一种吊点升沉补偿系统和补偿方法技术方案

本发明专利技术公开了一种吊点升沉补偿系统和补偿方法，属于船用机械领域。该补偿系统包括吊点检测模块，用于获取吊点与船体重心的相对位置关系；运动检测模块，用于获取船体重心的运动参数；处理模块，用于根据船体重心的运动参数和吊点与船体重心的相对位置关系计算吊点在升沉方向上的运动速度；控制模块，用于根据吊点在升沉方向上的运动速度控制吊机收放钢丝绳，通过获取吊点与船体重心的相对位置关系和船体重心的运动参数，以根据船体重心的运动参数和吊点与船体重心的相对位置关系计算吊点在升沉方向上的运动速度，从而能够根据吊点在升沉方向上的运动速度控制吊机收放钢丝绳，降低货物随风浪起伏的幅度，结构简单，易于实现。

A compensation system and compensation method for lifting point heave

The invention discloses a lifting settlement compensation system and a compensation method, which belong to the field of marine machinery. The compensation system comprises a hanging point detection module, used to obtain the relative position between the hanging point and the center of gravity of the ship; the motion detection module, used to obtain motion parameters of the gravity center; processing module for motion speed according to the relative position of the center of gravity of the ship motion parameters and suspension and the gravity center calculation of lifting point in the direction of the heave according to the motion control module; speed lifting point in the direction of the heave control of crane and steel wire rope, lifting point motion parameters obtained through the center of gravity of the relative position between the hull and the hull and the center of gravity to speed according to the relative position relationship between the motion parameters of the heart and the ship weight lifting point and the gravity center calculation of lifting point in heave direction, according to velocity of hanging point in heave direction control of crane and steel wire rope, reduces the amplitude of wind wave ups and downs of the goods, The structure is simple and easy to be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种吊点升沉补偿系统和补偿方法
本专利技术涉及船用机械领域，特别涉及一种吊点升沉补偿系统和补偿方法。
技术介绍
吊机是海洋作业过程中不可缺少的设备。吊机通常设置在船体的甲板上，在进行海洋作业时，船体会停在海面上。由于海上环境复杂多变，在海洋作业过程中，船体会随着海浪起伏。当海上风浪比较大时，会导致船体摇晃比较严重，这会使得吊在吊机上的货物也一起起伏、摇摆，不仅会降低货物吊运的效率，而且会造成一定的危险。为了降低货物起伏、摇摆的幅度，现有的船舶上通常会设置吊点(在起重吊装作业中吊物与被吊物之间连接的部位)升沉补偿系统，吊点升沉补偿系统可以控制吊机的钢丝绳的随着波浪的起伏收放，从而降低钢丝绳上的张力，使货物维持在某一固定位置而不随着风浪起伏。但是现有的吊点升沉补偿系统的结构比较复杂，造价昂贵。
技术实现思路
为了解决现有的吊点升沉补偿系统的结构比较复杂的问题，本专利技术实施例提供了一种吊点升沉补偿系统和补偿方法。所述技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种吊点升沉补偿系统，所述补偿系统包括：吊点检测模块，用于获取吊点与船体重心的相对位置关系；运动检测模块，用于获取船体重心的运动参数；处理模块，用于根据所述船体重心的运动参数和所述吊点与船体重心的相对位置关系计算所述吊点在升沉方向上的运动速度；控制模块，用于根据所述吊点在升沉方向上的运动速度控制吊机收放钢丝绳。优选地，所述吊点检测模块包括：存储单元，用于存储所述吊机的塔身与所述船体重心的相对位置关系以及所述塔身的高度、所述主臂和所述折臂的长度；角度检测单元，用于获取塔身转角、主臂转角和折臂转角；转换单元，用于根据所述吊机的塔身与所述船体重心的相对位置关系和所述塔身的高度、所述主臂、所述折臂的长度、所述塔身转角、所述主臂转角、所述折臂转角得到所述吊点与所述船体重心的相对位置关系；其中，所述塔身转角为所述吊机的塔身相对于初始位置转过的角度，所述主臂转角为所述吊机的主臂与所述塔身的回转轴线之间的夹角，所述折臂转角为所述吊机的折臂与所述主臂之间的夹角。优选地，所述角度检测单元包括第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器，所述第一角度传感器用于获取所述塔身转角，所述第二角度传感器用于获取所述主臂转角，所述第三角度传感器用于获取所述折臂转角。进一步地，所述第一角度传感器、所述第二角度传感器和所述第三角度传感器均为单圈编码器。优选地，所述运动检测模块包括运动参考单元。优选地，所述船体重心的运动参数至少包括船体的横摇角、船体的纵摇角以及船体在升沉方向上的速度。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种吊点升沉补偿方法，所述补偿方法包括：获取吊点与船体重心的相对位置关系；获取船体重心的运动参数；根据所述船体重心的运动参数和所述吊点与船体重心的相对位置关系计算所述吊点在升沉方向上的运动速度；根据所述吊点在升沉方向上的运动速度控制吊机收放钢丝绳。具体地，所述获取吊点与船体重心的相对位置关系，包括：获取所述吊机的塔身与所述船体重心的相对位置关系以及所述塔身的高度、所述主臂和所述折臂的长度；获取塔身转角、主臂转角和折臂转角；根据所述吊机的塔身与所述船体重心的相对位置关系和所述塔身转角、所述主臂转角、所述折臂转角得到所述吊点与所述船体重心的相对位置关系；其中，所述塔身转角为所述吊机的塔身相对于初始位置转过的角度，所述主臂转角为所述吊机的主臂与所述塔身的回转轴线之间的夹角，所述折臂转角为所述吊机的折臂与所述主臂之间的夹角。优选地，所述船体重心的运动参数至少包括船体的横摇角、船体的纵摇角、船体在升沉方向上的速度、船体的横摇角速度、船体的纵摇角速度。进一步地，所述根据所述吊点在升沉方向上的运动速度控制吊机收放钢丝绳，包括：控制所述吊机以速度Va收放钢丝绳，其中，Va满足以下等式：Va＝nVb，Vb为所述吊点在升沉方向上的运动速度，n为常数。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过获取吊点与船体重心的相对位置关系和船体重心的运动参数，以根据船体重心的运动参数和吊点与船体重心的相对位置关系计算吊点在升沉方向上的运动速度，从而能够根据吊点在升沉方向上的运动速度控制吊机收放钢丝绳，降低货物随风浪起伏的幅度，结构简单，易于实现。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种吊点升沉补偿系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种吊点检测模块的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种船体的侧视图；图4是本专利技术实施例提供的一种船体的俯视图；图5是本专利技术实施例提供的一种吊点升沉补偿方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。图1是本专利技术实施例提供的一种吊点升沉补偿系统的结构示意图，如图1所示，补偿系统包括吊点检测模块10、运动检测模块20、处理模块30和控制模块40，其中，吊点检测模块10用于获取吊点与船体重心的相对位置关系；运动检测模块20用于获取船体重心的运动参数；处理模块30用于根据船体重心的运动参数和吊点与船体重心的相对位置关系计算吊点在升沉方向上的运动速度；控制模块40用于根据吊点在升沉方向上的运动速度控制吊机收放钢丝绳。其中，升沉方向指船体随风浪起伏的方向。本专利技术实施例通过获取吊点与船体重心的相对位置关系和船体重心的运动参数，以根据船体重心的运动参数和吊点与船体重心的相对位置关系计算吊点在升沉方向上的运动速度，从而能够根据吊点在升沉方向上的运动速度控制吊机收放钢丝绳，降低货物随风浪起伏的幅度，结构简单，易于实现。图2是本专利技术实施例提供的一种吊点检测模块的结构示意图，如图2所示，吊点检测模块10可以包括存储单元11、角度检测单元12和转换单元13，其中，存储单元11用于存储吊机的塔身与船体重心的相对位置关系。角度检测单元12用于获取塔身转角、主臂转角和折臂转角。转换单元13用于根据吊机的塔身与船体重心的相对位置关系和塔身的高度、主臂、折臂的长度、塔身转角、主臂转角、折臂转角得到吊点与船体重心的相对位置关系。塔身转角为吊机的塔身相对于初始位置转过的角度，主臂转角为吊机的主臂与塔身的回转轴线之间的夹角，折臂转角为吊机的折臂与主臂之间的夹角。其中，吊机的塔身与船体重心的相对位置关系可以是吊机的塔身的回转轴线和甲板的交点与船体重心的相对位置关系。图3是本专利技术实施例提供的一种船体的侧视图，图4是本专利技术实施例提供的一种船体的俯视图，结合图3和图4，吊机的塔身1与船体重心的相对位置关系可以包括在以船体重心为原点的空间坐标系中，吊机的塔身1与原点在平行于船艉指向船艏的方向上的距离x1、吊机的塔身1与原点在垂直于船艉指向船艏且平行于甲板的方向上的距离y1以及吊机的塔身1与原点在垂直于甲板的方向上的距离z1。在本实施例中，以船艉指向船艏的方向为X方向，垂直于甲板的方向为Z方向，同时垂直于X方向和Z方向的方向为Y方向。其中，X正方向由船艉指向船艏，Z正方向垂直于甲板且向上，Y正方向由船体的右舷指向左舷。实现时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吊点升沉补偿系统，其特征在于，所述补偿系统包括：吊点检测模块，用于获取吊点与船体重心的相对位置关系；运动检测模块，用于获取船体重心的运动参数；处理模块，用于根据所述船体重心的运动参数和所述吊点与船体重心的相对位置关系计算所述吊点在升沉方向上的运动速度；控制模块，用于根据所述吊点在升沉方向上的运动速度控制吊机收放钢丝绳。

【技术特征摘要】
1.一种吊点升沉补偿系统，其特征在于，所述补偿系统包括：吊点检测模块，用于获取吊点与船体重心的相对位置关系；运动检测模块，用于获取船体重心的运动参数；处理模块，用于根据所述船体重心的运动参数和所述吊点与船体重心的相对位置关系计算所述吊点在升沉方向上的运动速度；控制模块，用于根据所述吊点在升沉方向上的运动速度控制吊机收放钢丝绳。2.根据权利要求1所述的补偿系统，其特征在于，所述吊点检测模块包括：存储单元，用于存储所述吊机的塔身与所述船体重心的相对位置关系以及所述塔身的高度、所述主臂和所述折臂的长度；角度检测单元，用于获取塔身转角、主臂转角和折臂转角；转换单元，用于根据所述吊机的塔身与所述船体重心的相对位置关系和所述塔身的高度、所述主臂、所述折臂的长度、所述塔身转角、所述主臂转角、所述折臂转角得到所述吊点与所述船体重心的相对位置关系；其中，所述塔身转角为所述吊机的塔身相对于初始位置转过的角度，所述主臂转角为所述吊机的主臂与所述塔身的回转轴线之间的夹角，所述折臂转角为所述吊机的折臂与所述主臂之间的夹角。3.根据权利要求2所述的补偿系统，其特征在于，所述角度检测单元包括第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器，所述第一角度传感器用于获取所述塔身转角，所述第二角度传感器用于获取所述主臂转角，所述第三角度传感器用于获取所述折臂转角。4.根据权利要求3所述的补偿系统，其特征在于，所述第一角度传感器、所述第二角度传感器和所述第三角度传感器均为单圈编码器。5.根据权利要求1～4任一项所述的补偿系统，其特征在于，所述运动检测模块包括运动参考单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪康平，肖开明，张全飞，童东坡，陈利鹏，陶诗飞，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42