一种自航式半潜平台推力系统

摘要

本发明公开了一种自航式半潜平台推力系统，包括底座，底座的内壁固定设有蓄电池，底座顶端的四个边角处均固定设有传感箱，底座顶端的中部与安装台的底端固定连接，安装台顶端的中部与支架底端的中部固定连接，本发明控制器通过信号收发器与DP控制台信号连接，控制器内设有DP动力定位系统可对平台的实际位置与目标位置的偏差、运动状态、外界风力、波浪、海流等扰动力的大小与方向进行计算监测，DP动力定位系统控制推力系统，可对平台的航态进行调整，保证平台航行更加稳定，并根据平台监测数据控制平台自行航行，避免了平台移动需拖船拖拽的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及海上风力发电技术领域，特别涉及一种自航式半潜平台推力系统。

背景技术

根据最新数据显示，风能发电仅次于水力发电占到全球可再生资源发电量的16％。在全球高度关注低碳经济的条件下，海上风电是一种较好的可再生能源电力。海上风电场一般建在水深小于50m的浅海区域或潮间带，但当水深超过50m，固定式基础(包括重力式基础、单桩基础、三角架基础、导管架基础和群桩承台基础等)的成本过高，此时浮式基础为开发深海海域的风能资源供了一种更经济的选择。在机组容量越做越大、近岸资源越用越少的情况下，浮式风机将会是海上风电未来发展的重点方向。

然而，现有的浮式风机不具有自航和无锚停泊模块，导致其使用范围变小，受海洋环境限制较大，且浮式风机不具有升降调节功能，在海上使用时，一受到海洋环境的影响，导致其产生损坏，造成财产损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自航式半潜平台推力系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自航式半潜平台推力系统，包括底座，所述底座的内壁固定设有蓄电池，所述底座顶端的四个边角处均固定设有传感箱，所述底座顶端的中部与安装台的底端固定连接，所述安装台顶端的中部与支架底端的中部固定连接，所述支架的顶端与电动液压缸的底端固定连接，所述电动液压缸的输出端与永磁直驱风机底端的中部固定连接，所述永磁直驱风机的输入端与叶片一侧的中部固定连接，所述永磁直驱风机底端的两侧均固定设有连接耳，两个所述连接耳的内壁均通过活动销转动连接有连接块，所述安装台顶端的两侧均固定设有收卷架，每个所述收卷架的一侧均固定安装有收卷电机，每个所述收卷电机的输出端均与对应收卷轮一侧的中部固定连接，每个所述收卷轮另一侧的中部设有的转轴均与对应收卷架内壁的一侧嵌设的转动轴承穿插连接，且每个收卷轮的外壁均绕设有拉紧钢索，每个所述拉紧钢索的一端均与对应连接块的底端固定连接。

优选的，所述永磁直驱风机的接线端与导线的一端固定连接，所述导线外壁的顶部与连接环的内壁穿插连接，所述连接环的一侧与连接杆的一侧固定连接，所述连接杆的另一侧与支架一侧的顶部固定连接。

优选的，所述连接环底端的边侧与回位弹簧顶端的边侧固定连接，所述回位弹簧的内壁与导线外壁的中部穿插连接，所述导线外壁的底部与挡环的内壁固定连接，所述导线的一端与支架一侧的中部开设的穿线孔穿插连接。

优选的，所述底座的四个边角处分别与四个半潜柱的一侧固定连接，每两个所述半潜柱的底端均与对应底板顶端的两侧固定连接，每个所述底板底端的两侧均固定安装有转动电机，每个所述转动电机的输出端均与对应推进器顶端的中部固定连接。

优选的，所述底座的底端与水舱顶端的中部固定连接，所述水舱底端的一侧开设的连接孔与进水管外壁的中部固定连接，所述进水管的一端与抽水泵的输入端固定连通，所述水舱顶端的一侧固定安装有排水泵，所述排水泵的输入端与导管的一端固定连通，所述导管外壁的顶部与水舱顶端的边侧开设的开孔固动连接，所述排水泵的输出端与排水管的一端固定连通。

优选的，所述安装台顶端的边侧固定设有控制器，所述控制器的顶端固定设有信号收发器，所述控制器通过信号收发器与DP控制台信号连接。

优选的，所述控制器内设有DP动力定位系统，所述DP动力定位系统包括位置测量系统、控制系统和推力系统，所述位置测量系统含有传感模块，所述传感箱内安装的传感器通过传感模块与蓄电池电性连接。

优选的，所述控制系统包括发电模块、升降模块和收卷模块，所述永磁直驱风机、电动液压缸和两个收卷电机分别通过发电模块、升降模块和收卷模块与蓄电池电性连接，所述推力系统包括半潜模块、上浮模块、调向模块和动力模块，所述抽水泵、排水泵、多个转动电机和多个推进器分别通过半潜模块、上浮模块、调向模块和动力模块与蓄电池电性连接。

本发明的技术效果和优点：

(1)控制器通过信号收发器与DP控制台信号连接，控制器内设有DP动力定位系统可对平台的实际位置与目标位置的偏差、运动状态、外界风力、波浪、海流等扰动力的大小与方向进行计算监测，DP动力定位系统控制推力系统，可对平台的航态进行调整，保证平台航行更加稳定，并根据平台监测数据控制平台自行航行，避免了平台移动需拖船拖拽的问题，根据海洋流向对推动系统进行控制，从而使平台动力与海流相抵消，使平台停泊在指定的位置或在预定的航行轨迹内行驶，实现了无锚停泊的功能；

(2)通过控制平台自航，可使平台对特定海域进行试验，平台不受水深限制，从而使其在不同海域收集数据，使平台在发电效率较高的区域作业，提高其使用效率；

(3)通过支架连接的电动液压缸与永磁直驱风机连接，永磁直驱风机连接的连接耳与连接块转动连接，连接块连接的拉紧钢索与收卷轮连接，收卷架上的收卷电机可驱动收卷轮，导线连接的连接环连接有回位弹簧，可保证风机的升降调节，避免其受到海洋环境影响，保证其更加稳定，保护人员财产。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明位于图1中A处的放大结构示意图；

图3为本发明位于图1中B处的放大结构示意图；

图4为本发明水舱的内部结构示意图；

图5为本发明的模块示意图。

图中：1、底座；2、半潜柱；3、传感箱；4、底板；5、转动电机；6、推进器；7、水舱；8、进水管；9、排水泵；10、安装台；11、控制器；12、信号收发器；13、支架；14、收卷架；15、收卷电机；16、收卷轮；17、拉紧钢索；18、电动液压缸；19、导线；20、永磁直驱风机；21、叶片；22、挡环；23、连接环；24、连接杆；25、回位弹簧；26、连接耳；27、连接块；28、抽水泵；29、导管；30、排水管。

具体实施方式

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。

本发明提供了如图1-5所示的一种自航式半潜平台推力系统，包括底座1，底座1的内壁固定设有蓄电池，底座1顶端的四个边角处均固定设有传感箱3，底座1顶端的中部与安装台10的底端固定连接，安装台10顶端的中部与支架13底端的中部固定连接，支架13的顶端与电动液压缸18的底端固定连接，电动液压缸18的输出端与永磁直驱风机20底端的中部固定连接，永磁直驱风机20的输入端与叶片21一侧的中部固定连接，永磁直驱风机20底端的两侧均固定设有连接耳26，两个连接耳26的内壁均通过活动销转动连接有连接块27，安装台10顶端的两侧均固定设有收卷架14，每个收卷架14的一侧均固定安装有收卷电机15，每个收卷电机15的输出端均与对应收卷轮16一侧的中部固定连接，每个收卷轮16另一侧的中部设有的转轴均与对应收卷架14内壁的一侧嵌设的转动轴承穿插连接，且每个收卷轮16的外壁均绕设有拉紧钢索17，每个拉紧钢索17的一端均与对应连接块27的底端固定连接，永磁直驱风机20的接线端与导线19的一端固定连接，导线19外壁的顶部与连接环23的内壁穿插连接，连接环23的一侧与连接杆24的一侧固定连接，连接杆24的另一侧与支架13一侧的顶部固定连接；

连接环23底端的边侧与回位弹簧25顶端的边侧固定连接，回位弹簧25的内壁与导线19外壁的中部穿插连接，导线19外壁的底部与挡环22的内壁固定连接，导线19的一端与支架13一侧的中部开设的穿线孔穿插连接，底座1的四个边角处分别与四个半潜柱2的一侧固定连接，每两个半潜柱2的底端均与对应底板4顶端的两侧固定连接，每个底板4底端的两侧均固定安装有转动电机5，每个转动电机5的输出端均与对应推进器6顶端的中部固定连接，底座1的底端与水舱7顶端的中部固定连接，水舱7底端的一侧开设的连接孔与进水管8外壁的中部固定连接，进水管8的一端与抽水泵28的输入端固定连通，水舱7顶端的一侧固定安装有排水泵9，排水泵9的输入端与导管29的一端固定连通，导管29外壁的顶部与水舱7顶端的边侧开设的开孔固动连接，排水泵9的输出端与排水管30的一端固定连通；

安装台10顶端的边侧固定设有控制器11，控制器11的顶端固定设有信号收发器12，控制器11通过信号收发器12与DP控制台信号连接，控制器11内设有DP动力定位系统，DP动力定位系统包括位置测量系统、控制系统和推力系统，位置测量系统含有传感模块，传感箱3内安装的传感器通过传感模块与蓄电池电性连接，控制系统包括发电模块、升降模块和收卷模块，永磁直驱风机20、电动液压缸18和两个收卷电机15分别通过发电模块、升降模块和收卷模块与蓄电池电性连接，推力系统包括半潜模块、上浮模块、调向模块和动力模块，所述抽水泵28、排水泵9、多个转动电机5和多个推进器6分别通过半潜模块、上浮模块、调向模块和动力模块与蓄电池电性连接。

本发明工作原理：在使用该平台时，平台置于海域中，人员可通过DP控制台远程控制平台，DP控制台通过信号收发器12与控制器11信号连接，可控制抽水泵28工作，通过进水管8抽取海水进入水舱7内，进而使平台进入半潜状态，保证平台更加稳定，控制器11的DP动力定位系统内设有位置测量系统、控制系统和推力系统，可通过传感箱3内的相应传感器监测海流流向、流速、风力等各数据，在平台航行时，通过排水泵9将水舱7内的海水抽出，使平台上浮，随后控制转动电机5调整推进器6方向，推进器6工作即可推动平台移动，实现平台自动航行，避免平台移动时的麻烦，同时可根据海流流速、流向等因素对推进器6进行调节，时平台推力与海流等因素的作用力相抵消，使平台无锚停泊或使其按照预定轨迹航行，人员可根据海洋环境调整永磁直驱风机20，电动液压缸18作用永磁直驱风机20，同时收卷架14上的收卷电机15驱动收卷轮16，收卷轮16上的拉紧钢索17与连接耳26连接的连接块27连接，可跟随永磁直驱风机20的升降进拉紧，在永磁直驱风机20升降时，导线19连接的挡环22与连接环23连接的回位弹簧25配合，可使导线19提供应变长度，保证永磁直驱风机20的升降，从而使平台在海上使用更加稳定，避免其受损，保护财产。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。