用于在海上運輸船舶和構(gòu)造物或船舶之間轉(zhuǎn)移對象的改進設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于從海上運輸船舶接近的改進設(shè)備和方法，特別地但不限于用于將對象從海上運輸船舶轉(zhuǎn)移到構(gòu)造物或船舶或?qū)ο髲臉?gòu)造物或船舶轉(zhuǎn)移到海上運輸船舶的改進設(shè)備和方法。
[0002]本發(fā)明還涉及一種用于在海上運輸船舶和構(gòu)造物或船舶之間轉(zhuǎn)移對象的海上轉(zhuǎn)移組件。
【背景技術(shù)】
[0003]人員從諸如小船等海上運輸船舶到大型靜態(tài)構(gòu)造物或大船舶的轉(zhuǎn)移總是有問題。轉(zhuǎn)移點和目的點之間的差異移動對人員產(chǎn)生危險，特別是當對較大的構(gòu)造物或船舶的接近物是以梯子的形式時。
[0004]運輸船舶/船越輕或者波浪越大，轉(zhuǎn)移過程就會越危險。這些問題為從小的運輸船舶(例如領(lǐng)航船)到大油輪和集裝箱貨運船和到固定構(gòu)造物(例如離岸渦輪機以及天然氣和石油鉆機)的轉(zhuǎn)移所共有。
[0005]有許多因素限定實際和安全的轉(zhuǎn)移。在這些因素中，最明顯的是波浪大小(振幅)和速度。波浪越高且越陡并且頻率越大，轉(zhuǎn)移就越危險。運輸船舶越小且越輕，在波浪上的移動就越大并且運輸船舶移動的易變性就越大。
[0006]目前，風力渦輪機行業(yè)認為1.5米的顯著波高表示允許人員轉(zhuǎn)移到離岸渦輪機上的最大安全條件。大型大西洋波浪可以常規(guī)地實現(xiàn)6米的波高這一事實表明此因素限制對離岸渦輪機的接近。海洋學數(shù)據(jù)表明在大西洋水域中可以預期高達12米的波浪。
[0007]據(jù)預期，渦輪機將聚集在很多結(jié)構(gòu)中。英國的離岸行業(yè)是如此新且不發(fā)達，以致于關(guān)于將被要求提供進入的海上運輸船舶的類型并不確定。已經(jīng)有小型快速運輸船舶在泰晤士河口提供進入，有改造的拖網(wǎng)漁船，并且有小型快速可充氣物品從母船發(fā)射的可能性。通常預期離岸風力發(fā)電場建在離海岸20公里至40公里處并建在圍繞3個風力發(fā)電場位點的離英國海岸80公里周圍這一事實意味著海上運輸和進入船舶通常會遇到惡劣的波浪和潮汐條件。該行業(yè)不夠發(fā)達，不能預測用于進入離岸水域的標準設(shè)備和系統(tǒng)將會變成什么樣子。
[0008]可以肯定的是，離岸渦輪機的距離將要求為接近其而發(fā)射的運輸船舶必須提供實現(xiàn)成功遞送的高概率性。中止遠的離岸的進入程序的成本將是相當大的。運輸船舶的類型和渦輪機上的接近機構(gòu)將必須確保高的成功率，甚至在預期在北海和近大西洋的條件中。
[0009]數(shù)字表明離岸渦輪機的可用性(即如果風在吹，渦輪機準備產(chǎn)生動力的時間百分比)與岸上渦輪機相比更低。由于因進入限制而損失的維護時間，岸上渦輪機具有約98%的可用性，而許多離岸渦輪機具有約80% -90%的可用性。較低的可用性水平通常在冬季發(fā)生，此時天氣條件更糟糕。
[0010]目前，將工程師遞送到渦輪機的大多數(shù)運輸船舶被努力地驅(qū)動到在接近梯子的任一側(cè)上安裝在渦輪機結(jié)構(gòu)上的大型鋼豎直管中。船長保持全速，從而保持運輸船舶的船頭努力地抵著豎直管。隨著船頭努力地壓靠渦輪機并用作用于運輸船舶移動的樞軸，波浪越大，船尾的豎直移動就越大。關(guān)于12米長的運輸船舶，具有4米高的波浪將引起運輸船舶采用與水平面的30度傾斜。出于這個原因，運輸船舶通常不在大于1.5米的顯著波高中操作。
[0011]隨著運輸船舶暫時地卡在適當位置中，工程師可以通過從運輸船舶跨步到梯子而接近梯子。目前，當工程師站在運輸船舶的船頭上時，他能夠拉下來并將自己夾到安裝在渦輪機的接近部/工作平臺上的慣性卷軸裝置的吊鉤上。如果該工程師要掉下來，該裝置會抓住他。然而，該裝置不可以在運輸船舶的船頭的向下突降與工程師的掉落之間進行區(qū)分。如果檢測到相當大的向下移動，其就鎖定。這將工程師與下降的運輸船舶的甲板分離并到空中，在空中他容易遇到許多意外事故，包括在運輸船舶和渦輪機之間被擠壓的可能性。此夕卜，此類設(shè)備不在爬上梯子中提供幫助。因為工程師身著笨重救生服，該爬升是費力和潛在危險的。
[0012]該行業(yè)中的一些運輸船舶操作員聲稱如當前實踐的這種“猛撞技術(shù)”正損害運輸船舶和渦輪機兩者。據(jù)說，運輸船舶的船體和驅(qū)動發(fā)動機及齒輪箱受其從未被設(shè)計來抵抗的在其上施加的大的壓力損害。對渦輪機結(jié)構(gòu)本身來說也是如此。隨著該行業(yè)移入更難的水域中，將嘗試通過使用具有越來越大馬力的運輸船舶來實現(xiàn)較高的接近百分比。能夠開發(fā)3000HP的遠洋拖船被作為解決方案進行討論?？赡苷J為，向渦輪機結(jié)構(gòu)施加這種力是非常有可能損害渦輪機底座的。隨著該行業(yè)移入其中波高和加速度都更大的較高瑋度，使用剪切力鎖定到渦輪機上這一策略是有可能引起對運輸船舶和渦輪機底座損害的。
[0013]已經(jīng)提出許多關(guān)于轉(zhuǎn)移問題的解決方案，從技術(shù)極端到簡單解決方案。在實現(xiàn)完全令人滿意的轉(zhuǎn)移方法中的難度由操作員正考慮使用直升飛機來轉(zhuǎn)移工程師而不管每小時5000英鎊(￡5，000)或更多的費用這一事實進行證明。
[0014]因此，需要一種用于人員在諸如領(lǐng)航船的海上轉(zhuǎn)移船舶和諸如渦輪機、天然氣和石油鉆機、較大離岸船舶、燈塔或碼頭的較大構(gòu)造物之間轉(zhuǎn)移的改進方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]在本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于將對象從海上運輸船舶轉(zhuǎn)移到構(gòu)造物或船舶或者將對象從構(gòu)造物或船舶轉(zhuǎn)移到海上運輸船舶的設(shè)備，該設(shè)備包括:
[0016]原動力發(fā)生器；
[0017]原動力施加器，其可操作地連接到所述原動力發(fā)生器；以及在所述設(shè)備的使用中適合于可操作地連接到所述原動力施加器向其施加原動力的對象；
[0018]用于可操作地將所述原動力施加器連接到所述對象的緊固裝置；
[0019]控制機構(gòu)，所述控制機構(gòu)被形成和布置為控制所述原動力發(fā)生器，并且可操作來將所述原動力發(fā)生器的操作切換成上升模式或下降模式，其中所述原動力發(fā)生器作用在所述原動力施加器上；和
[0020]可操作地連接到所述控制機構(gòu)的測量裝置，所述測量裝置包括一個或多個傳感器并適合于確定所述測量裝置和所述對象待從其轉(zhuǎn)移或者轉(zhuǎn)移到其的海上運輸船舶的表面的至少一點之間的距離，
[0021]其中所述設(shè)備還包括一個或多個安全協(xié)議和參數(shù)感測裝置，所述控制機構(gòu)與所述參數(shù)感測裝置通信并響應于來自所述參數(shù)感測裝置的反饋，且適合于啟動所述一個或多個安全協(xié)議。
[0022]可選擇地，所述測量裝置還適合于確定由作用在所述海上運輸船舶上的波浪引起的所述海上運輸船舶的豎直移動的振幅和調(diào)制。
[0023]可選擇地，所述測量裝置還適合于確定鄰近構(gòu)造物或船舶的環(huán)境條件，所述對象從所述構(gòu)造物或船舶轉(zhuǎn)移或者所述對象轉(zhuǎn)移到所述構(gòu)造物或船舶。
[0024]所述測量裝置可以以許多不同的方式確定所要求的參數(shù)，例如所述測量裝置和海上運輸船舶的表面上的至少一點之間的距離。例如，所述測量裝置可以測量該參數(shù)、計算該參數(shù)或者執(zhí)行計算和測量兩者，以確定該參數(shù)。
[0025]可選擇地，所述緊固裝置包括鉤環(huán)。
[0026]可選擇地，所述控制機構(gòu)包括牽引力施加裝置，所述牽引力施加裝置可操作來通過原動力發(fā)生器將確定的牽引力施加到原動力施加器。
[0027]優(yōu)選地，所述參數(shù)感測裝置包括負載感測裝置。所述參數(shù)感測裝置可以代替地或此外包括一個或多個傳感器或裝置，其適于測量/確定與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)的環(huán)境參數(shù)、內(nèi)部參數(shù)或外部參數(shù)。
[0028]可選擇地，牽引力根據(jù)hf等于dl乘以a這個等式確定，其中:“hf ”等于以kg為單位的牽引力；“dl”等于以kg為單位的檢測的負載(由負載感測裝置檢測的負載)；以及“a”等于為百分比的施加幫助。
[0029]可選擇地，所述施加幫助“a”的范圍在1%和120%之間。
[0030]當施加100%或更少的施加幫助時，牽引力將向所述對象提供爬升/上升幫助。當所述幫助大于100%時，牽引力將引起所述設(shè)備吊起所述對象，而無所述對象要求的任何上升努力。
[0031]可選擇地，所述施加幫助“a”的范圍在101%至110%之間。
[0032]在示例性實施例中，牽引力高達最大300kg當量。在可選擇的示例性實施例中，牽引力可以大于300kg當量。
[0033]可選擇地，牽引力施加裝置可操作來響應由負載感測裝置對負載的檢測來確定可應用于負載的牽引力的量。
[0034]可選擇地，當所述設(shè)備是幫助上升模式或下降模式時，負載感測裝置可操作來檢測原動力施加器上的負載變化。
[0035]可選擇地，當所述設(shè)備處于幫助上升模式或下降模式并且所述負載感測裝置檢測到原動力施加器上的負載變化時，所述控制機構(gòu)可操作來啟動安全協(xié)議并將原動力發(fā)生器的操作切換到無幫助的上升模式，其中原動力發(fā)生器最初作用在原動力施加器上，直到由負載感測裝置檢測的負載大體上等于原動力施加器的重量，并且其中牽引力施加裝置停止通過原動力發(fā)生器向原動力施加器施加牽引力。
[0036]可選擇地，在所述設(shè)備的使用中，所述控制機構(gòu)適于響應所確定的所述測量裝置和海上運輸船舶的表面之間的距離來控制原動力發(fā)生器的速度。
[0037]可選擇地，在所述設(shè)備的使用中，所述控制機構(gòu)適于響應于由作用在所述海上運輸船舶上的波浪引起的所述海上運輸船舶的確定的振幅和調(diào)制來控制原動力發(fā)生器的速度。
[0038]在示例性實施例中，原動力發(fā)生器的速度以在0.lm/s和5m/s之間的速度進行控制。
[0039]可選擇地，原動力發(fā)生器包括動力驅(qū)動的卷繞卷軸、起重機、纜線牽引裝置、絞盤、滑輪、配重裝置和/或動力驅(qū)動的提升裝置。
[0040]可選擇地，原動力施加器包括繩索。
[0041]在示例性實施例中，原動力發(fā)生器是動力驅(qū)動的卷繞卷軸且原動力施加器是繩索，所述繩索附接到所述卷繞卷軸，并且在所述設(shè)備的使用中是經(jīng)由所述緊固裝置可附接到所述對象的。
[0042]可選擇地，在其中原動力施加器包括繩索的實施例中，所述繩索在一端附接到原動力施加器并在沿所述繩索的遠端部分處附接到所述緊固裝置。
[0043]可選擇地，所述對象包括平臺或保持架。
[0044]可選擇地，所述對象包括使用者。
[0045]可選擇地，所述對象包括裝備、工具或其他無生命的對象。
[0046]根據(jù)第一方面的設(shè)備提供許多優(yōu)點。例如，通過確定所述測量裝置和海上運輸船舶的表面之間的距離，本發(fā)明的設(shè)備能夠在其中工程師的突然移動是由于海上運輸船舶的船頭的向下突降的情況和其中工程師的突然移動是由于工程師的落