一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法及船舶与流程

1.本技术涉及船舶系统设备建造技术领域，具体而言，涉及一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法及船舶。


背景技术：

2.船舶系统的设备通常是由多个零部件进行组合形成，在船舶成型后，系统设备通常需要在各个区域独立组装，最终再跨区域形成一个整体系统。在各个区域内组装时，零件的定位通常是以该区域内的船体结构作为基础进行定位安装。但是由于在下料焊接运输等过程中钢材等结构会发生不同形式的结构变形，尤其是焊接过程中产生的不可控变形，即各个区域内船体结构发生变形，导致设备零件以船体结构为定位会产生基准定位不准确的问题。此外，定位基准的不准确进一步还会造成相关联区域的零部件对接存在累积误差，导致对接位置无法顺利对接而造成修改。
3.因此，迫切需要寻找一种新颖的船舶系统设备定位基准确定方法。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法及船舶，其通过对多区域统一基准勘划坐标，消除了船体结构建造过程中的误差，给系统内零部件定位安装提供统一基准，避免结构累积误差造成的零部件对中偏差问题，解决了现场定位基准无法选择的问题，提高了现场定位效率，达到了系统内各零部件精准对中的要求。
5.第一方面，提供了一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，包括：
6.船舶成型后，在每个区域内采集系统设备安装范围内的船体结构的尺寸数据；
7.选取一个横向设计基准线和一个纵向设计基准线，计算每个区域内采集的船体结构距离横向设计基准线的实际尺寸a和距离纵向设计基准线的实际尺寸b；将实际尺寸a与相同位置处的系统设备的尺寸a进行对比，计算出差值
△
a＝a-a，将实际尺寸b与相同位置处的系统设备的尺寸b进行对比，计算出差值
△
b＝b-b；
8.根据差值
△
a调整横向设计基准线的位置，根据差值
△
b调整纵向设计基准线的位置，使调整横向设计基准线后的差值
△
a和调整纵向设计基准线后的差值
△
b均满足预设安装要求，将调整后的横向设计基准线作为横向定位基准线，调整后的纵向设计基准线作为纵向定位基准线；
9.获取每层甲板的高度基准面；
10.测量上层甲板的最低点距离下层甲板的高度基准面的高度值h，将相邻两层甲板的高度值h与放置在下层甲板的系统设备的高度值h进行对比，计算出差值
△
h＝h-h；
11.根据差值
△
h调整高度基准面的位置，使调整高度基准面后的差值
△
h满足预设高度安装要求，将调整后的高度基准面与船体结构的交线作为高度定位基准线；
12.将横向定位基准线、纵向定位基准线和高度定位基准线标记在各个区域的船体结构上。
13.在一种实施方案中，所述获取每层甲板的高度基准面包括：
14.根据肋距和纵骨间距在甲板上划网格线，选取任一个网格线交点作为基准点，以基准点为参照得出所有网格线交点的高度数据，再对所有网格线交点的高度数据取平均值，根据平均值所在的平面获取甲板的高度基准面。
15.在一种实施方案中，相同位置处的系统设备的尺寸包括相同位置处的系统设备的理论尺寸和相同位置处的系统设备的实际尺寸。
16.在一种实施方案中，所述选取一个横向设计基准线包括：
17.在船体的最大舱室内，根据设计理论数据在系统设备安装范围内选取一个横向横截面，选取横向横截面与甲板和纵舱壁的相交线为横向设计基准线。
18.在一种实施方案中，所述在每个区域内采集系统设备安装范围内的船体结构的尺寸数据包括：采集最靠近系统设备的船体结构的尺寸数据。
19.在一种实施方案中，所述根据差值
△
h调整高度基准面的位置包括：
20.如果
△
h小于预设高度安装要求，向下调整下层甲板的高度基准面或向上调整上层甲板的高度基准面；如果
△
h大于预设高度安装要求，则不调整。
21.在一种实施方案中，所述将横向定位基准线、纵向定位基准线和高度定位基准线标记在各个区域的船体结构上包括：
22.在横向定位基准线与船体结构的交线上设置至少两个左右定位点，在纵向定位基准线与船体结构的交线上设置至少两个艏艉定位点，在高度定位基准线与船体结构的交线上设置至少三个高度定位点，三个高度定位点形成一个三角形，三角形的角度小于等于120
°
；
23.在每个左右定位点、每个艏艉定位点和每个高度定位点上设置标志板，每个所述标志板上敲制3个样冲点，每2个样冲点的间距为50mm，深度为0.5mm。
24.在一种实施方案中，所述如果
△
h小于预设高度安装要求，向下调整高度基准面还包括：
25.测量高度基准面与高度基准面所在的甲板的网格线交点的高度差
△
h，使调整后的高度基准面满足预设甲板水平度要求。
26.在一种实施方案中，包括在每个区域内使用全站仪采集系统设备安装范围内的船体结构的尺寸数据，所述区域包括纵横舱壁围成的矩形舱室和甲板及甲板上方空间。
27.根据本技术的第二方面，还提供了一种船舶，所述船舶的内部布置有系统设备，所述系统设备按照如第一方面中任一种实施方案所述的多区域船舶系统设备定位基准确定方法确定的定位基准布置。
28.本技术中的多区域船舶系统设备定位基准确定方法及船舶具有的有益效果：
29.1、本技术提供一种对船舶内多区域统一基准坐标的勘划的方法，通过对船体结构整体数据采集，结构系统内设备零部件安装要求进行系统分析，得出系统内的基准坐标系，作为系统内设备零部件的定位及检验的基准，解决多区域基准不统一导致的结构误差对系统内零部件安装的影响，最终实现系统内零部件的精准对接。
30.2、本发明通过区域内结构关键尺寸数据采集，根据系统预设安装要求对船体结构数据进行分析，最终勘划基座坐标线，消除了船体结构建造过程中的误差，给系统内零部件定位安装提供统一基准，避免结构累积误差造成的零部件对中偏差问题，解决了现场定位
基准无法选择的问题，提高了现场定位效率，达到了系统内各零部件精准对中的要求。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
32.图1为根据本技术实施例示出的一种横向定位基准线的测量示意图；
33.图2为根据本技术实施例示出的一种高度定位基准线的测量示意图；
34.图3为根据本技术实施例示出的一种甲板网格线的示意图；
35.图4为根据本技术实施例示出的一种定位点的布局示意图；
36.图5为根据本技术实施例示出的一种标志板的结构示意图。
37.100、第一舱壁区域；200、第二甲板区域；210、第二甲板上网格线交点；220、第二甲板的高度基准面；300、第三甲板区域；310、第三甲板上网格线交点；320、第三甲板的高度基准面；330、甲板下端结构；400、第四甲板区域；410、第四甲板上网格线交点；420、第四甲板的高度基准面；500、系统设备；600、横向设计基准线；700、横向定位基准线；710、左右定位点；800、纵向定位基准线；810、艏艉定位点；900、高度定位基准线；910、高度定位点；920、标志板；921、样冲点。
具体实施方式
38.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
39.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.第一方面，本技术提供一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，包括：
41.船舶成型后，在每个区域内采集系统设备安装范围内的船体结构的尺寸数据；
42.参见图1，选取一个横向设计基准线600和一个纵向设计基准线(图1中未示出)，计算每个区域(参见图1中第一舱壁区域100和第四甲板区域400)内采集的船体结构距离横向设计基准线的实际尺寸a和距离纵向设计基准线的实际尺寸b；将实际尺寸a与相同位置处的系统设备的尺寸a进行对比，以第一舱壁区域100和第四甲板区域400为例，即将实际尺寸a1、a2、a3和a4与相同位置处的系统设备的尺寸a1、a2、a3和a4分别进行对比，计算出差值
△
a＝a-a，具体为
△
a1＝a1-a1、
△
a2＝a2-a2、
△
a3＝a3-a3、
△
a4＝a4-a4，将实际尺寸b与相同位置处的系统设备的尺寸b进行对比，计算出差值
△
b＝b-b；
43.根据差值
△
a调整横向设计基准线600的位置，即前后调整横向设计基准线600的位置。根据差值
△
b调整纵向设计基准线的位置，即左右调整纵向设计基准线的位置。使调
整横向设计基准线后的差值
△
a和调整纵向设计基准线后的差值
△
b均满足预设安装要求，预设安装要求为系统内设备主要零部件的设计安装要求。将调整后的横向设计基准线600作为横向定位基准线700，调整后的纵向设计基准线作为纵向定位基准线800；在调整差值
△
a时，调整的数值为
△
a1、
△
a2、
△
a3、
△
a4平均值。
44.需要说明书的是，其中纵向定位基准线800的设置方法与横向定位基准线700的设置方法一致，仅是测量数据为船体左右方向的尺寸。
45.对于多层甲板区域，对区域内船体结构进行水平度测量获取每层甲板的高度基准面，参见图2，甲板区域包括第二甲板区域200、第三甲板区域300和第四甲板区域400，获取的每层甲板的高度基准面包括第二甲板的高度基准面220、第三甲板的高度基准面320和第四甲板的高度基准面420；
46.测量上层甲板的最低点距离下层甲板的高度基准面的高度值，将相邻两层甲板的高度值h与放置在下层甲板的系统设备的高度值h进行对比，计算出差值
△
h＝h-h；以图2中第三甲板区域300和第四甲板区域400为例，即测量第三甲板区域300的甲板下端结构330距离第四甲板的高度基准面420的高度值h1。获取放置在第四甲板区域400内的系统设备500的高度值h1，进行对比，得出
△
h1＝h1-h1；
47.根据差值
△
h调整高度基准面的位置，使调整高度基准面后的差值
△
h满足预设高度安装要求，将调整后的高度基准面与船体结构的交线作为高度定位基准线900；
48.参见图4，将横向定位基准线700、纵向定位基准线800和高度定位基准线900标记在各个区域的船体结构上。
49.在上述实施过程中，通过对多个区域进行定位基准统一确定的方法，对区域内船体结构的关键尺寸数据采集，根据预设安装要求对结构数据进行分析和调整，并进行勘划标记。即，通过对船体结构整体数据采集，结构系统内设备的零部件预设安装要求进行系统分析，得出系统内的基准坐标系。消除了船体结构建造过程中的误差，给系统内零部件定位安装提供统一基准，避免结构累积误差造成的零部件对中偏差问题。解决了现场定位基准无法选择的问题，提高了现场定位效率，达到了系统内各零部件精准对中的要求。
50.在上述实施过程中，获取每层甲板的基准高度面包括：
51.参见图2和图3，根据肋距fs和纵骨间距ls在第四甲板区域400的甲板上划网格线，n为正整数，选取任一个第四甲板上网格线交点410作为基准点。以基准点为参照得出第四甲板上所有网格线交点的高度数据，再对所有网格线交点的高度数据取平均值，根据平均值所在的平面获取第四甲板的高度基准面420。综合考虑高低位置的影响,通过依据肋骨和纵骨对甲板进行划网格的方式，获取每层甲板的最高和最低位置，以此来获取甲板的高度基准面。此外，以完成建造的甲板进行测量并对高度取平均值获得高度基准面，避免了建造误差的影响。
52.在一种实施方案中，相同位置处的系统设备的尺寸包括相同位置处的系统设备的理论尺寸和相同位置处的系统设备的实际尺寸。在设备已经完成生产时，则为设备的实际尺寸。
53.在一种实施方案中，选取一个横向设计基准线包括：
54.在船体的最大舱室内，根据设计理论数据在系统设备安装范围内选取一个横向横截面，选取横向横截面与甲板和纵舱壁的相交线为横向设计基准线。在实际形成的船体结
构的最大舱室内根据图纸找到横向设计基准线或纵向设计基准线。
55.在一种实施方案中，在每个区域内采集系统设备安装范围内的船体结构的尺寸数据包括：采集最靠近系统设备的船体结构的尺寸数据。即只需要测量出不同区域内船体结构距离横向设计基准线的最小尺寸，及船体结构距离纵向设计基准线的最小尺寸。也就是说，在最小尺寸满足预设安装要求时，区域内的船体结构距离设计基准线的尺寸都满足预设安装要求。可以减少测量的工作量，提高定位基准确定的效率。
56.在一种实施方案中，根据差值
△
h调整高度基准面的位置包括：
57.如果
△
h小于预设高度安装要求，向下调整下层甲板的高度基准面或向上调整上层甲板的高度基准面；如果
△
h大于预设高度安装要求，则不调整。即确保
△
h大于等于预设高度安装要求。
58.在一种实施方案中，将横向定位基准线700、纵向定位基准线800和高度定位基准线900标记在各个区域的船体结构上包括：
59.参见图4和图5，在横向定位基准线700与船体结构的交线上设置至少两个左右定位点710，在纵向定位基准线800与船体结构的交线上设置至少两个艏艉定位点810，在高度定位基准线900与船体结构的交线上设置至少三个高度定位点910，三个高度定位点910形成一个三角形，三角形的角度小于等于120
°
；
60.在每个左右定位点710、每个艏艉定位点810和每个高度定位点910上设置标志板920，每个标志板920上敲制3个样冲点921，每2个样冲点的间距l为50mm，深度为0.5mm，可以避免基准在后续施工过程中磨损遗失。标志板的设置位置要求超出系统零部件安装位置或者在便于施工区域。
61.在一种实施方案中，如果
△
h小于预设高度安装要求，调整高度基准面还包括：
62.测量高度基准面与高度基准面所在的甲板的网格线交点的高度差
△
h，使调整后的高度基准面满足预设甲板水平度要求。参见图2，即调整第四甲板的高度基准面420时，需要注意测量第四甲板的高度基准面420与第四甲板上网格线交点410的高度差
△
h1。调整第二甲板的高度基准面220时，需要注意测量第二甲板的高度基准面220与第二甲板上网格线交点210的高度差。调整第三甲板的高度基准面320时，需要注意测量第三甲板的高度基准面320与第三甲板上网格线交点310的高度差。使调整后的高度基准面满足预设甲板水平度要求，以满足甲板上设备安装的水平度要求。
63.在一种实施方案中，包括在每个区域内使用全站仪采集系统设备安装范围内的船体结构的尺寸数据，区域包括纵横舱壁围成的矩形舱室和甲板及甲板上方空间。参见图1中的第一舱壁区域100和第四甲板区域400。
64.第二方面，本技术还提供一种船舶，船舶内部布置有系统设备，系统设备按照如第一方面中任一种实施方案所述的多区域船舶系统设备定位基准确定方法确定的定位基准布置。
65.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，其特征在于，包括：船舶成型后，在每个区域内采集系统设备安装范围内的船体结构的尺寸数据；选取一个横向设计基准线和一个纵向设计基准线，计算每个区域内采集的船体结构距离横向设计基准线的实际尺寸a和距离纵向设计基准线的实际尺寸b；将实际尺寸a与相同位置处的系统设备的尺寸a进行对比，计算出差值
△
a＝a-a，将实际尺寸b与相同位置处的系统设备的尺寸b进行对比，计算出差值
△
b＝b-b；根据差值
△
a调整横向设计基准线的位置，根据差值
△
b调整纵向设计基准线的位置，使调整横向设计基准线后的差值
△
a和调整纵向设计基准线后的差值
△
b均满足预设安装要求，将调整后的横向设计基准线作为横向定位基准线，调整后的纵向设计基准线作为纵向定位基准线；获取每层甲板的高度基准面；测量上层甲板的最低点距离下层甲板的高度基准面的高度值h，将相邻两层甲板的高度值h与放置在下层甲板的系统设备的高度值h进行对比，计算出差值
△
h＝h-h；根据差值
△
h调整高度基准面的位置，使调整高度基准面后的差值
△
h满足预设高度安装要求，将调整后的高度基准面与船体结构的交线作为高度定位基准线；将横向定位基准线、纵向定位基准线和高度定位基准线标记在各个区域的船体结构上。2.根据权利要求1所述的一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，其特征在于，所述获取每层甲板的高度基准面包括：根据肋距和纵骨间距在甲板上划网格线，选取任一个网格线交点作为基准点，以基准点为参照得出所有网格线交点的高度数据，再对所有网格线交点的高度数据取平均值，根据平均值所在的平面获取甲板的高度基准面。3.根据权利要求1所述的一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，其特征在于，相同位置处的系统设备的尺寸包括相同位置处的系统设备的理论尺寸和相同位置处的系统设备的实际尺寸。4.根据权利要求1所述的一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，其特征在于，所述选取一个横向设计基准线包括：在船体的最大舱室内，根据设计理论数据在系统设备安装范围内选取一个横向横截面，选取横向横截面与甲板和纵舱壁的相交线为横向设计基准线。5.根据权利要求1所述的一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，其特征在于，所述在每个区域内采集系统设备安装范围内的船体结构的尺寸数据包括：采集最靠近系统设备的船体结构的尺寸数据。6.根据权利要求2所述的一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，其特征在于，所述根据差值
△
h调整高度基准面的位置包括：如果
△
h小于预设高度安装要求，向下调整下层甲板的高度基准面或向上调整上层甲板的高度基准面；如果
△
h大于预设高度安装要求，则不调整。7.根据权利要求1所述的一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，其特征在于，所述将横向定位基准线、纵向定位基准线和高度定位基准线标记在各个区域的船体结构上包括：
在横向定位基准线与船体结构的交线上设置至少两个左右定位点，在纵向定位基准线与船体结构的交线上设置至少两个艏艉定位点，在高度定位基准线与船体结构的交线上设置至少三个高度定位点，三个高度定位点形成一个三角形，三角形的角度小于等于120
°
；在每个左右定位点、每个艏艉定位点和每个高度定位点上设置标志板，每个所述标志板上敲制3个样冲点，每2个样冲点的间距为50mm，深度为0.5mm。8.根据权利要求6所述的一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，其特征在于，所述如果
△
h小于预设高度安装要求，向下调整高度基准面还包括：测量高度基准面与高度基准面所在的甲板的网格线交点的高度差
△
h，使调整后的高度基准面满足预设甲板水平度要求。9.根据权利要求1所述的一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法，其特征在于，包括在每个区域内使用全站仪采集系统设备安装范围内的船体结构的尺寸数据，所述区域包括纵横舱壁围成的矩形舱室和甲板及甲板上方空间。10.一种船舶，所述船舶的内部布置有系统设备，其特征在于，所述系统设备按照如权利要求1-9中任一项所述的多区域船舶系统设备定位基准确定方法确定的定位基准布置。

技术总结
本申请提供一种多区域船舶系统设备定位基准确定方法及船舶，包括：在每个区域内采集系统设备安装范围内的船体结构的尺寸数据；计算每个区域内采集的船体结构距离横向设计基准线的实际尺寸a，将实际尺寸a与相同位置处的系统设备的尺寸A进行对比，计算出差值


技术研发人员：喻学浚 刁雷雷 唐敏 时学军
受保护的技术使用者：江南造船（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/6/7