Активная компенсация качки
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Активная компенсация вертикальной качки (AHC) — это метод, используемый в подъемном оборудовании для уменьшения влияния волн на морские операции. AHC отличается от пассивной компенсации подъема наличием системы управления , которая активно пытается компенсировать любое движение в определенной точке, используя мощность для повышения точности.
Принципы
[ редактировать ]Целью AHC является сохранение груза, удерживаемого оборудованием на движущемся судне, неподвижным относительно морского дна или другого судна . Коммерческие морские краны обычно используют эталонный блок движения (MRU) или предварительно установленное определение положения измерения для определения текущих смещений и вращений судна во всех направлениях. [ 1 ] Система управления, часто на базе ПЛК или компьютера, затем рассчитывает, как активные части системы должны реагировать на движение. [ 2 ] Производительность системы AHC обычно ограничивается мощностью, скоростью двигателя и крутящим моментом, точностью измерения и задержкой или вычислительными алгоритмами. Выбор метода управления, например, использование предустановленных значений или задержанных сигналов, может повлиять на производительность и привести к большим остаточным движениям, особенно при необычных волнах.
Современные системы AHC — это системы реального времени, которые могут рассчитать и компенсировать любое смещение за считанные миллисекунды. Тогда точность зависит от сил, действующих в системе, и, следовательно, от формы волн больше, чем от размера волн.
Приложение
[ редактировать ]Электрические лебедки
[ редактировать ]В системе электрической лебедки движение волны компенсируется автоматическим движением лебедки в противоположном направлении с той же скоростью. Таким образом, крюк лебедки сохранит свое положение относительно морского дна . Лебедки AHC используются в системах ROV и для подъемного оборудования, которое должно работать вблизи или на морском дне. [ 3 ] Активная компенсация может включать в себя контроль натяжения, направленный на поддержание натяжения проволоки на определенном уровне при работе волнообразно. Направляющие тросы, используемые для направления груза в подводное положение, могут использовать комбинацию AHC и контроля натяжения.
Гидравлические лебедки
[ редактировать ]Гидравлические краны могут использовать для компенсации гидравлические цилиндры или гидравлическую лебедку . [ 4 ] [ 5 ] Гидравлические лебедки с «активным наддувом» контролируют поток масла от насоса (ов) к лебедке так, чтобы было достигнуто заданное положение. Системы гидравлических лебедок могут использовать аккумуляторы и пассивную компенсацию качки , образуя полуактивную систему с активным и пассивным компонентом. В таких системах активная часть возьмет на себя управление, когда пассивная система будет слишком медленной или неточной для достижения цели системы управления AHC. Кранам AHC необходимо рассчитывать вертикальное смещение и/или скорость положения кончика крана, чтобы активно компенсировать подъем груза под водой.
Хороший AHC-кран способен удерживать груз устойчиво с отклонением в несколько сантиметров при волнах до 8 м (+/- 4 м).
Краны AHC обычно используются для подводных подъемных операций или строительства , и к сертифицированному оборудованию для компенсации вертикальной качки применяются специальные правила. [ 6 ]
ВМС США использовали AHC [ 7 ] создать систему Roll-On/Roll-Off ( Ro/Ro ) для двух судов или плавучих платформ в море. [ 8 ] Система использует AHC через гидравлические цилиндры. Эта система, по мнению некоторых, в настоящее время не представляет коммерческого интереса из-за стоимости, ограниченного использования и огромного количества энергии.
Последняя разработка заключается в компенсации не только вертикального, но и горизонтального направления. [ 9 ] что позволяет выполнять операции на морских ветряных мельницах. [ 10 ]
AHC для буксировки
[ редактировать ]При буксировке гидролокаторов бокового обзора или научных систем отбора проб стабильность буксируемого оборудования важна для качества данных. Эти буксируемые системы обычно имеют низкую водонепроницаемость, а система постоянного натяжения (CT) не помогает стабилизировать оборудование при воздействии на судно волнами. AHC в большинстве случаев является лучшим решением для стабилизации буксируемого кузова. Контроллер AHC использует информацию о глубине буксировки и длине буксирного троса для расчета угла буксирного троса. Он используется для привода лебедки , чтобы компенсировать перемещение точки буксировки и обеспечивает плавное движение буксируемого устройства по морю.
Контроллеры AHC нового поколения
[ редактировать ]Активная компенсация вертикальной качки в основном применяется в морской нефтегазовой отрасли, где разработки были сосредоточены на увеличении мощности компенсирующих лебедок или цилиндров. Стоимость и сложность систем AHC ограничивают использование этой технологии в других подводных приложениях, таких как морские исследования. Достижения в области технологий управления в последние годы позволяют AHC стать более стандартизированным и доступным для приложений, где стоимость и простота имеют важное значение.
Теперь доступен контроллер AHC нового поколения со встроенным MRU (датчиком движения), что позволяет производителям лебедок и кранов легко интегрировать AHC в свою продукцию без привлечения внешних экспертов. [ 11 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Технология адаптивной активной компенсации подъема (AHC)» . www.scantrol.no. Архивировано из оригинала 27 мая 2014 года . Проверено 26 мая 2014 г.
- ^ «Активная компенсация вертикальной качки достигает совершеннолетия под водой» . www.oilonline.com . Архивировано из оригинала 29 октября 2012 г. Проверено 30 ноября 2012 г.
- ^ «Технология управления ROV от MacGREGOR расширяет оперативные погодные окна» . www.siwertell.com . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г.
- ^ «Лебедки с активной компенсацией вертикальной качки» . www.macartney.com . Архивировано из оригинала 27 мая 2014 г.
- ^ «Исследование активной системы компенсации вертикальной качки для дистанционно управляемых транспортных средств» . www.researchgate.net . Архивировано из оригинала 02 апреля 2019 г. Проверено 16 января 2024 г.
- ^ «Стандарт сертификации подъемных устройств, июнь 2013 г.» DNV Подъемные устройства
- ^ «Мультиплатформенная активная система компенсации качки» . www.navysbir.com . Архивировано из оригинала 6 января 2014 г.
- ^ «Технология активной компенсации движения для разгрузки грузовых судов на плавучие платформы» . www.navysbir.com . Архивировано из оригинала 6 января 2014 г.
- ^ «МакГрегор получает награду в области оффшорной индустрии» . www.khl.com . Архивировано из оригинала 9 мая 2014 г. Проверено 8 мая 2014 г.
- ^ «Разработан самый устойчивый кран в мире в Кристиансанде» . www.tu.no. Архивировано из оригинала 8 мая 2014 г. Проверено 8 мая 2014 г.
- ^ «Контроллер AHC со встроенным MRU» . Скантрол . Архивировано из оригинала 25 июня 2021 г. Проверено 25 июня 2021 г.