一种深水导管架海上安装精确定位方法与流程

1.本发明涉及导管架安装技术领域，特别涉及一种深水导管架海上安装精确定位方法。


背景技术：

2.深水导管架海上安装施工扶正坐底过程中，导管架一般会处于倾斜状态，因导管架高度较高，倾斜状态下将影响导管架安装就位的精度，因此在扶正安装过程中，需要对导管架的姿态进行监控测量，并对安装定位进行姿态校正计算，保证导管架最终的安装就位位置的精度。传统的测量方法无在深水导管架扶正坐底时成功应用的实例，且费时费力，不能实时进行测量，甚至常常根据经验进行预判，造成误差较大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种深水导管架海上安装精确定位方法，能够实时监测导管架三维姿态，提高导管架定位精度。
4.为了实现本发明的目的，本发明提供了一种深水导管架海上安装精确定位方法，包括以下步骤：s1、将导管架的预设安装坐标数据、导管架的三维结构数据以及作业现场的海床三维模型数据输入计算机模型系统中，在所述计算机模型系统中建立导管架三维结构模型和作业现场的海床三维数字模型；s2、将全球导航卫星系统接收机的两个天线分别安装于所述导管架顶端两侧；s3、所述导管架顶端安装有姿态传感器，并通过数据缆将所述全球导航卫星系统接收机和所述姿态传感器电性连接于数传电台信号输入端，所述数传电台信号输出端电性连接于所述计算机模型系统；s4、所述数传电台将所述全球导航卫星系统接收机的位置数据和所述姿态传感器的姿态数据传输至所述计算机模型系统；s5、在所述计算机模型系统中进行实时计算，获得所述导管架定位点当前的三维坐标数据，根据所述导管架定位点当前的三维坐标数据与所述导管架定位点预设的安装坐标数据之间的坐标偏差数据，调整所述导管架安装位置，完成所述导管架安装精确定位。
5.作为本发明的优选技术方案，两个所述天线之间的安装间距大于2m，所述天线安装于所述导管架远离作业船端顶部，且所述天线沿所述导管架的轴线布置。
6.作为本发明的优选技术方案，所述导管架顶端预设平面参考基板，将姿态传感器安装于所述平面参考基板上，且所述平面参考基板与所述导管架水平面重合。
7.作为本发明的优选技术方案，所述数传电台通过数据缆连接于usb串口集线器，所述usb串口集线器电性连接于所述计算机模型系统。
8.作为本发明的优选技术方案，所述全球导航卫星系统接收机、姿态传感器、数传电台和usb串口集线器均通过蓄电池进行电力供应。
9.与现有技术相比，本发明提供了一种深水导管架海上安装精确定位方法，具备以下有益效果：导管架下水扶正后，通过全球导航卫星系统和姿态传感器两台精密设备的应用，能够实时监测导管架三维姿态，提高导管架定位精度，方法简单、快捷、准确，大大缩短了深水导管架精确定位的工时，减少了船天等用工成本。
附图说明
10.图1是本发明设备安装示意图；图2是本发明设备电力连接示意图；图3是本发明计算机模型系统连接示意图。
11.1为导管架、2为天线、3为姿态传感器、4为数传电台、5为计算机模型系统、6为蓄电池、7为usb串口集线器。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
13.请参阅图1-图3，本发明实施例提供了一种深水导管架海上安装精确定位方法，包括以下步骤：s1、将导管架1的预设安装坐标数据、导管架1的三维结构数据以及作业现场的海床三维模型数据输入计算机模型系统5中，在所述计算机模型系统5中建立导管架三维结构模型和作业现场的海床三维数字模型；s2、将全球导航卫星系统接收机的两个天线2分别安装于所述导管架1顶端两侧；s3、所述导管架1顶端安装有姿态传感器3，并通过数据缆将所述全球导航卫星系统接收机和所述姿态传感器3电性连接于数传电台4信号输入端，所述数传电台4信号输出端电性连接于所述计算机模型系统5；s4、所述数传电台4将所述全球导航卫星系统接收机的位置数据和所述姿态传感器3的姿态数据传输至所述计算机模型系统5；s5、在所述计算机模型系统5中进行实时计算，获得所述导管架1定位点当前的三维坐标数据，根据所述导管架1定位点当前的三维坐标数据与所述导管架1定位点预设的安装坐标数据之间的坐标偏差数据，调整所述导管架1安装位置，完成所述导管架1安装精确定位。
14.在本发明的一个实施例中，两个所述天线2之间的安装间距大于2m，所述天线2安装于所述导管架1远离作业船端顶部，且所述天线2沿所述导管架1的轴线布置。
15.在本发明的一个实施例中，所述导管架1顶端预设平面参考基板，将姿态传感器3安装于所述平面参考基板上，且所述平面参考基板与所述导管架1水平面重合。
16.在本发明的一个实施例中，所述数传电台4通过数据缆连接于usb串口集线器7，所述usb串口集线器7电性连接于所述计算机模型系统5。
17.在本发明的一个实施例中，所述全球导航卫星系统接收机、姿态传感器3、数传电台4和usb串口集线器7均通过蓄电池6进行电力供应。
18.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种深水导管架海上安装精确定位方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将导管架（1）的预设安装坐标数据、导管架（1）的三维结构数据以及作业现场的海床三维模型数据输入计算机模型系统（5）中，在所述计算机模型系统（5）中建立导管架三维结构模型和作业现场的海床三维数字模型；s2、将全球导航卫星系统接收机的两个天线（2）分别安装于所述导管架（1）顶端两侧；s3、所述导管架（1）顶端安装有姿态传感器（3），并通过数据缆将所述全球导航卫星系统接收机和所述姿态传感器（3）电性连接于数传电台（4）信号输入端，所述数传电台（4）信号输出端电性连接于所述计算机模型系统（5）；s4、所述数传电台（4）将所述全球导航卫星系统接收机的位置数据和所述姿态传感器（3）的姿态数据传输至所述计算机模型系统（5）；s5、在所述计算机模型系统（5）中进行实时计算，获得所述导管架（1）定位点当前的三维坐标数据，根据所述导管架（1）定位点当前的三维坐标数据与所述导管架（1）定位点预设的安装坐标数据之间的坐标偏差数据，调整所述导管架（1）安装位置，完成所述导管架（1）安装精确定位。2.根据权利要求1所述的一种深水导管架海上安装精确定位方法，其特征在于：两个所述天线（2）之间的安装间距大于2m，所述天线（2）安装于所述导管架（1）远离作业船端顶部，且所述天线（2）沿所述导管架（1）的轴线布置。3.根据权利要求1所述的一种深水导管架海上安装精确定位方法，其特征在于：所述导管架（1）顶端预设平面参考基板，将姿态传感器（3）安装于所述平面参考基板上，且所述平面参考基板与所述导管架（1）水平面重合。4.根据权利要求1所述的一种深水导管架海上安装精确定位方法，其特征在于：所述数传电台（4）通过数据缆连接于usb串口集线器（7），所述usb串口集线器（7）电性连接于所述计算机模型系统（5）。5.根据权利要求5所述的一种深水导管架海上安装精确定位方法，其特征在于：所述全球导航卫星系统接收机、姿态传感器（3）、数传电台（4）和usb串口集线器（7）均通过蓄电池（6）进行电力供应。

技术总结
本发明公开了一种深水导管架海上安装精确定位方法，包括以下步骤：首先在计算机模型系统中建立导管架三维结构模型和作业现场的海床三维数字模型；数传电台将全球导航卫星系统接收机的位置数据和姿态传感器的姿态数据传输至所述计算机模型系统；在所述计算机模型系统中进行实时计算，获得所述导管架定位点当前的三维坐标数据，根据所述导管架定位点当前的三维坐标数据与所述导管架定位点预设的安装坐标数据之间的坐标偏差数据，调整所述导管架安装位置，完成所述导管架安装精确定位。本发明通过全球导航卫星系统和姿态传感器能够实时监测导管架三维姿态，提高导管架定位精度，大大缩短了深水导管架精确定位的工时，减少了船天等用工成本。少了船天等用工成本。少了船天等用工成本。


技术研发人员：邱炜 王超 于文太 黄山田 崔广亮 李啟宝 陈凯超 李新超 杜越 孟小雨 何敏
受保护的技术使用者：海洋石油工程股份有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/4/8