Устройство для стабилизации положения бурового судна

Устройство для стабилизации положения бурового судна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1щ 574703

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 04.01.74 (21) 1988205/18-24 с присоединением заявки че (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.77. Бюллетень Ае 36

Дата опубликования описания 03.10.77 (51) М. Кл. G 05D 1, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений (53) УДК 62:52(088.8) и открытий (72) Авторы изобретения

В. К. Болховитинов, А. И. Гольдин, Л. М. Матюшенков, Г. Д. Останин и Н. В. Ефимов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ

БУРОВОГО СУДНА

Изобретение относится K области судовой автоматики и может быть использовано при эксплуатации оуровых судов, ведущих в заданном районе моря поисковые и оуровые работы на морском дне в режиме стоянки над точкой работ.

Известно устройство для стабилизации положения судна, которое содержит блоки управления, приемо-передающие блоки (радиолокационные станции, лазерные устройства и т. п.), исполнительные механизмы (рулевые устройства, одно — в носу, второе — в корме), которые вырабатывают соответствующие стабилизирующие упоры и моменты по сигналам блоков управления, необходимые для удержания судна (танкера) относительно платформы, дооывающей с морского дна нефть и газ (1J.

В другом известном устройстве автоматическая стабилизация заданного местоположения и курса находящегося в море судна осуществляется при регулировании сил тяги (упоров) исполнительных устройств (движительно-рулевых колонок), расположенных в носовой и кормовой оконечности судна, с помощью сигналов управления от счетно-решающего блока, на вход которого поступают электрические сигналы от потенциометрических датчиков перемещений судна в продольной и поперечной плоскости и от гирокомпаса — по курсу. Для повышения точности стабилизации к указанным сигналам прибавляют сигналы производной и интеграла от перемещений и рыскания судна (2J.

5 Наиболее близким по технической сущности к изобретению аналогом является устройство для стабилизации положения судна, содержащее датчики линейных перемещений и курса, соединенные с входом счетно-решающего бло10 ка, выход которого через усилитель мощности подключен к входу блока отработки команд, выход последнего через первый датчик обратной связи соединен с соответствующим входом счетно-решающего блока (3).

15 Недостаток известных устройств и систем при эксплуатации судов в открытом море в условиях длительной стоянки над точкой работ заключается в малой эффективности стабилизации заданного положения при отказах

20 датчиков линейных перемещений и курса, что при воздействии течения и ветра приводит к

«уходам» судна из района работ и к срыву режима стабилизации.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства стабилизации положения судна в случае возможных в практических условиях эксплуатации аварийных ситуаций, связанных с выходом из строя датчиков регулируемых координат судна.

Это достигается тем, что устройство содер574703

3 жит логический блок, дешифрующую следящую систему, второй и третий датчики обратной связи и переключатель, входы которого соединены с выходом логического блока и выходом второго датчика обратной связи, а выход подключен к соответствующему входу счетно-решающего блока, выход которого одновременно соединен с входом логического блока, другие входы логического блока связаны с выходом третьего датчика обратной связи и усилителя мощности, а выход через дешифрующую следящую систему соединен одновременно с входами второго и третьего датчиков обратной связи.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит датчики линейных перемещений 1 и курса 2, соединенные со счетно-решающим блоком 3, через усилитель 4 мощности подключенным к блоку 5 отработки команд, выход которого через первый датчик 6 обратной связи соединен с соответствующим входом счетно-решающего блока 3.

В устройство также введен логический блок

7, выход которого через дешифрующую следящую систему 8 соединен одновременно с вторым датчиком 9 обратной связи (вращающимся трансформатором) и третьим датчиком

10 обратной связи (потенциометром), и перекл ючатель 11, входы которого связаны с выходом логического блока 7, а выход подключен к входу счетно-решающего блока 3.

Работает устройство следующим образом.

При нормальной работе датчиков 1 и 2 измеренные ими сигналы линейных перемещений и по курсу при изменении заданного положения судна относительно точки работ на морском дне поступают на счетно-решающий блок 3,. где преобразуются, масштабируются в соответствии с принятыми законами стабилизации и затем через усилитель 4 мощности перемещаются на блок 5 отработки команд, вырабатывающий требуемые для стабилизации значения продольного и поперечного упоров и моментов, противодействующих внешним силам от ветра, течения и волнения моря.

Информация о значениях сформированных блоком 5 отработки команд сигналов подается через датчик 6 обратной связи на соответствующий вход счетно-решающего блока 3 для реализации принятых законов стабилизации судна. Одновременно с этим сигналы с выходов счетно-решающего блока 3 и усилителя 4 мощности поступают на логический блок 7, где сравниваются, преобразуются в средние значения напряжений, пропорциональные текущим упорам и моментам при данных внешних воздействиях. Сигналы, пропорциональные средним значениям, попадают на вход дешифрующей следящей системы 8, которая отрабатывает их в виде углов разворота датчиков 9 и 10 обратной связи.

4

С выхода датчика 10 обратной связи электрический сигнал поступает на вход логического блока 7 для обеспечения нормальной работы дешифрующей следящей системы 8, а с выхода датчика 9 обратной связи — на вход переключателя 11. Переключатель при нормальной работе датчиков линейных перемещений 1 и курса 2 не срабатывает, так как на второй его вход не поступаст электрический сигнал с первого выхода логического блока 7.

Электрический сигнал на этом выходе равен нулю, если при выполнении на cro входе сравнения одновременно существуют сигналы от счетно-решающего блока 3 и усилителя 4 мощности, что является критерием нормальной работы датчиков линейных перемсщений

1 и курса 2.

При отказе датчиков линейных перемешсний 1 и курса 2 на первом выходе логического блока 7 имеет место сигнал, который, поступая на переключатель 11, осуществляет подключение его к дополнительному входу счетно-решающего блока 3 и тем самым переводит устройство в режим работы по сигналам от датчика 9 обратной связи. Такое управление по «запомненным» упорам и моментам продолжается до тех пор, пока не восстановится работоспособпость отказавших датчиков 1, 2, либо до такого момента времени, когда удержание судна при изменившихся внешних воздействиях станет практически нецелесообразным.

Таким образом, управление по средним упорам и моментам через логический блок 7, дсшифрующую следящую систему 8, датчики

9 и 10 обратной связи и перск:иочатсль 11 и далее через счетно-решающий блок 3 обеспечивает режим автоматической стабилизации судна над точкой работ в случае возникновения аварийной ситуации, связанной с выходом из строя датчиков линейных перемещсний и курса.

Обеспечение указанного режима стабилиза= ции с помощью предложенного устройства, в отличие от известных систем и устройств, позволяет проводить в районе работ автоматиче-. ское удержание судна с одновременным проведением восстановительных работ но работоспособности отказавших датчиков в- течение необходимого времени. При этом исключается. возможность поломки и потери дорогостоящего подводного оборудования, не прерывается режим стабилизазции парамстров. судна, что повышает надежность работы и техникоэкономические показатели эксплуатации судна в реальных условиях.

Техническая реализация операционного усилителя, дешифрующей следящей системы, вра-. щающегося трансформатора, потенциометра и переключателя требует по сравнению со стоимостью устройства стабилизации в целом сравнительно малых затрат (менее 1О/О) и мо-, жет быть осуществлена на элементах автоматики, широко освоенных промышленностью, 574703

Формула изобретения! ! ! ! ! !

1 ! !

Ч" Г ! 1 1 ! к

I ! !

1 (!

Составитель Э. Митрошин

Кор; ситор Н. АуK

Тсхрсд M. Семенов

Редактор И. Грузова

Заказ 2134/S Изд. ¹ 795 Тираж 1109

НПО Государстве" Kîãî комитета Совета Ми.:ист! оз CCCI>

lIo;tc>",>! изобретсш!й и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская иао.,;!. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Устройство для стабилизации положения бурового судна, содержащее датчики линейных перемещений и курса, соединенныс с входом счетно-решающего блока, выход которого через усилитель мощности подключен к входу блока отработки команд, выход которого через первый датчик обратной связи соединен с соответствующим вхОдОм счетно-решающего блока, отличающееся тем, что, с целью повышсния надежности устройства, оно содержит логический блок, дешифрующую следящую систему, второй и третий датчики обратной связи и переключатель, входы котороr0 соединены с выходом логического бтока и выходом второго датчика обратной связи, а выход подключен к соотвстству1ощему входу

C t0Tt!0-рСШа!01ЦСГО Олока, выход KOTOpOI 0 СОсдинсн с входом логпчсского блока, другие входы которого соединены соответственно с

5 11 ii;09031 Tp0Th0."0 датчика ОбратнОй связи и усилителя мощности, а выход через дешифру!оп1у!о следящую систему соединен с входами второго и третьего датчиков обратной связи.

10 11сточ !!! !1 и1.:формации, принятые во вппма;!пе прп экспертизе

1. Патент Великобритании М 1313928, кл. G

3R, 1973.

2. Патснт Всликоорптанин М 994995, кл. G

15 ЗК, 1970.

3. Пате!:т Франции М 2153689, кл. G 05D

1/00, 1972.