船舶動態(tài)定位裝置及船的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及水上運輸設備領域，尤其涉及一種船舶動態(tài)定位裝置及船。
【背景技術】
[0002]海洋工程船舶要求施工時具有在一定的風浪流條件下保持自身位置在某個范圍內的能力(一般稱之為動態(tài)定位)，這種功能通過以下方式實現(xiàn):有動態(tài)定位的船舶利用安裝在船舶本身的若干個推進器，一般船艉以及船艏均有若干個推進器，推進器的作用是將船舶的動力(機械能或電能)轉化成船只前進或轉向以及維持自身位置所需要的推力，控制根據(jù)采集到的風、浪、流(風速，風向，海浪數(shù)據(jù)洋流流向數(shù)據(jù))以及定位系統(tǒng)(羅盤、電羅經)采集到的位置數(shù)據(jù)根據(jù)計算后，結合衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)輸出到船舶不同位置的推進器，這種推進器能夠根據(jù)命令調整推進器的推力的方向和轉速，從而控制船舶不同位置的收到的推力的大小，抵消風浪流的推力，達到能夠將船舶保持在一定的位置。
[0003]現(xiàn)有船舶動力定位實現(xiàn)的方式是:船舶自身有柴油發(fā)電機，發(fā)電機發(fā)出來的電送到推進器的控制器，控制器根據(jù)定位系統(tǒng)發(fā)出的命令，調整推進器轉向和轉速，其中，調整推進器轉向能夠調整推力的方向，調整推進器的轉速可以調整推力的大小。
[0004]現(xiàn)有船舶動態(tài)定位系統(tǒng)一般分為為DP，DP1，DP2或DP3，一般由若干個布置在船舶不同位置的推進器組成，一般船尾為若干個，船首1-3個。根據(jù)不同的動力定位等級，各系統(tǒng)有一定的冗余，比如發(fā)電機冗余或控制系統(tǒng)以及推進器冗余，在一部分動力喪失或推進器損壞后，整個系統(tǒng)仍然能夠實現(xiàn)基本功能，即保持自身位置的功能。
[0005]但是現(xiàn)有技術中海上船舶定位裝置造價高，維護使用困難，原理復雜的問題，造價高主要體現(xiàn)在現(xiàn)有船只使用的推進器制作過于復雜，而且造價高昂，成本高。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明提供一種船舶動態(tài)定位裝置及船，以解決現(xiàn)有的船舶動態(tài)定位裝置造價高昂、成本高的問題。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明提供一種船舶動態(tài)定位裝置，該船舶動態(tài)定位裝置包括控制單元、水栗、出水定位部。水栗具有進水口和出水口，控制單元與水栗連接，并控制水栗的轉速和轉向；出水定位部包括與水栗的出水口連接的噴水嘴，控制單元與噴水嘴連接并調節(jié)噴水嘴的出水方向。
[0008]進一步地，出水定位部還包括出水管，出水管與水栗的出水口連接，噴水嘴通過方向控制組件設置在出水管上，控制單元與方向控制組件連接，并通過方向控制組件調節(jié)噴水嘴的出水方向。
[0009]進一步地，方向控制組件包括鉸軸，鉸軸的第一端固定連接在噴水嘴上;伸縮驅動件與鉸軸的第二端鉸接，且伸縮驅動件的伸縮可驅動鉸軸轉動。
[0010]進一步地，鉸軸的第二端上固定連接有連接板，伸縮驅動件鉸接在連接板上。
[0011]進一步地，伸縮驅動件的伸縮方向為橫向，伸縮驅動件的遠離鉸軸的一端鉸接在固定物上。
[0012]進一步地，出水定位部還包括出水閥，出水閥設置在出水管上，且位于對應的出水口與噴水嘴之間，控制單元與出水閥連接，并控制出水閥的開度。
[0013]進一步地，水栗為一個，且水栗具有多個出水口，出水定位部的數(shù)量與出水口的數(shù)量一致，且--對應地連接。
[0014]進一步地，水栗為多個，且各水栗均具有至少一個出水口，各水栗的至少一個出水口與另一個水栗的出水口連通。
[0015]進一步地，水栗為多個，且各水栗均具有至少一個出水口，各水栗的至少一個出水口與另一個水栗的進水口連通。
[0016]本發(fā)明還提供了一種船，包括船身和設置在船身上的船舶動態(tài)定位裝置，以及如前任一項的船舶動態(tài)定位裝置，噴水嘴設置在船身底部或船身側面。
[0017]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0018]本發(fā)明提供的船舶動態(tài)定位裝置可有效地降低海上工程船舶的定位裝置成本，而且該船舶動態(tài)定位裝置是通用的，適用于任何海上工程船舶。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明實施例的船舶動態(tài)定位裝置的原理示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的方向控制組件實施例一的示意性結構圖；
[0021]圖3為圖2所示的方向控制組件實施例一的主視圖；
[0022]圖4為圖2所示的方向控制組件實施例一的左視圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的方向控制組件實施例二的示意性原理圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]1、水栗;2、出水定位部;21、噴水嘴;22、出水管;23、出水閥；24、鉸軸;25、伸縮驅動件;26、連接板;3、進水容納盒;31、進水盒進水口；32、進水盒出水口；4、噴水容納盒;41、噴水盒進水口 ；42、噴水盒出水口 ；43、集水環(huán)槽。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發(fā)明實施例的船舶動態(tài)定位裝置進行詳細描述。
[0027]圖1為本發(fā)明實施例的船舶動態(tài)定位裝置的原理示意圖。
[0028]參考圖1，本發(fā)明提供的船舶動態(tài)定位裝置包括控制單元、水栗I和出水定位部2。水栗I具有進水口和出水口，控制單元內與水栗I連接，并控制水栗I的轉速和轉向。出水定位部2包括與水栗I的出水口連接的噴水嘴21，控制單元與噴水嘴21連接并可調節(jié)噴水嘴21的出水方向。通過在船舶上設置該船舶動態(tài)定位裝置，利用水栗I吸水，并通過噴水嘴21噴出，使噴出的水與海水相互作用進而向船舶施加作用力，以平衡船舶所受的風、海水等作用力，使船舶的位置保持在一定范圍內，實現(xiàn)船舶的動態(tài)定位。通過控制單元和出水定位部2調節(jié)噴水嘴21的噴水方向可以適應風和海水的變化，保證動態(tài)定位效果。
[0029]該船舶動態(tài)定位裝置可設置在船體底部，噴水嘴21伸出船體的側壁。當然，也可以將噴水嘴21設置在船體底部，使噴水嘴21能夠360°轉向。
[0030]具體地，控制單元用來在整體上控制該船舶動態(tài)定位裝置。水栗I上設置有出水口和進水口，水栗I在動力裝置(電動機等)的作用下，可將海水從進水口吸入，并將吸入的海水以一定的壓力和流量從出水口噴出以形成調整船舶動態(tài)定位裝置的動力。水栗I與控制單元相連，通過控制單元可進一步控制水栗I的轉速和轉向，使操作人員可隨時通過控制單元調整水栗I來調整輸出海水的壓力和流量，從而完成對船舶動態(tài)定位裝置的調整，使船舶處于平穩(wěn)狀態(tài)。
[0031]控制單元還可以采集風速、海水流動速度等數(shù)據(jù)，以及從衛(wèi)星得到的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，以及需要定位的位置等數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算出各個噴水嘴21的出水方向、出水流量和出水壓力等數(shù)據(jù)，根據(jù)這些需求調整各各項執(zhí)行機構的參數(shù)，如水栗I轉速、轉向、噴水嘴21噴水的方向等。通過不斷地計算調整，使定位需求的位置同船只所處在的位置差值越來越小，最終達到將船只維持在某個位置附近的目的，一般來說，對于船舶的定位需要只要維持在直徑數(shù)米范圍內的一個圓內即可。
[0032]在本發(fā)明實施例中，出水定位部2主要包括與水栗I的出水口連接的噴水嘴21以及出水管22，出水管22與水栗I上的出水口連接，噴水嘴21與出水管22通過方向控制組件連接在一起，控制單元與方向控制組件連接，并可通過調整方向控制組件來調整噴水嘴21的出水方向。出水管22連接水栗和噴水口，能夠承受一定的壓力，同時為了保證水栗到輸水口之間水的壓降較小，輸水管路盡量做的平滑。
[0033]優(yōu)選地，方向控制組件為可在水平面內360度轉動，這樣可保證能夠從任意角度調整該船舶動態(tài)定位裝置，從而在最短的時間內將船舶調整至穩(wěn)定狀態(tài)，且適應不同的環(huán)境。同時，噴水嘴21的噴口形狀可為任意形狀，本發(fā)明不做限定。當然，方向控制組件可以僅在一定角度范圍內轉動，通過設置多個噴水嘴21來滿足使用需求。
[0034]同時，出水定位部2還包括出水閥23，出水閥23設置在出水管22上，而且位于對應的出水口與噴水嘴21之間，控制單元還與出水閥23連接，并可以控制出水閥23的開度。這樣設置可以根據(jù)需要控制出水管22的通斷，且能夠準確地控制噴水嘴21噴出水量的速度和流量，從而能夠精準地實現(xiàn)對于船舶動態(tài)定位裝置的控制。在一些替代性實施例中，出水閥23可為節(jié)流閥等可節(jié)流截面或節(jié)流長度以控制流體流量的閥門元件，而且，可將節(jié)流閥與單向閥并聯(lián)組合成單向節(jié)流閥，即可實現(xiàn)防止水流倒流的目的，防止海水在出水管22路中倒流，影響噴水嘴21的實際使用效果，造成不必要的動力損失。
[0035]圖2為本發(fā)明的方向控制組件實施例一的示意性結構圖；圖3為圖2所示的方向控制組件實施例一的主視圖；圖4為圖2所示的方向控制組件實施例一的左視圖。
[0036]結合參考圖2至圖4，本發(fā)明實施例提供的方向控制組件主要包括鉸軸24和伸縮驅動件25，該鉸軸24的第一端固定連接在噴水嘴21上，該伸縮驅動件25與鉸軸24的第二端鉸接，而且伸縮驅動件25的伸縮可驅動鉸軸24轉動，從而帶動噴水嘴轉動。鉸軸24的第二端上固定連接有連接板26，伸縮驅動件25鉸接在該連接板