【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纠偏定位，尤其涉及一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法及钻孔设备。
技术介绍
1、钻机船是一种特殊的海洋钻探船只类型，该船体上配备了钻探设备，能够进行水下钻探作业。钻机船的组成部件众多，其主要核心部件包括钻机、动力设备和钻杆、钻头、岩心管、钢架等，它们共同作用，使钻机船能够从地下钻取实物地质资料，如岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等。这些信息对于地质勘探和资源开发具有重要意义，钻机船在进行作业时，由于海上航行等各种因素影响，往往其位置无法达到精准，因此需要纠偏定位技术对于船体进行位置修正，以达到更加精准的作业效果。
2、中国专利公开了(cn114791735a)一种无人船纠偏方法及系统。该方法包括定位平台输出无人船的当前坐标、航向角与当前速度，云端管理平台输出无人船的规划运动轨迹，通过stanley算法计算获得无人船的期望速度与角速度，陀螺仪输出无人船的当前角速度，通过极点配置算法计算获得无人船的打舵角度与电机转速，动力系统进行纠偏控制。该方法具有操作简洁、计算量小、实时性高、对于船体计算机计算性能要求低、性能稳定可靠等优点，且该方法不需要对船体动力学精确建模，克服了许多控制算法需要对船体动力学精确建模的缺陷，尤其适用于水浪作用导致精确建模困难的应用场景。现如今的船体纠偏定位方法虽然也能够实现对于纠偏定位功能，但其内并未设置有针对于一些不可抵抗因素的监测，这些因素会造成后续的纠偏定位精准度下降，影响整体方法的应用效果，且一些钻机船无法调整钻机船一次开钻多个在一条直线上的设计孔位，无法使船向长期精确调整到
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决现如今的船体纠偏定位方法虽然也能够实现对于纠偏定位功能，但其内并未设置有针对于一些不可抵抗因素的监测，这些因素会造成后续的纠偏定位精准度下降，影响整体方法的应用效果，且一些钻机船无法调整钻机船一次开钻多个在一条直线上的设计孔位，无法使船向长期精确调整到能与多个孔位构成的直线重合，从而无法实现船体的同步多点作业，无法提高船体作业效率的问题，而提出的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法及钻孔设备。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，包括如下步骤：
3、s1、形成施工钻机船自动纠偏定位装备；
4、s2、对于钻机船进行初始定位；
5、s3、对于船体与海洋进行实时监测；
6、s4、对于实时数据进行动态处理；
7、s5、使钻机船钻孔位置与设计钻孔位置进行初步重合；
8、s6、进行偏差计算；
9、s7、进行自动纠偏控制；
10、s8、钻机船钻孔位置与设计钻孔位置点位误差小于一定数值后，调整钻机船；
11、s9、对于整体纠偏定位系统、方法进行评估。
12、作为上述技术方案的进一步描述：
13、所述s1中，将施工钻机船船艏、船艉、船舷两侧六个方位的锚缆与卷扬机形成组合结构，安装自动化操控模式导入python软件编辑的程序形成施工钻机船自动纠偏定位装备。
14、作为上述技术方案的进一步描述：
15、所述s2中，利用系统获取钻机船的初始位置、速度及航向，利用卫星图像与海洋地图，确定钻机船的钻孔位置，对于初始获取的数据进行整理、筛分与分类，再对于数据进行滤波与修订处理，降低数据误差，系统为gps定位系统、罗经系统中的一种或多种。
16、作为上述技术方案的进一步描述：
17、所述s3中，对于船体与海洋进行实时监测，具体为：通过船体上各类传感器监测船体的实时位置、航向与航速，通过船体上的探测器，实时探测船体所在区域海底的地形与障碍物，同时实时监测海水深度变化、海水流速变化与海上风速变化。
18、作为上述技术方案的进一步描述：
19、所述s4中，对于实时数据进行动态处理，自动生成船体的实时动态图，利于进行后续的位置偏差计算与纠偏控制。
20、作为上述技术方案的进一步描述：
21、所述s5中，通过将具体工程化示范工程项目中自动获取的实时数据导入到六锚六缆系统中，操控施工钻机船自动纠偏定位装备精确调整施工钻机船船艏、船艉、船舷两侧六个方位的位置、船向，使钻机船钻孔位置与设计钻孔位置进行初步重合。
22、作为上述技术方案的进一步描述：
23、所述s6中，进行偏差计算，其具体步骤为：首先对比钻机船钻孔位置与设计钻孔位置，计算出二者之间的水平偏差与垂直偏差，通过s3监测的实时监测海水深度变化、海水流速变化与海上风速变化情况，对于偏差上述偏差数值进行修正，将最终的偏差数据储存至后台数据库中，并做好标记与标定。
24、作为上述技术方案的进一步描述：
25、所述s7中，进行自动纠偏控制，其具体步骤为：根据上述偏差数据的计算结果，自动调节船体的航向、速度及船体驱动器的参数数据，再采用pid算法进行数据的纠偏控制，使钻机船钻孔位置与设计钻孔位置重合精度更高。
26、作为上述技术方案的进一步描述：
27、所述s8中，钻机船钻孔位置与设计钻孔位置点位误差小于10cm后，调整钻机船一次开钻多个在一条直线上的设计孔位且使船向长期精确调整到能与多个孔位构成的直线重合，以使钻机船上的多台钻机可同时工作，所述s9中，对于整体纠偏定位系统、方法进行评估，评估结果分为三个等级，分别为优秀、中等与较差，根据评估结果进行该纠偏定位系统、方法的整体修正，并将各项数据进行自动记录、备份。
28、本专利技术还公开了一种施工钻机船用钻孔设备，包括钻机与钻台，所述钻台滑动安装在船体导轨上，所述钻台上通过驱动轴转动安装有钻机，所述钻机由升降模组、信号模组、驱动模组与钻头组成，所述升降模组用于整体钻头的升降控制，所述驱动模组用于整体钻头的稳定驱动，所述信号模组用于该设备应用过程中信号的传输，所述钻头用于工作钻进，所述升降模组与驱动模组的外表面均设置有防腐涂层，该防腐涂层的厚度为3-5mm。
29、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
30、本专利技术中，该方法在内设置有船体与海洋的实时监测过程，能够对于船体的状态及位置进行实时监测，同时能够对于海洋环境进行监测，能够获取一些例如海上风力、海水流向等不可抗因素的关键信息，通过上述获取的各项信息能够有效对于纠偏数据进行微调，有利于提高数据的整体精准度，提高整体方法的应用精准度。
31、本专利技术中，该方法能够调整钻机船一次开钻多个在一条直线上的设计孔位，从而使船向长期精确调整到能与多个孔位构成的直线重合，从而有效实现船体的同步多点作业，大大提高船体作业效率，同时整体方法内还设置有针对于纠偏定位系统、方法的评估体系，能够及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述S1中，将施工钻机船船艏、船艉、船舷两侧六个方位的锚缆与卷扬机形成组合结构，安装自动化操控模式导入python软件编辑的程序形成施工钻机船自动纠偏定位装备。
3.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述S2中，对于钻机船进行初始定位，其具体步骤为：利用系统获取钻机船的初始位置、速度及航向，利用卫星图像与海洋地图，确定钻机船的钻孔位置，对于初始获取的数据进行整理、筛分与分类，再对于数据进行滤波与修订处理，降低数据误差，系统为GPS定位系统、罗经系统中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述S3中，对于船体与海洋进行实时监测，具体为：通过船体上各类传感器监测船体的实时位置、航向与航速，通过船体上的探测器，实时探测船体所在区域海底的地形与障碍物，同时实时监测海水深度变化、海水流速变化与海上风速变化。
5.根
6.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述S5中，通过将具体工程化示范工程项目中自动获取的实时数据导入到六锚六缆系统中，操控施工钻机船自动纠偏定位装备精确调整施工钻机船船艏、船艉、船舷两侧六个方位的位置、船向，使钻机船钻孔位置与设计钻孔位置进行初步重合。
7.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述S6中，进行偏差计算，其具体步骤为：首先对比钻机船钻孔位置与设计钻孔位置，计算出二者之间的水平偏差与垂直偏差，通过S3监测的实时监测海水深度变化、海水流速变化与海上风速变化情况，对于偏差上述偏差数值进行修正，将最终的偏差数据储存至后台数据库中，并做好标记与标定。
8.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述S7中，进行自动纠偏控制，其具体步骤为：根据上述偏差数据的计算结果，自动调节船体的航向、速度及船体驱动器的参数数据，再采用PID算法进行数据的纠偏控制，使钻机船钻孔位置与设计钻孔位置重合精度更高。
9.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述S8中，钻机船钻孔位置与设计钻孔位置点位误差小于10cm后，调整钻机船一次开钻多个在一条直线上的设计孔位且使船向长期精确调整到能与多个孔位构成的直线重合，以使钻机船上的多台钻机可同时工作，所述S9中，对于整体纠偏定位系统、方法进行评估，评估结果分为三个等级，分别为优秀、中等与较差，根据评估结果进行该纠偏定位系统、方法的整体修正，并将各项数据进行自动记录、备份。
10.一种施工钻机船用钻孔设备，其特征在于，包括钻机与钻台，所述钻台滑动安装在船体导轨上，所述钻台上通过驱动轴转动安装有钻机，所述钻机由升降模组、信号模组、驱动模组与钻头组成，所述升降模组用于整体钻头的升降控制，所述驱动模组用于整体钻头的稳定驱动，所述信号模组用于该设备应用过程中信号的传输，所述钻头用于工作钻进，所述升降模组与驱动模组的外表面均设置有防腐涂层，该防腐涂层的厚度为3-5mm。
...【技术特征摘要】
1.一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述s1中，将施工钻机船船艏、船艉、船舷两侧六个方位的锚缆与卷扬机形成组合结构，安装自动化操控模式导入python软件编辑的程序形成施工钻机船自动纠偏定位装备。
3.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述s2中，对于钻机船进行初始定位，其具体步骤为：利用系统获取钻机船的初始位置、速度及航向，利用卫星图像与海洋地图，确定钻机船的钻孔位置，对于初始获取的数据进行整理、筛分与分类，再对于数据进行滤波与修订处理，降低数据误差，系统为gps定位系统、罗经系统中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述s3中，对于船体与海洋进行实时监测，具体为：通过船体上各类传感器监测船体的实时位置、航向与航速，通过船体上的探测器，实时探测船体所在区域海底的地形与障碍物，同时实时监测海水深度变化、海水流速变化与海上风速变化。
5.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述s4中，对于实时数据进行动态处理，自动生成船体的实时动态图，利于进行后续的位置偏差计算与纠偏控制。
6.根据权利要求1所述的一种施工钻机船自动纠偏定位系统、方法，其特征在于，所述s5中，通过将具体工程化示范工程项目中自动获取的实时数据导入到六锚六缆系统中，操控施工钻机船自动纠偏定位装备精确调整施工钻机船船艏、船艉、船舷两侧六个方位的位置、船向，使钻机船钻孔位置与设计钻孔位置进行初步重合。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈永佳，覃峰，何大广，陈其龙，袁明，叶风明，颜纯辉，蒙惠干，林伟扬，李成，黄凯，唐文平，谭海健，
申请(专利权)人：广西新港湾工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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