Устройство для стабилизации положения бурового судна

щ 24203 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(23) Приоритет Государственнын комитет Совета Министров СССР 088.8 пь3603.10.77 Опубликовано 30.09.77. Бюл Дата опубликования описан ло делам нзобретени открыти(71) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕБУРОВОГО СУДНА 2 Изобретение относится к 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 1,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 А. И, Гольдин, Л. М, Матюшетанин и Н, В. Ефимов повышения точности стабилизации к указанным сигналам прибавляют сигналы производной и интеграла от перемещений и рысканиясудна (2.5 Наиболее близким по технической сущностик изобретению аналогом является устройстводля стабилизации положения судна, содержащее датчики линейных перемещений и курса,соединенные с входом счетно-решающего бло 10 ка, выход которого через усилитель мощностиподключен к входу блока отработки команд,выход последнего через первый датчик обратной связи соединен с соответствующимвходом счетно-решающего блока 3).15 Недостаток известных устройств и системпри эксплуатации судов в открытом море вусловиях длительной стоянки над точкой работ заключается в малой эффективности стабилизации заданного положения при отказах20 датчиков линейных перемещений и курса, чтопри воздействии течения и ветра приводит куходам судна из района работ и к срывурежима стабилизации,Цель изобретения - повышение надежностиработы устройства стабилизации положениясудна в случае возможных в практическихусловиях эксплуатации аварийных ситуаций,связанных с выходом из строя датчиков регулируемых координат судна,30 Это достигается тем, что устройство содер 57470335 40 45 50 55 60 65 3жит логический блок, дешифрующую следя. щую систему, второй и третий датчики обрат. ной 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 переключатель 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,5 10 15 20 25 30 4С выхода датчика 10 обратной связи элек. трический 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 его 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 перемещений 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 автоматическое 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, вращающегося трансформатора, потенциометра и переключателя требует по сравнению со стоимостью устройства стабилизации в целом сравнительно малых затрат (менее 1 цо) и мо-, жет быть осуществлена на элементах автоматики, широко освоенных промышленностью,слактор И. Грузова Аук Изл. Л"в 795дарственного комитета Со по;сиам изобретений035, Москва, )К, Раушс Тираж 1109вета Миипетоткрятийкая иао., л. Заказ 213 о,тписнос ппография, пр. Сапунова, 2 Формула изобретения 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, оцо содержит логический блок, дешифрующую следящую систему, второй и третий датчики обратной связи и переключатель, входы которого соединены с выходом логического б тока и выходом второго датчика обратной связи, а выход подключен к соотвстству 1 ощему входу сство-рсц 1 а 01 цсго Олока, выход которого сосдццсц с входом логцчсского блока, другие входы которого соединены соответственно с 5 выходом третьего датчика Обратной связи иусилителя мощности, а выход через дешифруОц,уО следящую систему соединен с входамц второго и третьего датчиков обратной связи.1 О 11 сточцпки информации, принятыево вццма;це прц экспертизе1. Патент Великобритании М 2 1313928, кл. С 2ЗЙ, 1973.2. Патснт Вслцкоорцтанцц Ха 994995, кл. СЬ 15 Зй, 1970.3, Патент Франции ЪЪ 2153689, кл. 6 05131/00, 1972,