, les distances entre les brides et les compare en temps réel aux valeurs sauvegardées. Lorsque les valeurs calculées varient par rapport aux valeurs sauvegardées au-delà d'un seuil prédéterminé paramétré dans le calculateur, celui-ci émet une alarme pour indiquer à l'opérateur que des moyens de fourniture d'informations de positionnement d'une bride sont défectueux. Il s'agit, par exemple, d'un voyant lumineux. Lorsque le système de chargement présente trois lignes ou plus, le calculateur émet une alarme en indiquant quelle bride semble présenter un défaut dans les moyens de fourniture d'informations de positionnement de la bride. Il s'agit, par exemple, d'un voyant lumineux avec un repère de désignation du bras correspondant. Un tel dispositif de corrélation permet d'identifier rapidement un moyen de fourniture d'informations de positionnement de la bride défectueux. De nombreuses autres variantes sont possibles en fonction des circonstances, et l'on rappelle à cet égard que l'invention ne se limite pas aux exemples représentés et décrits.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de fourniture d'informations de positionnement (1) d'au moins une bride (26) mobile d'un système de chargement marine (2), le système comportant au moins une ligne de transfert de fluide ayant une extrémité de ligne fixée à une embase (21), et une extrémité mobile de ligne pourvue d'une bride (26) destinée au raccordement à une tubulure cible, la bride ou un élément immédiatement voisin de la bride présentant au moins un moyen de fourniture d'informations du positionnement de la bride (33) soit adapté à coopérer directement avec un moyen de fourniture d'informations de positionnement de l'embase (34) disposé sur l'embase ou sur un élément immédiatement voisin de l'embase pour fournir, à partir des informations de positionnement de l'embase, une information de positionnement relatif de la bride directement par rapport à l'embase, soit adapté à fournir une information de positionnement absolu de la bride (26) dans l'espace, et, l'embase ayant une position fixe dans l'espace, le dispositif présente un moyen de calcul permettant de calculer à partir des informations du positionnement absolu de la bride et de données de positionnement de l'embase fixe dans l'espace, une information de positionnement relatif de la bride directement par rapport à l'embase.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de calcul (41) adaptés à : - calculer, en temps réel, les informations de positionnement de la bride par rapport à l'embase, et le moyen de calcul ayant des données définissant au moins une zone de positionnement autorisé pour la bride, - contrôler, en temps réel, si la bride se trouve dans la zone autorisée, - émettre une alarme déterminée lorsque la bride quitte la zone autorisée correspondante.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de calcul (41) sont adaptés à calculer en temps réel la vitesse dedéplacement de la bride et à déclencher par anticipation une alarme lorsque la bride (26) s'approche avec une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminée de la limite de la zone autorisée correspondante.
4. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de fourniture d'informations du positionnement de la bride (33) inclut un dispositif de système de positionnement global notamment de type GPS, permettant de donner une information de positionnement absolu de la bride dans l'espace.
5. 5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de fourniture d'informations du positionnement de l'embase (34) inclut un dispositif de système de positionnement global notamment de type GPS, permettant de donner une information de positionnement absolu de l'embase, les moyens de calcul étant adaptés à calculer à partir des informations de positionnement absolu de la bride et de l'embase, le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase.
6. 6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les dispositifs de positionnement global notamment de type GPS (33, 34) sont des dispositifs conçus pour communiquer l'un avec l'autre de manière à fournir directement une information sur la position relative de la bride par rapport à l'embase aux moyens de calcul.
7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'un des moyens de fourniture d'informations de positionnement de la bride ou de l'embase, inclut un dispositif optique, adapté à coopérer avec l'embase ou la bride respectivement ou une cible fixe par rapport à l'embase ou par rapport la bride respectivement, en émettant un rayon lumineux (32), tel qu'un rayon laser, vers l'embase ou la bride ou une cible fixe par rapport à l'embase ou la bride respectivement, et à capter le rayon réfléchi et à mesurer le temps de parcours du rayon pour en déduire une information de positionnement relatif de la bride directement par rapport à l'embase.
8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'un des moyens de fourniture d'informations depositionnement de la bride ou de l'embase, est une caméra optique, adaptée à fournir aux moyens de calcul une image de l'embase ou de la bride respectivement, ou d'une cible fixe par rapport à l'embase ou la bride respectivement, les moyens de calcul étant adaptés à traiter l'image fournie par la caméra pour calculer le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase.
9. 9. Dispositif selon la revendication l'une quelconque des revendications 2 à 8 , caractérisé en ce que ledit au moins un moyen de fourniture d'informations de positionnement de la bride ou de l'embase, inclut au moins un fil (75) tendu à l'aide d'un enrouleur (72) entre la bride et l'embase et au moins un capteur d'angle (74) et/ou au moins un capteur de longueur de fil déroulé (73) sur l'enrouleur, choisis de manière à fournir aux moyens de calcul des informations permettant de calculer le positionnement relatif de la bride par rapport à l'embase.
10. 10. Dispositif selon la revendication l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de calcul (41) adaptés à, lorsque le système de chargement présente plusieurs lignes, leurs embases étant disposées sur un même quai et les brides correspondantes étant raccordées à des tubulures cibles disposées sur un même navire, calculer à partir des informations du positionnement des brides, les distances entre les brides immédiatement après le raccordement de l'ensemble des brides aux tubulures cible correspondantes, mémoriser lesdites distances comme distances de référence, calculer en temps réel à partir des informations du positionnement des brides, les distances entre les brides, comparer en temps réel les distances calculés aux distances de référence, émettre une alarme lorsque les distances calculées varient par rapport aux distances de référence au-delà d'un seuil prédéfini.
11. 11. Procédé pour des moyens de calcul (41) d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 10 comportant les étapes de calcul consistant à : - calculer, en temps réel, les informations de positionnement de la bride par rapport à l'embase, et le moyen de calcul ayant des données définissant au moins une zone de positionnement autorisé pour la bride, - contrôler, en temps réel, si la bride se trouve dans la zone autorisée, - émettre une alarme déterminée lorsque la bride quitte la zone autorisée correspondante.
12. 12. Calculateur (41) pour dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, adapté à : - calculer, en temps réel, les informations de positionnement de la bride par rapport à l'embase, et le moyen de calcul ayant des données définissant au moins une zone de positionnement autorisé pour la bride, - contrôler, en temps réel, si la bride se trouve dans la zone autorisée, - émettre une alarme déterminée lorsque la bride quitte la zone autorisée correspondante.20