具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、2，图1为本发明实施例中起吊运输设备一种具体实施例的结构示意图；图2为图1中安装船1的示意图。

该实施例中的起吊运输设备包括安装船1和运输船2，安装船1一般处于固定机位，安装船1配设有起吊装置，起吊装置包括吊臂11和安装于吊臂11的吊钩13，起吊装置可以起吊重型部件，比如进行风机的安装，风机的塔筒、机舱、轮毂等都均为重型部件，安装船1在进行风机安装时，可将塔筒、机舱、轮毂、叶片等起吊并安装到海上的预定位置，安装船1也可以用于起吊其他重型部件安装到海上预定位置。安装船1可以是自升式安装船1，即安装船1的船体通过升降装置可沿桩腿12上下升降，图1、2中示出船体具体安装于四个桩腿12，桩腿12的数量根据自升类型和实际需求进行设计。

由于上述安装船1是固定在一定位置，待吊装部件需要由运输船2运输到安装船1所在的位置，然后安装船1再通过起吊装装置起吊待吊装部件。需要说明的是，本实施例中运输船2包括船体21、设于船体21的补偿平台22，以及补偿控制系统，补偿平台22通过补偿连接件连接于船体21，补偿控制系统控制补偿连接件动作，以补偿船体21因为风浪而导致的横摇、纵摇和升沉运动，待吊装部件承载于补偿平台22。也就是说，由于补偿平台22的设置，承载于补偿平台22上的待吊装部件可以不受风浪的影响，处于相对稳定的位置状态，即保持在一定的高度和保持水平，可适用于恶劣海况下的重型部件的起吊。

此时，安装船1的起吊装置可以直接将补偿平台22上的待吊装部件起吊进行安装，无需先起吊到安装船1的船体后再进行起吊安装，从而大大节省了起吊的环节，提高起吊安装的效率，同时，由于安装船1无需转运待吊装部件，对安装船1本身的要求也会降低，设计也更为简单。对于目前市面上安装船性能不足无法完成转运再起吊安装的问题，本方案的运输船可满足其作业条件，从而节省新船高昂的造价费用或旧船的改造费用。

如图1所示，本实施例中的起吊运输设备还可以包括靠帮船3，靠帮船3通过多个船锚定位，具有较好的定位特性，运输船2可以运输到靠帮船3的一侧和安装船1的一侧之间，此时靠帮船3和安装船1实际上对运输船2起吊一定的限位作用，进一步保障运输船2位置的稳定性，以利于安装船1直接对运输船2上的待吊装部件进行起吊。

对于运输船2的补偿平台22的补偿方式，可以进一步参考图3-8理解，图3为运输船2的结构示意图；图4为运输船2运输待吊装部件的示意图，待吊装部件示意为重型部件200；图5为图3中补偿平台22的结构示意图；图6为图5的主视图；图7为图6的左视图；图8为图5的俯视图。

该实施例中，运输船2包括船体21，船体21设有槽口朝上的下沉槽211，如图3所示，船体21的甲板下凹形成下沉槽211，补偿平台22则安装于下沉槽211。将补偿平台22设于下沉槽211，相当于将船体21的部分分体设置，以便进行动态调平，下沉槽211为补偿连接件提供安装空间，可降低补偿平台22的高度，有助于提高船体21在补偿调平过程中的平稳性。可以理解，补偿平台22并非必须设置于下沉槽211，也可以是设置在甲板之上，但显然设置下沉槽211的方式除了有利于稳定性之外，补偿平台22高度较低还有利于将待吊装部件运送到补偿平台22。

本实施例中补偿连接件具体包括多个补偿油缸，且部分补偿油缸相对竖向倾斜布置，倾斜布置的补偿油缸定义为横摇或纵摇补偿油缸243，竖直布置的补偿油缸可定义为升沉补偿油缸241，从图5-8中可看出，补偿平台22呈四方形设置，其四角位置设置竖向延伸的升沉补偿油缸241，补偿平台22相对设置的一对侧边各设有一个倾斜布置的横摇补偿油缸242，补偿平台22相对设置的另一对侧边各设有一个倾斜布置的纵摇补偿油缸243。此处的竖向是针对初始状态而言，即补偿平台22处于水平状态下的各补偿油缸的位置，显然，当运输船2的船体21受到风浪影响而倾斜、升沉时，各补偿油缸的方位也会发生相应的变化，各补偿油缸的一端铰接于补偿平台22，另一端铰接于船体21，可以铰接在上述下沉槽211的底壁或者侧壁都可以。应知，图5只是显示出补偿平台22补偿连接件的一种实施例，补偿连接件不限于如上设置，比如补偿油缸的数量不限于此，补偿平台22也不限于四方形，只要通过油缸的伸缩以动态补偿补偿平台22的位置变化，使其保持稳定位置即可。

当运输船2的船体21发生倾斜时，可以在运输船2的船体21上述设置运动检测单元MRU，即一种姿态传感器，姿态传感器可以检测到船体21的倾角以及升沉位移，从而将该信息输出给补偿控制系统，当然，也可以是其他角度探测装置以及测距设备获得倾角和升沉位移，本方案不做具体限制。获得船体21的倾角和升沉位移后，可对上述的各补偿油缸进行相应的伸缩控制，以补偿该倾角或升沉位移，使补偿平台22达到调平，本方案所述的调平，指的是实现补偿平台始终处于水平状态并保持在同一高度。

下面依次说明运输船2在不同位置变化情况下的运动补偿方式。

首先，可参照图9理解，图9为横摇的运动补偿示意图。

图9中，横摇补偿油缸242的一端和补偿平台22连接于第一连接点A，另一端和船体21的舱壁连接于第二连接点B，两连接点之间的长度为L₃自第一连接点A作垂直于L₃的直线，与运输船2的甲板基准面交汇于点O，将点O和第二连接点B连线可获得L₁。其中，α为L₁与L₂的夹角；θ为L₁与甲板基准面的夹角；γ为甲板绕艏艉线与水平面的夹角(即船体21在风浪作用下的横摇角)，右舷(船艏)下降为正，可通过船体21的运动检测单元MRU测量得到；β为L₂与水平面的夹角。由于补偿油缸的连接位置是确定的，则L₂和β均可由机械尺寸设计值确定。

在横摇或纵摇的运动补偿中，只需保持L₂与水平面的夹角β恒定，即可保证补偿平台22的稳定。

通过上述公式可知，只需调整L₃的大小，即调整补偿油缸的行程，即可改变α的大小，保持β恒定，从而保持补偿平台22和待吊装部件的稳定。

可见，只需调整L₃的大小，即调节横摇补偿油缸242的行程，即可改变α的大小，保持β恒定，从而补偿横摇的角度，保持补偿平台22和待吊装部件的稳定。

补偿过程中，可以根据横摇角γ对应一侧的横摇补偿油缸242增加预定的位移量，比如可以是1mm，另一侧的横摇补偿压缸相应地减小预定位移量，也是1mm。直到第一次调整后的β₁(调整后的L₂与水平面的夹角)与初始的β误差在一定范围内，比如误差不超过β的10％，则第一次运动补偿调整结束；若仍存在β₁与β误差大于10％，则第二轮调整继续，横摇角γ所对应的两个横摇补偿压缸分别增加和减小预定位移量，还可以是1mm。以此反复迭代，迭代n次后，直至满足β_n与β误差小于10％的条件，调平完成。上述的误差范围值、预定位移量均可以进行设定，不限于上述示例数值，迭代的预定位移量也可以发生变化，比如第一次运动补偿的预定位移量是2mm，第二次是1mm，依次递减设置等，还可以根据误差范围进行自动调整预定位移量，本方案不做具体限定，其目的都是不断进行调整，以尽快地达到调平。

纵摇的补偿和横摇的补偿相同，可参照横摇的补偿理解，横摇和纵摇的补偿同时进行，根据运动检测单元MRU获得的横摇角γ和纵摇角进行控制，补偿油缸之间存在联动关系，一者调节，其他会做出相应的伸缩长度变化。

请继续参考图10-11，图10为补偿平台22处于初始高度和船体21下降后进行上升补偿的对比示意图；图11为补偿平台22处于初始高度和船体21上升后进行下降补偿的对比示意图。

在升沉运动补偿中，只需保持补偿平台22的初始高度与初始水平面的距离L4恒定，即可保证补偿平台₂₂高度的稳定。控制时，保证L₄＝L₅+X，或，L₄＝L₆-X。

式中，L₄为升沉补偿油缸的初始长度，即补偿平台22初始高度与初始水平面的距离。L₅，L₆分别为升沉补偿油缸241压缩和伸长后的长度，X为船体21的运动检测单元MRU测量得到的船体21升沉位移量。

只需调整L₅，L₆的大小，即调整升沉补偿油缸241的行程，即可保持L₄恒定，从而保持补偿平台22和待吊装部件的稳定，可知，升沉补偿油缸241在伸缩时，其他的横摇补偿油缸242、纵摇补偿油缸243相应变化，与横摇、纵摇补偿时不同，位于不同侧的横摇补偿油缸242、纵摇补偿油缸243也是同步伸缩变化，而进行横摇、纵摇补偿时，位于不同侧的横摇补偿油缸242或位于不同侧的纵摇补偿油缸243是进行相反的伸缩变化，这在之前的横摇、纵摇补偿方式说明中已经有详细论述。

升沉补偿的具体控制方式，可以参照上述横摇或纵摇的控制迭代方式。补偿控制系统收到运动检测单元MRU的信号，控制升沉补偿缸增加或减小预定位移量，例如是1mm，直到第一次调整后的升沉补偿油缸241的调整量程X₁(第一次调整为计为X₁)与初始水平面和甲板基准面的最短距离X的误差小于预定范围，比如小于10％，则升沉运动补偿调整结束；若仍存在X₁与X误差大于10％，则第二轮调整继续，控制升沉补偿压缸增加或减小预定位移量，预定位移量例如是1mm。以此反复迭代，迭代n次后，直至满足X_n与X误差小于10％的条件。与上述横摇、纵摇的迭代补偿类似，此处升沉补偿的误差范围值、预定位移量也均可以进行设定，不限于上述示例数值，迭代的预定位移量也可以发生变化，比如第一次运动补偿的预定位移量是2mm，第二次是1mm，依次递减设置等，还可以根据误差范围进行自动调整预定位移量，本方案不做具体限定，其目的都是不断进行调整，以尽快地达到高度不变。

请继续参考图12，图12为补偿平台22主动抬升的示意图。

值得注意的是，本实施例中当补偿平台22调平后，即保持水平度和高度不变后，安装船1的起吊装置开始起吊，此时补偿控制系统可以控制补偿连接件动作以抬升补偿平台22，且在抬升过程中支撑力逐渐减小，起吊装置的吊装力则逐渐增加，直至支撑力减小为零，待吊装部件离开补偿平台22。

即，本方案在起吊装置起吊时，并不需要起吊装置立刻将待吊装部件起吊离开补偿平台22，而是补偿平台22在一段时间内并不离开待吊装部件，以继续提供一定的支撑力，由支撑力和起吊装置的吊装力共同作用于待吊装部件，吊装力即起吊装置中吊绳的拉力，提供的支撑力可以由补偿平台22所受到的压力反馈，可在补偿平台22上设置压力检测元件，例如压力传感器，根据压力传感器反馈的实时压力F，获得补偿平台22对待吊装部件的支撑力。该支撑力和吊装力满足下述公式：

F+T＝G

其中，F为压力传感器反馈的实时压力，T为吊装力，G为待吊装部件的重力。

起吊装置的吊装力则逐渐增加到待吊装部件的重力后，补偿平台22的支撑力降为零，此时起吊装置提供完全的吊装力，将待吊装部件吊离补偿平台22，这样有利于降低起吊装置疲劳失效。如前所述，起吊装置一般包括吊绳，例如钢缆，如此设置可使钢缆的吊装力从起吊初始逐渐增加，而不是瞬间达到所需的吊装力，从而降低对吊绳拉力的提供要求，降低其疲劳失效概率。

具体在控制过程中，可按照下述公式控制：

L₇＝L₄+H

式中，L₄，L₇分别为升沉补偿油缸241初始和伸长后的长度。H为补偿平台22顶升的高度，该高度即补偿平台22和初始高度的距离差值，该距离差值可不超过预定距离，该预定距离可设置为不超过2m，以确保安全性。

该控制方式只需逐渐抬升补偿平台22H(即通过增加升沉补偿油缸241的行程)，即可达到最终待吊装部件离开补偿平台22的临界状态，从而保持补偿平台22和待吊装部件的稳定。在抬升补偿平台22及待吊装部件的过程中，若发生上述横摇、纵摇、升沉运动，横摇补偿油缸242、纵摇补偿油缸243以及升沉补偿油缸241将分别进行调整，保持补偿平台22在抬升阶段的稳定，例如船体21下降高度h，则升沉补偿油缸241除了要提供抬升的距离外，还要补偿下降的高度h。

在基于上述升沉运动补偿的前提下，补偿控制系统可以控制升沉补偿油缸241匀速抬升补偿平台22，以使吊装、抬升更为稳定。补偿控制系统通过增加或减小升沉补偿油缸241的输出功率P，匀速保持升沉补偿油缸241的伸长速度V，以保持补偿平台22匀速抬升，从而线性降低压力传感器反馈的压力F，直至升沉补偿油缸241的量程小于最大平台顶升高度H，则代表待吊装部件完全离开平台。

F+T＝G

其中：

F—压力传感器反馈的实时压力；

P—升沉补偿油缸241的功率；

V—升沉补偿油缸241伸长或缩短的速度；

T—吊装力；

G—待吊装部件的重力。

请继续参考图13，图13为图1中运输船2的示意图。

本实施例中的运输船2还包括能够沿船体21的甲板移动的移动平台23，移动平台23用于运输待吊装部件至补偿平台22，图13中空白箭头示意出移动方向，待吊装部件具体是图13中所显示的轮毂100。补偿平台22设于运输船2的一定区域内，为了便于将待吊装部件置于补偿平台22，移动平台23的设置相当于实现待吊装部件的转运，操作更为便捷。

移动平台23可以通过液压插销式导轨实现移动。如图14、15所示，图14为液压插销式导轨的示意图；图15为图14的俯视图。

液压插销式导轨包括导轨251、驱动油缸252以及插销23，驱动油缸252沿导轨251的延伸方向伸缩。运输船2的船体21的甲板上设有上述液压插销式导轨，驱动油缸252的伸缩端2521可以和移动平台23连接，从而驱动移动平台23沿导轨251移动。导轨251还设有多个沿长度方向排布的第一销孔251a，驱动油缸252的伸缩端2521设有第二销孔2521a，驱动油缸252能够通过插入一个第一销孔251a和第二销孔2521a的插销23定位，则多个第一销孔251a可以实现驱动油缸252在多个位置的定位，相应地也即可将移动平台23定位在多个位置。

还可以设置牵引绞车，如图13所示，在补偿平台22两侧的A区域可以设置牵引绞车，由牵引绞车和驱动油缸252共同驱动移动平台23沿导轨251移动，从而更顺利地将待吊装部件运送到补偿平台22所在的区域。液压插销式导轨和牵引绞车可设计成集成控制系统，以节省能耗。

可以理解，移动平台23也可以通过其他方式实现移动，比如还可以通过齿轮齿条机构沿船体21移动，比如移动平台23设置齿轮，齿条固定于船体21的甲板，则移动平台23在驱动部件的作用下也可以沿齿条移动，驱动部件可以是电机或者牵引绞车等。

本方案中将待吊装部件置于补偿平台22，控制补偿连接件动作以进行补偿平台22的调平操作，安装船1的起吊装置待补偿平台22调平后对待吊装部件进行起吊，且在起吊过程中，继续控制补偿平台22的调平，即继续保持高度和水平度的稳定。

请参考图16，图16为本发明实施例中起吊运输设备起吊的过程示意图。

第一阶段为部件转移阶段：移动平台23搭载待吊装部件，在牵引绞车和液压插销式导轨的驱动下，移动至补偿平台22，并将待吊装部件转移到补偿平台22。

第二阶段为吊钩13下放阶段，补偿平台22的补偿也可同时进行。安装船1起吊装置包括吊绳和位于吊绳末端的吊钩13，吊钩13处可以设置测距仪，由测距仪检测吊钩13与待吊装部件的距离，并逐渐下放吊钩13，可以第一速度进行下放，第一速度例如是0.3m/s，以相对较快地接近待吊装部件，当测距仪检测到吊钩13接近待吊装部件，例如与待吊装部件的最近距离小于2m，则可控制吊钩13以第二速度下放，第二速度小于第一速度，即降低下放速度，第二速度例如可以是0.1m/s，直至速度降为0，吊钩13正好处于待吊装部件的吊点附近区域。然后由操作人员安装吊具，即将进行起吊，在此过程中伴随着补偿平台22的补偿调平操作，包括横摇、纵摇以及升沉补偿，具体过程参照上述描述。图15中是否调平可参考水平仪的检测结果，实际上，上述的运动检测单元MRU检测的数据即可反应出补偿平台22是否水平度、高度达到补偿调节目的。

在该阶段，当吊钩13达到吊点区域时，可通过纯人工进行吊具安装，也可以采用设置磁吸装置或者锁扣装置，以增加快速定位，保障吊钩13迅速和待吊装部件上的吊装结构配合。在吊钩13下放过程中，也可以此阿勇全自动对准吊点的算法，以减小人工对准的偏差。

第三阶段为部件起吊阶段，可参照上述的抬升补偿过程，直至抬升到补偿平台22的最大抬升高度，待吊装部件彻底吊离补偿平台22。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。