JPH05213266A - 浮体式海洋構造物の姿勢制御装置及び制御方法 - Google Patents
浮体式海洋構造物の姿勢制御装置及び制御方法Info
- Publication number
- JPH05213266A JPH05213266A JP8589192A JP8589192A JPH05213266A JP H05213266 A JPH05213266 A JP H05213266A JP 8589192 A JP8589192 A JP 8589192A JP 8589192 A JP8589192 A JP 8589192A JP H05213266 A JPH05213266 A JP H05213266A
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- JP
- Japan
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- tower body
- tower
- wind
- water
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Abstract
(57)【要約】
【目的】浮体式海洋構造物の姿勢をスラスターにより安
定に制御することにある。 【構成】海底に設置されたベースプレートにユニバーサ
ルジョイントを介して固定されたタワー本体を有するア
ーティキュレイテッド・タワー（Ａ・Ｔ）型構造体にお
いて、推進力を有するスラスターをタワー本体に取り付
けて、タワー本体が傾くとスラスターを駆動して、タワ
ー本体の姿勢を制御させることにある。
定に制御することにある。 【構成】海底に設置されたベースプレートにユニバーサ
ルジョイントを介して固定されたタワー本体を有するア
ーティキュレイテッド・タワー（Ａ・Ｔ）型構造体にお
いて、推進力を有するスラスターをタワー本体に取り付
けて、タワー本体が傾くとスラスターを駆動して、タワ
ー本体の姿勢を制御させることにある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、浮体式海洋構造物の姿
勢制御に関するものである。特に、アーティキュレイテ
ッド・タワー（Ａ・Ｔ）型構造物の制御に関するもので
ある。
勢制御に関するものである。特に、アーティキュレイテ
ッド・タワー（Ａ・Ｔ）型構造物の制御に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】海底に設置されたベースプレートにユニ
バーサルジョイントを介して固定されたタワー本体を有
するアーティキュレイテッド・タワー（Ａ・Ｔ）型構造
体は、タワー本体の浮力で姿勢を保っているが、復元力
が小さく、風、潮流等の定常外力に対して傾斜角度が大
きくなるという問題点を有している。そのため、傾斜角
に対して弱く、大規模なプラント機器を搭載するような
使用方法はなされなかった。また、復元力を大きくする
には大きな浮体を水面近くに取り付けたり、重心を下げ
るため大量のバラストを積載するなどしていた。そこ
で、同構造物の安定性を向上させるため、多条の係留索
によりタワーを支持するガイドタワーと言われる型式が
考案された。しかし、深海域に多条の係留索を施すた
め、その施工が困難であると共に、それたのメンテナン
スには多大のコストがかかり、不経済な構造型式であっ
た。
バーサルジョイントを介して固定されたタワー本体を有
するアーティキュレイテッド・タワー（Ａ・Ｔ）型構造
体は、タワー本体の浮力で姿勢を保っているが、復元力
が小さく、風、潮流等の定常外力に対して傾斜角度が大
きくなるという問題点を有している。そのため、傾斜角
に対して弱く、大規模なプラント機器を搭載するような
使用方法はなされなかった。また、復元力を大きくする
には大きな浮体を水面近くに取り付けたり、重心を下げ
るため大量のバラストを積載するなどしていた。そこ
で、同構造物の安定性を向上させるため、多条の係留索
によりタワーを支持するガイドタワーと言われる型式が
考案された。しかし、深海域に多条の係留索を施すた
め、その施工が困難であると共に、それたのメンテナン
スには多大のコストがかかり、不経済な構造型式であっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】従来の技術に次のよ
うな問題点がある。 ＜イ＞浮体式海洋構造物は復元力が小さいので、タワー
の傾斜角度が大きくなり構造物の安定性が良くない。 ＜ロ＞深海域で係留索を施工することは、精度上や施工
法上で困難を極める。 ＜ハ＞厳しい海洋環境下で、多くの係留ラインをメンテ
ナンスするのは、不経済である。 ＜ニ＞浮体の取付やバラストによるタワー内の容積の増
大など、タワーが大型化し、不経済である。
うな問題点がある。 ＜イ＞浮体式海洋構造物は復元力が小さいので、タワー
の傾斜角度が大きくなり構造物の安定性が良くない。 ＜ロ＞深海域で係留索を施工することは、精度上や施工
法上で困難を極める。 ＜ハ＞厳しい海洋環境下で、多くの係留ラインをメンテ
ナンスするのは、不経済である。 ＜ニ＞浮体の取付やバラストによるタワー内の容積の増
大など、タワーが大型化し、不経済である。
【０００４】
【本発明の目的】本発明は、アーティキュレイテッド・
タワー（Ａ・Ｔ）型浮体式海洋構造物の安定性を向上す
ることにある。
タワー（Ａ・Ｔ）型浮体式海洋構造物の安定性を向上す
ることにある。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明は、水底に配置
されたベースプレートと、該ベースプレートに対して揺
動可能に取付けられたタワー本体と、水中において該タ
ワー本体に取付けられ、推力を有するスラスターと、水
流の方向と流速を測定する流向流速計と、風の方向と風
速を測定する風向風速計と、水上において該タワー本体
に取付けられたデッキ構造物と、該タワー本体又は該構
造物に取付けられ、タワー本体の傾斜角度及び傾斜方向
を検出する傾斜角度方向検出器と、水流の方向、流速、
風向、風速とタワー本体の傾斜角、傾斜方向の内、必要
な情報を演算し、タワー本体を安定に保持するためスラ
スターを制御する演算制御装置を有する浮体式海洋構造
物の姿勢制御にある。
されたベースプレートと、該ベースプレートに対して揺
動可能に取付けられたタワー本体と、水中において該タ
ワー本体に取付けられ、推力を有するスラスターと、水
流の方向と流速を測定する流向流速計と、風の方向と風
速を測定する風向風速計と、水上において該タワー本体
に取付けられたデッキ構造物と、該タワー本体又は該構
造物に取付けられ、タワー本体の傾斜角度及び傾斜方向
を検出する傾斜角度方向検出器と、水流の方向、流速、
風向、風速とタワー本体の傾斜角、傾斜方向の内、必要
な情報を演算し、タワー本体を安定に保持するためスラ
スターを制御する演算制御装置を有する浮体式海洋構造
物の姿勢制御にある。
【０００６】
【実施例】以下図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。図１乃至２を用いて、本発明に係るアー
ティキュレイテッド・タワー（Ａ・Ｔ）型浮遊構造体に
ついて説明する。 ＜イ＞タワー本体 タワー本体１は、水底に沈められたベースプレート２上
にユニバーサルジョイント１１により揺動自在に取付け
られている。ベースプレート２は水底に固定されても良
く、また、重量が大きく水底に置かれていても良い。タ
ワー本体１は、内部が空洞になっており、浮力が大き
く、タワー上部に配置されたデッキ構造物を水面上方に
浮かせることができる。アーティキュレイテッド・タワ
ー（Ａ・Ｔ）型構造体は、波浪の周期に比べて長い固有
周期を有するように設計される。又、海面近くの構造物
の断面積は小さいので、波浪による外力は小さい。その
ため、波浪に対しては、揺動角度は小さくなっている。
いて説明する。図１乃至２を用いて、本発明に係るアー
ティキュレイテッド・タワー（Ａ・Ｔ）型浮遊構造体に
ついて説明する。 ＜イ＞タワー本体 タワー本体１は、水底に沈められたベースプレート２上
にユニバーサルジョイント１１により揺動自在に取付け
られている。ベースプレート２は水底に固定されても良
く、また、重量が大きく水底に置かれていても良い。タ
ワー本体１は、内部が空洞になっており、浮力が大き
く、タワー上部に配置されたデッキ構造物を水面上方に
浮かせることができる。アーティキュレイテッド・タワ
ー（Ａ・Ｔ）型構造体は、波浪の周期に比べて長い固有
周期を有するように設計される。又、海面近くの構造物
の断面積は小さいので、波浪による外力は小さい。その
ため、波浪に対しては、揺動角度は小さくなっている。
【０００７】＜ロ＞スラスター スラスター３は、４基、タワー本体にアーム４を介して
４方向に固定されている。各スラスター３は、水中に配
置され、タワー本体の姿勢制御に使用される。各スラス
ターは、対になっているスクリューを電動機により回転
して、推進力を発生させている。４基のスラスターの回
転方向と回転力を別々に制御することにより、任意の方
向に任意の合力を発生させることが可能である。また、
１基のスラスターでもスラスターを固定しているアーム
の方向などを任意に制御すれば、タワー本体の姿勢制御
を行うことが可能である。また、スクリューの代わりに
水のジェット噴射を利用するなど、適当な推進機を用い
ることが出来る。
４方向に固定されている。各スラスター３は、水中に配
置され、タワー本体の姿勢制御に使用される。各スラス
ターは、対になっているスクリューを電動機により回転
して、推進力を発生させている。４基のスラスターの回
転方向と回転力を別々に制御することにより、任意の方
向に任意の合力を発生させることが可能である。また、
１基のスラスターでもスラスターを固定しているアーム
の方向などを任意に制御すれば、タワー本体の姿勢制御
を行うことが可能である。また、スクリューの代わりに
水のジェット噴射を利用するなど、適当な推進機を用い
ることが出来る。
【０００８】＜ハ＞デッキ構造物 デッキ構造物５は、タワー本体の水上に突出した上部に
設置されている。デッキ構造物には、姿勢制御の演算を
する外力演算装置６が設置されている。また、外力演算
装置の演算結果を利用してスラスターを制御するスラス
ター制御装置７が配置されている。デッキ構造物は、タ
ワーの使用目的により決まり、例えば、各種のプラント
機器の設置や、それらの制御室、居住施設、ヘリコプタ
ー用デッキなどに使用される。
設置されている。デッキ構造物には、姿勢制御の演算を
する外力演算装置６が設置されている。また、外力演算
装置の演算結果を利用してスラスターを制御するスラス
ター制御装置７が配置されている。デッキ構造物は、タ
ワーの使用目的により決まり、例えば、各種のプラント
機器の設置や、それらの制御室、居住施設、ヘリコプタ
ー用デッキなどに使用される。
【０００９】＜ニ＞姿勢制御のための検知器 流向流速計８は、タワー本体１の水中箇所に配置され、
潮の流れの方向及び速度を測定する。この測定された信
号は外力演算装置６に送られる。風向風速計９は、デッ
キ構造体の上方に配置され、風の方向と速度を測定す
る。測定された情報は、外力演算装置６に送られる。傾
斜角度及び傾斜方向検出器１０は、デッキ構造体の内部
に配置され、タワー本体の傾斜方向と角度を計測する。
同様に測定された出力は外力演算装置に送られる。
潮の流れの方向及び速度を測定する。この測定された信
号は外力演算装置６に送られる。風向風速計９は、デッ
キ構造体の上方に配置され、風の方向と速度を測定す
る。測定された情報は、外力演算装置６に送られる。傾
斜角度及び傾斜方向検出器１０は、デッキ構造体の内部
に配置され、タワー本体の傾斜方向と角度を計測する。
同様に測定された出力は外力演算装置に送られる。
【００１０】姿勢制御方法について説明する。 ＜イ＞風向きと風速、潮の方向と流速、又、タワー本体
の傾斜角度及び傾斜方向を測定する。 ＜ロ＞傾斜角度方向検出器１０が予め定められた角度を
越えたことを検出すると、外力演算装置６は測定された
流れの方向、流速、風向、風速、傾斜角、傾斜方向の外
力を演算処理して、検出された傾斜方向と、４台のスラ
スターの合成推力の方向とが同一軸線上になるように、
４台のスラスターの推力を制御する。 ＜ニ＞４台のスラスターを駆動制御して、タワー本体の
姿勢を適正にする。 ＜ホ＞絶えず、傾斜方向と角度を検出して、スラスター
推力、方向が適正か否か判断する。必要なら、スラスタ
ーの再調整を行い、タワー本体の姿勢が最適になるまで
制御を続行する。
の傾斜角度及び傾斜方向を測定する。 ＜ロ＞傾斜角度方向検出器１０が予め定められた角度を
越えたことを検出すると、外力演算装置６は測定された
流れの方向、流速、風向、風速、傾斜角、傾斜方向の外
力を演算処理して、検出された傾斜方向と、４台のスラ
スターの合成推力の方向とが同一軸線上になるように、
４台のスラスターの推力を制御する。 ＜ニ＞４台のスラスターを駆動制御して、タワー本体の
姿勢を適正にする。 ＜ホ＞絶えず、傾斜方向と角度を検出して、スラスター
推力、方向が適正か否か判断する。必要なら、スラスタ
ーの再調整を行い、タワー本体の姿勢が最適になるまで
制御を続行する。
【００１１】
【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような格別な効果を得ることができる。 ＜イ＞スラスターにより傾斜角度を調整するので浮体式
海洋構造物の安全性が向上する。 ＜ロ＞浮体式海洋構造体上に載置された設備の安全性お
よび稼働率が高まる。 ＜ハ＞構造物をコンパクトにすることができ経済的にな
る。
のような格別な効果を得ることができる。 ＜イ＞スラスターにより傾斜角度を調整するので浮体式
海洋構造物の安全性が向上する。 ＜ロ＞浮体式海洋構造体上に載置された設備の安全性お
よび稼働率が高まる。 ＜ハ＞構造物をコンパクトにすることができ経済的にな
る。
【図１】アーティキュレイテッド・タワー（Ａ・Ｔ）型
浮体式海洋構造体の全体図
浮体式海洋構造体の全体図
【図２】スラスター部の詳細図
Claims (2)
- 【請求項１】浮体式海洋構造物の姿勢制御装置におい
て、 水底に配置されたベースプレートと、 該ベースプレートに対して揺動可能に取付けられたタワ
ー本体と、 水中において該タワー本体に取付けられ、推力を有する
推進機と、 水流の方向と流速を測定する流向流速計と、 風の方向と風速を測定する風向風速計と、 水上において該タワー本体に取付けられたデッキ構造物
と、 該タワー本体又は該構造物に取付けられ、該タワー本体
の傾斜角度及び傾斜方向を検出する傾斜角度方向検出器
と、 水流の方向、流速、風向、風速、該タワー本体の傾斜
角、及び傾斜方向の必要情報を演算し、該タワー本体を
安定に保持するため該推進機を制御する演算制御装置
と、 を有することを特徴とする浮体式海洋構造物の姿勢制御
装置。 - 【請求項２】水底に配置されたベースプレートに対して
揺動可能に取付けられたタワー本体と該タワー本体に取
付けられ推進機とを有する浮体式海洋構造物の姿勢制御
方法において、 該タワー本体の傾斜方向と角度を測定するステップと、 水流の方向と流速、風の方向と風速、を測定するステッ
プと、 該タワー本体の傾斜角度が所定の値を越えた場合、タワ
ー本体が安定するように、測定された水流方向、流速、
風向、風速、タワー本体の傾斜角、及び傾斜方向の必要
情報を演算し、タワー本体の傾斜方向と推進機の推力が
同一線上になるように推進機を駆動制御するステップ
と、 を有することを特徴とする浮体式海洋構造物の姿勢制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8589192A JPH05213266A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 浮体式海洋構造物の姿勢制御装置及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8589192A JPH05213266A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 浮体式海洋構造物の姿勢制御装置及び制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05213266A true JPH05213266A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=13871520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8589192A Pending JPH05213266A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 浮体式海洋構造物の姿勢制御装置及び制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05213266A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013124055A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電気推進船の揺れ抑制装置 |
| KR101471151B1 (ko) * | 2013-10-22 | 2014-12-09 | 대우조선해양 주식회사 | 부유식 해양플랜트용 플레어 타워와 선체 구조물의 최적화 연결 구조 |
| KR20150055256A (ko) * | 2013-11-13 | 2015-05-21 | 대우조선해양 주식회사 | 능동형 횡 동요 저감장치 |
| KR102015501B1 (ko) * | 2018-09-28 | 2019-08-28 | 한국전력공사 | 해양 구조체 지지장치 |
| JP2020104781A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 川崎重工業株式会社 | 自己昇降式台船 |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP8589192A patent/JPH05213266A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013124055A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電気推進船の揺れ抑制装置 |
| KR101471151B1 (ko) * | 2013-10-22 | 2014-12-09 | 대우조선해양 주식회사 | 부유식 해양플랜트용 플레어 타워와 선체 구조물의 최적화 연결 구조 |
| KR20150055256A (ko) * | 2013-11-13 | 2015-05-21 | 대우조선해양 주식회사 | 능동형 횡 동요 저감장치 |
| KR102015501B1 (ko) * | 2018-09-28 | 2019-08-28 | 한국전력공사 | 해양 구조체 지지장치 |
| WO2020067610A1 (ko) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 한국전력공사 | 해양 구조체 지지장치 |
| JP2020104781A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 川崎重工業株式会社 | 自己昇降式台船 |
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