一种大型结构物吊装过程姿态监测系统及调整方法与流程

本发明涉及海洋石油工程，具体涉及一种大型结构物吊装过程姿态监测系统及调整方法。

背景技术：

1、随着我国海洋石油业的迅猛发展油气勘探开发走向深水化，海洋石油钻井平台的设计建造规模越来越大，导致在海洋平台的建造和安装中被吊物不可避免的趋于大型化。而大型结构物的吊装在建造和安装工程中起着举足轻重的作用，吊装方案的设计和实施对工程项目的统筹规划、成本控制、施工进度控制、施工安全等都有着重大的影响。吊装施工人员和设计人员需要深入地了解和分析被吊物的具体情况，加强相关数据信息的收集和处理，系统地分析整个吊装过程，认真规划和设计合理的吊装方法和安装工艺，全面考虑和预防影响吊装过程的各个因素。

2、被吊物的姿态控制影响着重量分配、结构变形以及安装组对作业的安全和难度，传统吊装中吊装人员基本依靠自己的眼睛进行观察来掌握被吊物的姿态，需要施工人员具备一定的施工经验。但是人眼观察存在着视差，并且被吊物的尺寸和重量日趋大型化，因此当观察位置或施工环境等受限时，施工人员难以准确地掌控被吊物的姿态变化，从而影响到吊装作业的实施和安全。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种大型结构物吊装过程姿态监测系统及调整方法，用于解决当观察位置或施工环境等受限时，施工人员难以通过人眼观察准确地掌控被吊物的姿态变化的技术问题，从而达到准确地反馈被吊物的空中姿态，避免由于人眼观察存在视差的技术问题。

2、为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种大型结构物吊装过程姿态监测系统，包括：

4、无线倾角传感器，用于收集被测平面与基准面之间的角度变化数据信息，并将收集到的角度变化数据信息传输给连接基站；

5、连接基站，用于接收所述无线倾角传感器传输的角度变化数据信息，并对所述角度变化数据信息进行解调，并将解调后的角度数据传输给所述后台处理pc；

6、后台处理pc，用于查看所述无线倾角传感器传输的解调后的角度数据，并对所述解调后的角度数据进行存储；

7、手持显示器，用于接收所述无线倾角传感器传输的角度变化数据信息，对所述角度变化数据信息进行解调，将解调后的角度信息进行显示，并将解调后的角度信息进行保存。

8、作为本发明优选的实施方式，所述无线倾角传感器包括：

9、加速度传感器，通过通信接口模块与积分运算模块连接，用于采集被测物的加速度信息并将加速度数据传输给积分运算模块；

10、积分运算模块，通过通信接口模块与第一无线传输模块连接，用于接收到所述加速度传感器传输的加速度数据后进行积分运算将所述加速度数据处理为角度数据，并将所述角度数据传输给第一无线传输模块；

11、第一无线传输模块，用于将所述角度数据分别传输给所述连接基站和所述手持显示器；

12、第一供电模块，用于给所述无线倾角传感器进行供电；

13、固定模块，用于将所述无线倾角传感器固定在指定位置。

14、作为本发明优选的实施方式，所述连接基站包括：

15、第二无线传输模块，用于接收所述无线倾角传感器的第一无线传输模块发送的无线信号数据；

16、第一信息处理模块，通过通信接口模块与所述第二无线传输模块连接，用于将所述第二无线传输模块接收到的无线信号数据进行解调；

17、数据线，用于将所述连接基站和所述后台处理pc进行联通，并将解调后的数据传输给所述后台处理pc以及从usb总线获取电源供所述连接基站工作。

18、作为本发明优选的实施方式，所述后处理pc包括：

19、处理器，通过通信接口模块与所述存储器连接，并运行存储器上存储的计算机程序；

20、存储器，存储有被所述处理器运行的计算机程序；

21、其中，通过所述处理器运行所述计算机程序查看所述无线倾角传感器收集的角度数据，并对所述角度数据进行储存。

22、作为本发明优选的实施方式，所述手持显示器包括：

23、第三无线传输模块，用于接收所述无线倾角传感器的第一无线传输模块发送的无线信号数据；

24、第二信息处理模块，通过通信接口模块与所述第三无线传输模块连接，用于将所述第三无线传输模块接收到的无线信号数据进行解调；

25、液晶显示模块，通过通信接口模块与所述第二信息处理模块连接，用于将所述第二信息处理模块解调后的角度信息进行显示；

26、数据保存模块，通过通信接口模块与所述第二信息处理模块连接，用于将所述解调后的角度信息进行保存；

27、第二供电模块，用于给所述手持显示器进行供电。

28、一种大型结构物吊装过程姿态调整方法，包括以下步骤：

29、提供一吊装方案，根据所述吊装方案得到吊装作业包括的各项吊装参数，并根据所述各项吊装参数在吊装物表面布置无线倾角传感器；

30、根据所述各项吊装参数对吊装索具和吊装设备进行安全检查；

31、通过所述无线倾角传感器获取初始状态下吊装物的姿态，得到相应的初始姿态数据；

32、获取所述各项吊装参数中吊装物的最终姿态数据，基于所述初始姿态数据和所述最终姿态数据设置调节极限值；

33、根据所述吊装方案对所述吊装物进行吊装，并在吊装过程中通过所述无线倾角传感器实时采集所述吊装物的姿态变化数据，根据所述姿态变化数据，并基于所述调节极限值对所述吊装物的姿态进行及时调整。

34、作为本发明优选的实施方式，在通过所述无线倾角传感器实时采集所述吊装物的姿态变化数据时，包括：

35、通过固定模块将所述无线倾角传感器固定在吊装物表面上，并对所述无线倾角传感器进行调整，直至所述无线倾角传感器底座与所述吊装物表面平行；

36、通过加速度传感器采集所述吊装物的加速度信息并将加速度数据传输给积分运算模块；

37、通过所述积分运算模块接收到加速度数据后进行积分运算将所述加速度数据处理为角度数据，并将所述角度数据传输给第一无线传输模块；

38、通过所述第一无线传输模块将所述角度数据分别传输给连接基站和手持显示器；

39、其中，所述无线倾角传感器包括所述加速度传感器、所述积分运算模块、所述第一无线传输模块以及所述固定模块。

40、作为本发明优选的实施方式，在通过所述第一无线传输模块将所述角度数据传输给连接基站后，包括：

41、通过第二无线传输模块接收所述无线倾角传感器的第一无线传输模块发送的所述角度数据；

42、通过第一信息处理模块将所述第二无线传输模块接收到的所述角度数据进行解调；

43、通过数据线将所述连接基站和后台处理pc进行联通，并将解调后的数据传输给所述后台处理pc；

44、其中，所述连接基站包括所述第二无线传输模块、所述第一信息处理模块以及所述数据线。

45、作为本发明优选的实施方式，在将解调后的数据传输给所述后台处理pc后，包括：

46、通过处理器运行存储器上存储的计算机程序，查看所述无线倾角传感器收集的角度数据，并对所述角度数据进行储存；

47、其中，所述后台处理pc包括所述处理器和所述存储器。

48、作为本发明优选的实施方式，在通过所述第一无线传输模块将所述角度数据传输给手持显示器后，包括：

49、通过第三无线传输模块接收所述无线倾角传感器的第一无线传输模块发送的所述角度数据；

50、通过第二信息处理模块将所述第三无线传输模块接收到的所述角度数据进行解调；

51、通过液晶显示模块将所述第二信息处理模块解调后的角度信息进行显示；

52、通过数据保存模块将所述解调后的角度信息进行保存；

53、其中，所述手持显示器包括所述第三无线传输模块、所述第二信息处理模块、所述液晶显示模块以及所述数据保存模块。

54、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

55、(1)本发明所提供的监测系统通过无线倾角传感器实时采集被吊物的角度变化数据信息，并将角度变化数据信息传输给连接基站进行解调后发给后台处理pc，以及将角度变化数据信息传输给手持显示器，使得后台监测人员通过后台处理pc可实时查看到被吊物的角度变化数据信息，也使得现场吊装指挥及安装人员通过手持显示器也能实时查看到被吊物的角度变化数据信息，从而及时对被吊物的姿态进行调整；

56、(2)本发明通过被吊物倾角的实时监测获取吊装姿态的变化数据，并根据姿态调整参数指导姿态调整，减少对人的依赖，避免由于人眼观察带来的视差，提升了大型结构物吊装的准确性，同时提升了大型结构物吊装的效率和安全性。

57、下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。