RU2659176C1 - Method for positioning underwater equipment - Google Patents

Method for positioning underwater equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2659176C1
RU2659176C1 RU2017125697A RU2017125697A RU2659176C1 RU 2659176 C1 RU2659176 C1 RU 2659176C1 RU 2017125697 A RU2017125697 A RU 2017125697A RU 2017125697 A RU2017125697 A RU 2017125697A RU 2659176 C1 RU2659176 C1 RU 2659176C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
horizontal beams
underwater equipment
positioning
shielded
triangle
Prior art date
Application number
RU2017125697A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Григорьевич Ткаченко
Сергей Геннадьевич Шабля
Сергей Вячеславович Твардиевич
Александр Анатольевич Шатохин
Дмитрий Иванович Белкин
Вадим Георгиевич Гераськин
Алексей Андреевич Кислун
Сергей Николаевич Шабров
Пётр Николаевич Шабров
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар"
Priority to RU2017125697A priority Critical patent/RU2659176C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2659176C1 publication Critical patent/RU2659176C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/08—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of winches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/48—Means for searching for underwater objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/52—Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: invention relates to methods for positioning any underwater equipment intended for the search and diagnosis of underwater objects, as well as for conducting assembly works. Method for positioning underwater equipment is proposed, including a carrier vessel, shielded rope cables, on which screened blocks of accelerometers are installed at equal distances. Carrier vessel is equipped with a supporting mast, a symmetrical load-lifting structure, which consists of two horizontal beams, each of which is equipped with a winch with a shielded rope cable, software that performs online processing of information from a depth sensor, from blocks of accelerometers about their spatial position and makes the calculation of a triangle in a vertical plane formed by horizontal beams and two rope cables, as well as the calculation of a triangle in a horizontal plane formed between horizontal beams as they rotate about the vertical axis of the supporting mast. This allows the operator to set the trajectory of the underwater equipment mounted on the suspension due to the programmed control of the operation of the winches and the rotation of the horizontal beams.
EFFECT: technical result consists in increasing the reliability of positioning of underwater equipment, expansion of its capabilities (in terms of carrying capacity, types of works performed).
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам позиционирования любого подводного оборудования, предназначенного для поиска и диагностики подводных объектов, а также для проведения монтажных работ.The invention relates to methods for positioning any underwater equipment intended for the search and diagnosis of underwater objects, as well as for installation work.

Известен способ динамического позиционирования судов, контролирующий судно для удержания его позиции или курса посредством судовых движителей и подруливающих устройств [1] (https://ru.m.wikipedia.org).A known method for the dynamic positioning of ships, controlling a ship to maintain its position or course through ship propulsion and thrusters [1] (https://ru.m.wikipedia.org).

Основные элементы известного способа:The main elements of the known method:

- система энергоснабжения;- power supply system;

- система судовых движителей;- system of ship propulsion;

- система управления динамическим позиционированием.- dynamic positioning control system.

Недостатком вышеуказанного способа являются высокие энергозатраты, обусловленные необходимостью позиционировать судно, обладающее большой массой и инерционностью.The disadvantage of the above method is the high energy consumption, due to the need to position the vessel, which has a large mass and inertia.

Общеизвестным является способ спуска подводного оборудования на тросе с борта судна с помощью стрелового крана.Well-known is the method of lowering underwater equipment on a cable from the side of the vessel using a jib crane.

Недостатками данного способа являются нарушение поперечной устойчивости при большом весе спускаемого подводного оборудования (для маломерных судов) и закручивание оборудование вокруг оси троса.The disadvantages of this method are the violation of lateral stability with a large weight of the launched underwater equipment (for small vessels) and the twisting of equipment around the axis of the cable.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ позиционирования подводного оборудования относительно судна-носителя, который предполагает использование экранированного кабеля-троса, на котором через равные расстояния установлены экранированные блоки акселерометров, и наличие программного обеспечения, обрабатывающего в режиме реального времени информацию с блоков акселерометров об их положении в пространстве, преобразующего ее в реальную траекторию кабеля-троса в формате 3-D и определяющего реальное положение подводного оборудования относительно судна-носителя [2] (Патент РФ №2566564).The closest in technical essence and the achieved result is a method of positioning underwater equipment relative to the carrier vessel, which involves the use of a shielded cable-cable, on which shielded accelerometer blocks are installed at equal distances, and the presence of software that processes real-time information from accelerometer blocks about their position in space, transforming it into a real trajectory of a cable-cable in 3-D format and determining noe position of subsea equipment relative to the carrier vessel [2] (RF Patent №2566564).

Недостатком известного способа является малая грузоподъемность позиционируемого технологического оборудования, так как оно размещается на телеуправляемом подводном аппарате.The disadvantage of this method is the low carrying capacity of the positioned technological equipment, since it is placed on a remote-controlled underwater vehicle.

Задачей настоящего изобретения является создание способа позиционирования подводного оборудования в трехкоординатной системе (X, У, Z) относительно обследуемого объекта, реализуемого на маломерном судне-носителе, без нарушения его поперечной устойчивости. Предлагаемый способ позволит использовать любой необходимый набор оборудования, который может быть смонтирован на стабилизированном подвесе.The objective of the present invention is to provide a method for positioning underwater equipment in a three-coordinate system (X, Y, Z) relative to the inspected object, implemented on a small vessel-carrier, without violating its lateral stability. The proposed method will allow you to use any necessary set of equipment that can be mounted on a stabilized suspension.

Указанная задача достигается за счет применения:This task is achieved through the use of:

- симметричной грузоподъемной конструкции, состоящей из опорной мачты и двух горизонтальных балок, на каждой из которых установлена лебедка с экранированным кабелем-тросом;- a symmetrical load-lifting structure consisting of a support mast and two horizontal beams, on each of which a winch with a shielded cable-cable is installed;

- экранированных кабелей-тросов, на которых через равные расстояния установлены экранированные блоки акселерометров;- shielded cable cables on which shielded blocks of accelerometers are installed at equal distances;

- программного обеспечения, обрабатывающего в режиме реального времени информацию с блоков акселерометров об их положении в пространстве и производящего ее перерасчет для формирования заданной траектории движения подводного оборудования, смонтированного на подвесе, за счет управления работой лебедок и поворотом горизонтальных балок.- software that processes in real time information from accelerometer units about their position in space and recalculates it to form a given trajectory of the underwater equipment mounted on the suspension by controlling the operation of the winches and the rotation of horizontal beams.

Сущность настоящего изобретения состоит в том, что заявляемый способ позиционирования подводного оборудования, включающий в себя судно-носитель, экранированные кабели-тросы, на которых через равные расстояния установлены экранированные блоки акселерометров, согласно изобретению предлагает дооборудование судна-носителя опорной мачтой; симметричной грузоподъемной конструкцией, состоящей из двух горизонтальных балок, на каждой из которых установлена лебедка с экранированным кабелем-тросом; программным обеспечением, обрабатывающим в режиме реального времени информацию с датчика глубины, с блоков акселерометров об их положении в пространстве и производящим расчет треугольника в вертикальной плоскости, образованного горизонтальными балками и двумя кабелями-тросами, а также расчет треугольника в горизонтальной плоскости, образованного между горизонтальными балками при их вращении вокруг вертикальной оси опорной мачты, что позволяет оператору задавать траекторию движения подводного оборудования, смонтированного на подвесе, за счет программного управления работой лебедок и поворотом горизонтальных балок.The essence of the present invention lies in the fact that the inventive method for positioning underwater equipment, which includes a carrier vessel, shielded cable cables, on which shielded accelerometer blocks are installed at equal distances, according to the invention proposes to equip the carrier vessel with a support mast; a symmetrical load-lifting structure consisting of two horizontal beams, on each of which a winch with a shielded cable-cable is installed; software that processes real-time information from a depth sensor, from accelerometer blocks about their position in space and calculates a triangle in the vertical plane formed by horizontal beams and two cable cables, as well as calculates a triangle in the horizontal plane formed between horizontal beams when they rotate around the vertical axis of the support mast, which allows the operator to set the trajectory of the underwater equipment mounted on the behold, at the expense of the software controlling the operation of winches and turning the horizontal beams.

На чертеже представлен способ позиционирования подводного оборудования, где:The drawing shows a method for positioning underwater equipment, where:

1 - судно-носитель;1 - carrier ship;

2 - опорная мачта;2 - supporting mast;

3 - горизонтальная балка;3 - horizontal beam;

4 - подвес;4 - suspension;

5 - кабель-трос;5 - cable cable;

6 - лебедка;6 - winch;

7 - подводное оборудование;7 - underwater equipment;

8 - блок акселерометров;8 - block of accelerometers;

9 - датчик глубины;9 - depth sensor;

10 - пункт обработки информации.10 - information processing point.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

С корабля-носителя 1, на котором устанавливается опорная мачта 2, с симметричной грузоподъемной конструкцией, состоящей из двух горизонтальных балок 3, на подвесе 4, закрепленном на экранированных кабель-тросах 5, с помощью лебедок 6 спускается подводное оборудование 7. Блоки акселерометров 8, равномерно установленные на кабель-тросах 5 и датчик глубины 9 дают информацию о положении в пространстве подвеса 4 с подводным оборудованием 7.From the carrier ship 1, on which the supporting mast 2 is mounted, with a symmetrical load-lifting structure consisting of two horizontal beams 3, on a suspension 4 mounted on shielded cable cables 5, underwater equipment 7 is lowered by means of winches 6. Accelerometer blocks 8, evenly mounted on the cable cables 5 and the depth sensor 9 give information about the position in the space of the suspension 4 with underwater equipment 7.

Программное обеспечение пункта обработки информации 10, обработав в режиме реального времени информацию с блоков акселерометров 8 и датчика глубины 9, производит расчет треугольника B, C, D в вертикальной плоскости, образованного горизонтальными балками 3 и двумя кабель-тросами 5, а также расчет треугольника B1, C1, D1 (либо B2, C2, D1) в горизонтальной плоскости, образованного между горизонтальными балками 3 при их вращении вокруг вертикальной оси опорной мачты 2, что обеспечивает возможность управления перемещением подводного оборудования 7 по заданной оператором траектории в трехмерной системе координат. Перемещение осуществляется за счет программного управления работой лебедок 6 и поворотом горизонтальных балок 3.The software of the information processing center 10, having processed in real time the information from the accelerometer blocks 8 and the depth sensor 9, calculates the triangle B, C, D in the vertical plane formed by horizontal beams 3 and two cable cables 5, as well as the calculation of triangle B 1, C 1, D 1 (or B 2, C 2, D 1) in the horizontal plane formed between the horizontal beams 3 as they rotate around the vertical axis of the supporting mast 2, which provides the ability to control movement of the subsea equipment 7 n set by the operator trajectory in three-dimensional coordinate system. The movement is carried out due to software control of the operation of the winches 6 and the rotation of the horizontal beams 3.

Минимальное количество блоков акселерометров 4 на каждом кабеле-тросе 5 не менее трех.The minimum number of accelerometer blocks 4 on each cable cable 5 is at least three.

Экранированный кабель-трос 5 и блоки акселерометров 4, выполненные в экранированных корпусах, обеспечивают помехозащищенность системы.Shielded cable-cable 5 and accelerometer blocks 4, made in shielded cases, provide noise immunity of the system.

Предлагаемый способ позволяет:The proposed method allows you to:

- реализовать его на маломерном судне-носителе без нарушения его поперечной остойчивости;- to implement it on a small vessel-carrier without violating its lateral stability;

- позиционировать подводное оборудование относительно обследуемого объекта;- position the underwater equipment relative to the inspected object;

- перемещать подводное оборудование по заданной траектории относительно обследуемого объекта;- move underwater equipment along a predetermined path relative to the object being examined;

- высокую грузоподъемность, позволяющую выполнять не только диагностические, но и монтажные работы совместно с водолазами.- high carrying capacity, allowing to perform not only diagnostic, but also installation work together with divers.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. https://ru.m.wikipedia.org1. https://ru.m.wikipedia.org

2. Патент РФ №2566564.2. RF patent No. 2566564.

Claims (1)

Способ позиционирования подводного оборудования, включающий в себя судно-носитель, экранированные кабель-тросы, на которых через равные расстояния установлены экранированные блоки акселерометров, отличающийся тем, что предлагает дооборудование судна-носителя опорной мачтой, симметричной грузоподъемной конструкцией, состоящей из двух горизонтальных балок, на каждой из которых установлена лебедка с экранированным кабель-тросом, программным обеспечением, обрабатывающим в режиме реального времени информацию с датчика глубины, с блоков акселерометров об их положении в пространстве и производящим расчет треугольника в вертикальной плоскости, образованного горизонтальными балками и двумя кабель-тросами, а также расчет треугольника в горизонтальной плоскости, образованного между горизонтальными балками при их вращении вокруг вертикальной оси опорной мачты, что позволяет оператору задавать траекторию движения подводного оборудования, смонтированного на подвесе, за счет программного управления работой лебедок и поворотом горизонтальных балок.A method for positioning underwater equipment, including a carrier vessel, shielded cable cables, on which shielded accelerometer blocks are installed at equal distances, characterized in that it offers the additional equipment of the carrier vessel with a support mast, a symmetrical load-lifting structure consisting of two horizontal beams, on each of which has a winch with a shielded cable, software that processes real-time information from a depth sensor, with a block accelerometers about their position in space and calculating a triangle in the vertical plane formed by horizontal beams and two cable cables, as well as calculating a triangle in the horizontal plane formed between horizontal beams when they rotate around the vertical axis of the support mast, which allows the operator to set the trajectory of movement Suspension-mounted underwater equipment through software control of the operation of winches and the rotation of horizontal beams.
RU2017125697A 2017-07-17 2017-07-17 Method for positioning underwater equipment RU2659176C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017125697A RU2659176C1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 Method for positioning underwater equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017125697A RU2659176C1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 Method for positioning underwater equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2659176C1 true RU2659176C1 (en) 2018-06-28

Family

ID=62815280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017125697A RU2659176C1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 Method for positioning underwater equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2659176C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692829C2 (en) * 2017-12-08 2019-06-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Method of positioning underwater equipment relative to surveyed underwater pipeline

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2098691A5 (en) * 1970-07-24 1972-03-10 Elf
US20020064092A1 (en) * 2000-11-22 2002-05-30 Nat'l Inst. Of Adv. Industrial Science And Tech. Underwater object positioning system
KR100852786B1 (en) * 2007-03-23 2008-08-19 한국해양연구원 Launch, recovery and procedure for underwater equipment
RU2495784C1 (en) * 2012-03-14 2013-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of controlling underwater craft submergence and device to this end
RU2566564C1 (en) * 2014-05-23 2015-10-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Method of positioning of underwater equipment with reference to carrier vessel
RU2584351C1 (en) * 2015-03-17 2016-05-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of controlling underwater object
RU2590801C1 (en) * 2015-03-17 2016-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Device for controlling underwater object

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2098691A5 (en) * 1970-07-24 1972-03-10 Elf
US20020064092A1 (en) * 2000-11-22 2002-05-30 Nat'l Inst. Of Adv. Industrial Science And Tech. Underwater object positioning system
KR100852786B1 (en) * 2007-03-23 2008-08-19 한국해양연구원 Launch, recovery and procedure for underwater equipment
RU2495784C1 (en) * 2012-03-14 2013-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of controlling underwater craft submergence and device to this end
RU2566564C1 (en) * 2014-05-23 2015-10-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Method of positioning of underwater equipment with reference to carrier vessel
RU2584351C1 (en) * 2015-03-17 2016-05-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of controlling underwater object
RU2590801C1 (en) * 2015-03-17 2016-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Device for controlling underwater object

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692829C2 (en) * 2017-12-08 2019-06-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Method of positioning underwater equipment relative to surveyed underwater pipeline

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7367464B1 (en) Pendulation control system with active rider block tagline system for shipboard cranes
EP2776359B1 (en) Vessel and crane with full dynamic compensation for vessel and wave motions and a control method thereof
CN112512951B (en) System and method for transporting a swinging hoisting load
JP6852178B2 (en) Offshore ship-to-ship lifting with target tracking assistance
AU2000234653B2 (en) Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus
Chu et al. An effective heave compensation and anti-sway control approach for offshore hydraulic crane operations
RU2419574C1 (en) Towed submarine apparatus
CN112985762B (en) Seaworthiness device for ship model six-degree-of-freedom motion measurement
AU2000234653A1 (en) Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus
CN104535169A (en) Noise measurement apparatus based on fiber optic hydrophone array and measurement method thereof
CN106596042B (en) A kind of underwater test platform
RU2659176C1 (en) Method for positioning underwater equipment
KR20210124248A (en) Systems and methods for determining the relative position and relative motion of an object
CN114852873A (en) Method for positioning hanging object of tower crane and processing data
CN105836627B (en) A kind of gantry crane pose based on three-dimensional coordinate positioning determines method
GB2524272A (en) Underwater platform
JP2018167745A (en) On-water work method
RU2651932C2 (en) Method for dynamic positioning for underwater works
CN204422057U (en) A kind of noise-measuring system based on Scale Fiber-Optic Hydrophone Array
JP2019203297A (en) Management system
Gloza et al. The multi-influence passive module for underwater environment monitoring
KR101005897B1 (en) Incline test method using BOP transporter
CN221123407U (en) Modularized marine environment integrated measuring device
NO20151599A1 (en) Method and apparatus for forecasting HIV compensation of cargo from a vessel
CN214776471U (en) Underwater robot for oil-gas pipeline inspection