УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИСТЕМЫ ЗАГРУЗКИ И/ИЛИ ВЫГРУЗКИ ТЕКУЧИХ СРЕД

1. Устройство (1) управления перемещением и позиционированием муфты (26) для морской загрузочной системы (2), при этом морская загрузочная система содержит, по меньшей мере, один трубопровод для перекачки текучих сред, имеющий конец трубопровода, прикрепленный к основанию (21), и подвижный конец трубопровода, снабженный муфтой (26), выполненной с возможностью присоединения к целевой трубе (35), причем муфта имеет, по меньшей мере, три степени (А, В, С) свободы относительно основания, отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, три приводных механизма (27, 28, 29), каждый из которых предназначен для управления перемещением системы с одной степенью свободы, при этом, по меньшей мере, один элемент из группы, состоящей из муфты и целевой трубы, или элемент, расположенный непосредственно рядом с одним, по меньшей мере, из элементов группы, состоящей из муфты и целевой трубы, содержит, по меньшей мере, одно средство (33, 34) для предоставления информации о положении муфты, причем устройство дополнительно содержит вычислительные средства (41), выполненные с возможностью:
вычисления относительного положения муфты непосредственно относительно целевой трубы в соответствии с информацией, предоставленной средством, предназначенным для предоставления информации о положении муфты,
вычисления параметров, определяющих управляющие команды, подлежащие выдаче каждому из приводных механизмов так, что их комбинированные движения приводят к перемещению муфты, направленному на приближение муфты к целевой трубе,
подачи управляющих команд для приближения муфты к целевой трубе,
повторения трех предшествующих операций до тех пор, пока муфта не окажется размещенной перед целевой трубой в заданном положении для присоединения.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что муфта (26) шарнирно присоединена на ее конце с тремя степенями свободы поворота, причем, по меньшей мере, один из трех поворотов регулируется приводным механизмом, при этом устройство предусмотрено со средствами для предоставления информации об угловой ориентации муфты и средствами для предоставления информации об угловой ориентации целевой трубы, причем вычислительные средства (41) выполнены с возможностью вычисления на основе информации, предоставленной средствами, предназначенными для предоставления информации об угловой ориентации, параметров, определяющих управляющие команды, подлежащие выдаче, по меньшей мере, одному приводному механизму, чтобы угловая ориентация муфты (26) в положении для присоединения была по существу такой же, как угловая ориентация целевой трубы (35).
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит приводной механизм (30), обеспечивающий возможность фиксации и расфиксации муфты, причем как только муфта окажется размещенной перед целевой трубой в заданном положении для присоединения, вычислительные средства (41) подают управляющую команду приводному механизму (30) на фиксацию муфты на целевой трубе.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что, как только муфта (26) будет присоединена и зафиксирована на целевой трубе (35), вычислительные средства (41) подают команду на выключение приводных механизмов для управления перемещением системы с ее степенями свободы для того, чтобы сделать перемещения системы свободными.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один элемент из группы, состоящей из муфты и целевой трубы, или элемент, который зафиксирован относительно, по меньшей мере, одного из элементов из группы, состоящей из муфты и целевой трубы, содержит, по меньшей мере, одно средство (34) для предоставления информации о положении целевой трубы, причем вычислительные средства выполнены с возможностью определения относительного положения муфты (26) относительно целевой трубы (35) на основе информации о положении трубы и информации о положении муфты, предоставленной, по меньшей мере, двумя средствами (33, 34), предназначенными для предоставления информации о положении.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средство (33) для предоставления информации о положении муфты и средство (34) для предоставления информации о положении целевой трубы выполнены с возможностью коммуникации друг с другом и содержат вычислительные средства для вычисления и непосредственно предоставления информации об относительном положении муфты относительно целевой трубы.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средство (34) для предоставления информации о положении целевой трубы включает в себя устройство системы для глобального определения местоположения, в частности типа глобальной системы навигации и определения местоположения (GPS), обеспечивающее возможность выдачи абсолютного положения целевой трубы, при этом вычислительные средства выполнены с возможностью вычисления относительного положения муфты относительно целевой трубы на основе информации об абсолютном положении целевой трубы.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что средство (33) для предоставления информации о положении муфты включает в себя устройство системы для глобального определения местоположения, в частности типа глобальной системы навигации и определения местоположения (GPS), обеспечивающее возможность выдачи абсолютного положения муфты, при этом вычислительные средства выполнены с возможностью вычисления относительного положения муфты относительно целевой трубы на основе информации об абсолютном положении муфты и целевой трубы.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что устройства (33, 34) для глобального определения местоположения, в частности типа глобальной системы навигации и определения местоположения (GPS), представляют собой устройства, предназначенные для коммуникации друг с другом, и содержат вычислительные средства, предназначенные для вычисления и непосредственного предоставления информации об относительном положении муфты относительно целевой трубы.
10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что одно из средств для предоставления информации о положении муфты или целевой трубы включает в себя оптическое устройство (76, 78), выполненное с возможностью взаимодействия соответственно с целевой трубой или муфтой или с мишенью, которая зафиксирована соответственно относительно целевой трубы или относительно муфты, посредством излучения светового луча (78), такого как лазерный луч, по направлению к целевой трубе или к муфте, или к мишени, которая зафиксирована соответственно относительно целевой трубы или муфты, и обнаружения отраженного луча и измерения времени прохождения луча для получения исходя из этого информации об относительном положении муфты непосредственно относительно целевой трубы.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для предоставления информации о положении муфты включает в себя оптическую камеру (70), выполненную и установленную с возможностью выдачи изображения муфты вычислительным средствам, при этом вычислительные средства выполнены с возможностью обработки изображения, выданного камерой, для вычисления относительного положения муфты относительно целевой трубы.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один шнур (75) натянут посредством использования бобины (72) между муфтой и целевой трубой, причем средства для предоставления информации о положении представляют собой, по меньшей мере, один датчик (74) угла и/или, по меньшей мере, один датчик (73) длины размотанного шнура на бобине, выбранные для предоставления вычислительным средствам (41) информации, обеспечивающей возможность вычисления относительного положения муфты относительно целевой трубы.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из приводных механизмов (27, 28, 29), каждый из которых предназначен для управления перемещением системы с одной степенью свободы, представляет собой исполнительный механизм пропорционального управления.
14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит командный интерфейс (60) для оператора, причем связь между командным интерфейсом (60) и вычислительными средствами осуществляется по беспроводной связи, при этом командный интерфейс содержит передатчик для беспроводной связи с приемником, соединенным с вычислительными средствами.
15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, два средства (33, 34, 77, 76) для предоставления информации о положении муфты, одно (77, 76) из которых обеспечивает возможность определения положения муфты с большей точностью, чем другое (33, 34), при этом вычислительные средства (41) используют для определения местоположения муфты средство определения местоположения, имеющее большую точность, когда расстояние между муфтой и целевой трубой становится меньше заданного расстояния.
16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно средство (33) для предоставления информации о положении муфты либо выполнено с возможностью взаимодействия непосредственно со средством, предназначенным для предоставления информации о положении основания и расположенным на основании (21) или на элементе, который зафиксирован относительно основания, для предоставления информации об относительном положении муфты непосредственно относительно основания на основе информации о положении основания, либо выполнено с возможностью предоставления информации об абсолютном положении муфты в пространстве, и при основании, имеющем фиксированное положение в пространстве, устройство содержит вычислительные средства, обеспечивающие возможность вычисления параметров, составляющих информацию об относительном положении муфты непосредственно относительно основания на основе информации об абсолютном положении муфты и данных о положении основания, зафиксированного в пространстве, при этом устройство дополнительно содержит вычислительные средства, выполненные с возможностью:
вычисления в реальном времени, в соответствии с перемещениями муфты относительно основания, параметров, составляющих информацию о положении муфты относительно основания, при этом данные, определяющие границы, по меньшей мере, одной зоны позиционирования, разрешенной для муфты, параметризованы в вычислительных средствах,
проверки в реальном времени того, находится ли муфта в пределах разрешенной зоны, и
выдачи определенного аварийного сигнала, когда муфта выйдет из соответствующей разрешенной зоны для предупреждения оператора.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что вычислительные средства (41) выполнены с возможностью прекращения подачи управляющих команд, подлежащих выдаче каждому из приводных механизмов для сообщения движения муфте.
18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что несколько морских загрузочных систем соединены с вычислительными средствами (41), причем на командном интерфейсе (60) предусмотрен переключатель для избирательного управления одной из загрузочных систем, соединенных с вычислительными средствами.
19. Вычислительное устройство (41) для устройства по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью:
вычисления относительного положения муфты относительно целевой трубы в соответствии с информацией, предоставленной средством, предназначенным для предоставления информации о положении муфты,
вычисления параметров, определяющих управляющие команды, подлежащие выдаче каждому из приводных механизмов так, что их комбинированные перемещения приводят к перемещению муфты, направленному на приближение муфты к целевой трубе, и
подачи управляющих команд для приближения муфты к целевой трубе до тех пор, пока она не окажется размещенной перед целевой трубой в заданном положении для присоединения.
20. Способ вычислений для вычислительных средств устройства по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что он включает в себя вычислительные операции, состоящие из:
вычисления относительного положения муфты относительно целевой трубы в соответствии с информацией, предоставленной средством, предназначенным для предоставления информации о положении муфты,
вычисления параметров, определяющих управляющие команды, подлежащие выдаче каждому из приводных механизмов так, что их комбинированные перемещения приводят к перемещению муфты, направленному на приближение муфты к целевой трубе,
подачи управляющих команд для приближения муфты к целевой трубе до тех пор, пока она не окажется размещенной перед целевой трубой в заданном положении для присоединения.