一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统技术方案

本申请公开了一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统，包括平台、多个海底深度声学测量器、多个海面高度声学测量器、姿态测量传感器以及控制器；海底深度声学测量器设置于所述平台底面，用于测量海底深度声学测量器至海底表面深度；海面高度声学测量器设置于平台顶面，用于测量海面波浪高度；姿态测量传感器设置于平台上，用于测量拟合出平台拟合姿态；控制器设置于平台上，且与海底深度声学测量器、海面高度声学测量器以及姿态测量传感器电连接。本申请通过海面高度声学测量器、海底深度声学测量器与姿态测量传感器实现对海平面实时高度、海底深度与平台实时平衡特性的实时综合监测。

【技术实现步骤摘要】
一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统
本申请涉及浮式平台声学定位领域，具体涉及一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统。
技术介绍
当前的超大型浮式平台在海洋进行如风电安装、石油勘探开采等作业时，在平台面积大、体积大、所需承载力大、工作时间长、海面实际环境情况复杂等条件限制下，因为缺乏参照物，平台的定位信息和自身状态信息较难把握准确，通常需要安装多个倾角传感器、加速度传感器与GPS定位装置等测量系统，并通过解算控制平台的动力定位和平衡系统，实现平台自身平稳安全和对作业对象的高精度控制的工作特性。但是GPS的定位精度有限，且现有平台中加速度传感器的位置解算会累积误差，使得平台在海洋波动环境状态下会产生累积偏差，给超大型浮式平台作业带来焊接、装吊、加工等作业误差增大的危害。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的是提供一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统，能够准确且综合地监测平台作业状态，以得到平台的作业状态数据，提供平台作业调整数据支持，使得平台作业更加平稳安全。为达到上述技术目的，本申请提供了一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统，其特征在于，包括：平台、多个海底深度声学测量器、多个海面高度声学测量器、姿态测量传感器以及控制器；姿态测量传感器设置于所述平台上，用于测量平台的姿态数据；所述海底深度声学测量器设置于所述平台底面，用于测量海底状态数据；所述海面高度声学测量器设置于所述平台顶面，用于测量海面状态数据；所述控制器设置于所述平台上，且分别与所述海底深度声学测量器、所述海面高度声学测量器以及所述姿态测量传感器电连接。优选地，还包括海底底质声学测量器；所述海底底质声学测量器设置于所述平台，且与所述控制器电连接，用于测量海底分层与底质类型数据。优选地，还包括用于一一对应安装所述海面高度声学测量器的第一支撑架。优选地，所述第一支撑架包括第一水平伸缩架以及第一竖直伸缩架；所述第一水平伸缩架安装于所述平台，且伸缩端与所述第一竖直伸缩架连接，用于驱动所述第一竖直伸缩架活动伸出所述平台；所述第一竖直伸缩架的伸缩端与所述海面高度声学测量器连接；所述控制器还分别与所述第一水平伸缩架以及第一竖直伸缩架电连接。优选地，还包括用于一一对应安装所述海底深度声学测量器的第二支撑架。优选地，所述第二支撑架包括第二水平伸缩架以及第二竖直伸缩架；所述第二水平伸缩架安装于所述平台，且伸缩端与所述第二竖直伸缩架连接；所述第二竖直伸缩架的伸缩端与所述海底深度声学测量器连接；所述控制器还分别与所述第二水平伸缩架以及第二竖直伸缩架电连接。优选地，还包括用于一一对应安装所述海底底质声学测量器的第三支撑架。优选地，所述第三支撑架包括第三水平伸缩架以及第三竖直伸缩架；所述第三水平伸缩架安装于所述平台，且伸缩端与所述第三竖直伸缩架连接；所述第三竖直伸缩架的伸缩端与所述海底底质声学测量器连接；所述控制器还分别与所述第三水平伸缩架以及第三竖直伸缩架电连接。优选地，所述海面高度声学测量器具体为四个，且呈矩阵均匀分布。所述海底深度声学测量器具体为四个，且呈矩阵均匀分布。优选地，所述海底底质声学测量器具体为两个，且关于所述平台对称分布。从以上技术方案可以看出，本申请通过在平台上设置姿态测量传感器监测平台自身的姿态数据；设置海底深度声学测量器监测海底状态数据，结合平台自身的姿态数据可以更加准确的计算得到平台作业相对于海底之间的姿态变化，从而提供海底作业的数据支持；而设置的海面高度声学传感器可以监测海面状态数据，结合平台自身的姿态数据可以计算得到平台相对于海面的姿态变化数据，从而提供调整平台平衡度以及自身重心，保证平台不倾覆并提供海面稳定作业的重要数据支持。通过上述在平台上设置姿态测量传感器，海底深度声学测量器以及海面高度声学测量器，可以实现准确且综合的监测平台作业状态，以得到平台的作业状态数据，提供平台作业调整数据支持，使得平台作业更加平稳安全。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本申请中提供的一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统结构示意图；图中：1、平台；2、海底深度声学测量器；3、第二支撑架；4、海面高度声学测量器；5、第一支撑架；6、海底底质声学测量器；7、第三支撑架；8、姿态测量传感器。具体实施方式下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。本申请实施例公开了一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统。请参阅图1，本申请实施例中提供的一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统的一个实施例包括：平台1、多个海底深度声学测量器2、多个海面高度声学测量器4、姿态测量传感器8以及控制器；姿态测量传感器8设置于平台1上，用于测量平台的姿态数据；海底深度声学测量器2设置于平台1底面，用于测量海底状态数据；海面高度声学测量器4设置于平台1顶面，用于测量海面状态数据；控制器设置于平台1上，且分别与海底深度声学测量器2、海面高度声学测量器4以及姿态测量传感器8电连接。通过在海面高度声学测量器4、海底深度声学测量器2与结合姿态测量传感器8实现对海平面实时高度、海底深度与平台实时平衡特性的实时综合监测。本申请中，控制器可以为平台控制系统中的一个模块，也可以是外加的控制模块，用于实现对各测量器、传感器的控制，数据的计算等工作，具体不作限制。具体来说，姿态测量传感器8测量平台的姿态数据具体测量过程可以例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统，其特征在于，包括：平台、多个海底深度声学测量器、多个海面高度声学测量器、姿态测量传感器以及控制器；/n姿态测量传感器设置于所述平台上，用于测量平台的姿态数据；/n所述海底深度声学测量器设置于所述平台底面，用于测量海底状态数据；/n所述海面高度声学测量器设置于所述平台顶面，用于测量海面状态数据；/n所述控制器设置于所述平台上，且分别与所述海底深度声学测量器、所述海面高度声学测量器以及所述姿态测量传感器电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种超大型浮式平台作业状态的声学监测系统，其特征在于，包括：平台、多个海底深度声学测量器、多个海面高度声学测量器、姿态测量传感器以及控制器；
姿态测量传感器设置于所述平台上，用于测量平台的姿态数据；
所述海底深度声学测量器设置于所述平台底面，用于测量海底状态数据；
所述海面高度声学测量器设置于所述平台顶面，用于测量海面状态数据；
所述控制器设置于所述平台上，且分别与所述海底深度声学测量器、所述海面高度声学测量器以及所述姿态测量传感器电连接。


2.根据权利要求1所述的超大型浮式平台作业状态的声学监测系统，其特征在于，还包括海底底质声学测量器；
所述海底底质声学测量器设置于所述平台，且与所述控制器电连接，用于测量海底分层与底质类型数据。


3.根据权利要求1所述的超大型浮式平台作业状态的声学监测系统，其特征在于，还包括用于一一对应安装所述海面高度声学测量器的第一支撑架。


4.根据权利要求3所述的超大型浮式平台作业状态的声学监测系统，其特征在于，所述第一支撑架包括第一水平伸缩架以及第一竖直伸缩架；
所述第一水平伸缩架安装于所述平台，且伸缩端与所述第一竖直伸缩架连接，用于驱动所述第一竖直伸缩架活动伸出所述平台；
所述第一竖直伸缩架的伸缩端与所述海面高度声学测量器连接；
所述控制器还分别与所述第一水平伸缩架以及第一竖直伸缩架电连接。


5.根据权利要求1所述的超大型浮式平台作业状态的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹大鹏，张永康，肖体兵，纪轩荣，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44