自安装的顺应式单点系泊模块及其使用方法

技术领域

本发明涉及海洋风能利用领域，具体地，涉及一种自安装的顺应式单点系泊模块及其使用方法。

背景技术

海洋蕴藏着丰富的资源，如海上风能，尤其在超出50m水深的深远海区域可开发利用的风能资源前景更为广阔。除此之外，海上光伏，渔业养殖等海上开发行业也都具备大规模开发的经济和生态效益。在深远海区域，这些可开发利用的各类资源更多也更优质，为了实现更大规模的开发，开发低成本高性能的浮式风机，浮式光伏平台和浮式养殖等海上资源开发先进装备成为了关键问题。然而，这些海上浮式装备都面临一个共性的问题，传统的悬链线、张紧式或张力腿型的系泊系统成本过高，安装复杂，这些缺陷阻碍了深远海资源开发的商业化进程，且这些传统的系泊系统方案海况适应性较差，系泊缆内易出现张力峰值现象不利于系泊缆寿命。

为了解决当前远海浮式装备缺少匹配的系泊系统难题，现有技术CN104632549B提出了一种浮动式风机系泊系统、海上风力发电机组及其安装方法，采用将刚性重块通过缆索连接在浮动基础下方的结构，将多个缆索固定部的受力均衡到整个刚性重块上，使得浮动基础能够在风浪中保持平稳。但是该装置无法有效降低系泊缆内的张力变化，对疲劳特性的改善幅度有限，尽管系泊布置直径较传统悬链线方案小，但是海域利用率仍然较低。现有技术CN202211625457.2公开了一种漂浮系统的系泊设备以及漂浮式风机系统，该系泊系统包含固定在水底的支撑部件和支撑部件内部固定的滑轮组及可上下移动的配重块，系泊缆绕过滑轮组一端和配重块相连另一端和水面上的漂浮系统相连接，可在为浮体提供回复刚度的同时，维持系泊缆内张力始终近似为配重块重力，避免极端工况下的系泊缆张力巨大波动。但是该系统固定在水底的钢制支撑部件需要插入海底10-30m，一套系泊系统涉及多组支撑部件的安装，安装工序复杂，成本相对较高；滑轮件固定在海底支撑部件上，维修更换难度较高；系泊半径依然较大，相对占用较多海域面积。

综上所述，工程上亟需一种疲劳特性优良，安装维护简便，成本低廉的浮式装备系泊系统。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自安装的顺应式单点系泊模块及使用方法。

根据本发明提供的一种自安装的顺应式单点系泊模块,包括：外浮筒、内浮筒、滑轮组环形阵列模块、悬挂配重、重力锚以及系泊缆，所述外浮筒套设在所述内浮筒的外侧，且二者能够绕竖直方向相对转动，所述滑轮组环形阵列模块紧固安装在所述内浮筒内，且能够沿竖直方向上下移动，所述悬挂配重和所述重力锚均设置有载荷监控和压载水调控系统；

所述滑轮组环形阵列模块包括多组内侧偏置的上方滑轮和外侧偏置的下方摆动滑轮，多根所述系泊缆沿周向对称布置，所述系泊缆的一端与所述重力锚连接，另一端依次绕过所述下方摆动滑轮的内缘、所述上方滑轮的外缘、所述上方滑轮的内缘与所述悬挂配重连接。

优选地，所述外浮筒的主体为圆环型柱状结构，底部外缘沿周向设置有垂荡抑制结构，底部内缘沿周向设置有系泊缆防磨装置，所述系泊缆防磨装置自所述外浮筒的内壁向下倾斜延伸，且其内径逐渐增大；

所述内浮筒的主体为圆环型柱状结构，所述内浮筒的外径小于所述外浮筒的内径，所述内浮筒的高度小于所述外浮筒的高度，所述内浮筒的上下两端均不延伸至所述外浮筒外；

优选地，所述外浮筒顶部沿周向设置有顶部限位结构，所述顶部限位结构下方沿周向设置有第一凹槽，所述第一凹槽内布置有多个顶部滑动滚子；

所述内浮筒顶部外缘沿周向设置有顶部承载结构，所述顶部承载结构嵌设在所述第一凹槽内，且所述顶部承载结构垂向设置于所述顶部滑动滚子上，所述顶部限位结构与所述顶部承载结构之间存在间隙；

所述外浮筒内缘中部沿周向设置有第二凹槽，所述第二凹槽内布置有多个中部转动滚子，所述内浮筒外缘中部沿周向设置有中部承载结构，所述中部承载结构与所述中部转动滚子水平周向接触。

优选地，所述滑轮组环形阵列模块主体为环形柱状结构，所述主体的外径小于所述内浮筒的内径，所述滑轮组环形阵列模块包括多组沿周向等间距布置的所述上方滑轮、所述下方摆动滑轮以及连接结构，且组数大于等于；

所述上方滑轮的外缘和其对应的所述下方摆动滑轮的内缘处于同一垂直投影点上，所述上方滑轮的外缘与其对应的所述下方摆动滑轮的内缘之间的所述系泊缆呈竖直状态，所述滑轮组环形阵列模块主体在投影点处具有上下贯通的通孔，所述上方滑轮的内缘与所述悬挂配重之间的所述系泊缆呈竖直状态。

优选地，所述内浮筒底部内缘沿周向间隔设置有多个底部承载结构，所述底部承载结构与所述连接结构一一对应，任一所述底部承载结构上均设置有连接孔，所述底部承载结构通过所述连接孔与所述连接结构紧固连接，所述下方摆动滑轮能够从相邻两个所述底部承载结构之间的间隙处通过。

优选地，所述悬挂配重内部沿周向设置多组水密隔舱，底部为固定压载舱，顶部为可变压载舱，所述可变压载舱与所述外浮筒上的压载泵通过软管连接；

所述重力锚内部沿周向设置多组水密隔舱，顶部为可变压载舱，底部为固定压载舱；

所述悬挂配重的重量不超出所述外浮筒的浮力范围，所述重力锚的重量大于所述悬挂配重的重量。

根据本发明提供的一种自安装的顺应式单点系泊模块的使用方法，所述使用方法为自安装的顺应式单点系泊模块的安装维护与载荷调节方法，包括如下阶段：

安装阶段、载荷调节阶段、维护阶段。

优选地，所述安装阶段包括如下步骤：

步骤101，所述外浮筒和所述内浮筒在码头完成建造合拢，通过码头吊机将所述滑轮组环形阵列模块进行起吊、与所述内浮筒完成对接安装；

步骤102，将排空压载水的所述悬挂配重悬挂固定于所述内浮筒内，将排空压载水的所述重力锚紧靠所述外浮筒底部悬挂固定，通过拖轮将装置整体拖行到指定安装海域，在拖航过程中，所述重力锚与所述悬挂配重可通过增加内部压载水降低装置的整体重心；

步骤103，抵达指定海域后，先使得所述重力锚调节所含压载水重量，待其自身重量大于自身浮力时，解除所述重力锚和所述外浮筒的固定连接，将所述重力锚抛入海底；

步骤104，待所述重力锚于海底完全稳定后，通过压载水调控系统增大其压载水含量，增大自身重量至指定的设计重量；

步骤105，通过压载水调控系统调节所述悬挂配重所含压载水重量，待其自身重量大于自身浮力时，解除所述悬挂配重和所述内浮筒的固定连接，将所述悬挂配重下放直至所述系泊缆张紧，控制其增加压载水，调节自身重量至指定的所述悬挂配重的设计重量。

优选地，所述载荷调节阶段包括如下步骤：

步骤201，装置应用于深远海浮式设施，在作业环境下所述外浮筒与所述内浮筒发生相对转动以发挥风向标效应，使得所述深远海浮式设施始终保持正对来流风；

步骤202，所述悬挂配重根据海况等级调节所含压载水重量，当风浪环境较为恶劣时，增大压载水重量；

步骤203，当环境条件为极端条件时，减小压载水重量。

优选地，所述维护阶段包括如下步骤：

步骤301，所述滑轮组环形阵列模块处于水下环境工作，当需要维护时，首先控制所述悬挂配重排出部分压载水，通过位于装置顶部工作甲板的吊机将所述悬挂配重提升并与所述内浮筒固定连接；

步骤302，将所述系泊缆和所述悬挂配重解除固定，将所述系泊缆该端与所述外浮筒底部连接，之后通过位于装置顶部工作甲板的吊机将所述滑轮组环形阵列模块起吊，直至所述滑轮组环形阵列模块顶部与所述内浮筒顶部工作甲板齐平并与所述内浮筒固定，在所述内浮筒顶部工作甲板进行维护工作；

步骤303，维护完成后解除所述滑轮组环形阵列模块与所述内浮筒之间的固定，通过位于装置顶部工作甲板的吊机将所述滑轮组环形阵列模块下放，解除所述系泊缆与所述外浮筒底部的连接，将所述系泊缆该端与所述悬挂配重对应位置连接；

步骤304，控制所述悬挂配重调整压载水含量，直至其自身重量大于自身浮力，解除所述悬挂配重与所述内浮筒间的固定连接，将所述滑轮组环形阵列模块再次下放，直至回到正常工作位置深度，所述系泊缆随之张紧；

步骤305，控制所述悬挂配重吸入压载水，调节自身重量至指定的所述悬挂配重的设计重量。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过采内外浮筒和可调间距环形布置的滚轮设计，实现了浮体和单点系泊模块间的相对转动，构造简单，成本较低，系泊半径小，解决了现有技术方法系泊系统造价高、安装难度大、占用海域面积广的问题。

2、本发明通过多组系泊缆和滑轮连接重力锚和悬挂配重，可使得浮体顺应式运动，减小系泊缆张力波动和断裂风险，系泊模块增大了浮体系统的垂荡和纵摇回复力矩，提升了系统的稳性，解决了现有技术方法难以平衡系泊缆疲劳强度安全与浮体运动性能的问题。

3、本发明通过采用滑轮模块尤其是下部布置的摆动滑轮，可减小非主运动方向上的系泊缆给滑轮带来的横向剪力，降低了水下滑轮模块的故障和失效概率，此外，整套滑轮模块可定期提升水面以上进行维护，解决了现有技术方法中水下工作部件故障率高难以维护的难题。

4、本发明通过采用模块化和自安装设计，采用可调压载的配重块和重力锚依次自行投放安装，解决了现有技术方法安装工艺复杂，维护难度大，成本过高的问题。

5、本发明通过采用可调压载的悬挂配重，调节悬挂配重的重量、重心和倾斜姿态，使得每根系泊缆内的张力相等，降低海底地形起伏对系泊缆初始张力的影响，解决了现有技术方法难以调节系泊缆中预张力，海况适应性较差的难题。

6、本发明可实现系泊模块的低难度低成本安装和定期维护，此外，通过载荷监测和压载调节系统，可根据海况等级自动调节悬挂配重的重量、重心和姿态，从而调节系泊缆张力和系泊刚度，提升了平台的运动性能，降低结构载荷，解决了现有技术方法安装工艺复杂，安装设备要求和成本过高的难题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明主要体现自安装的顺应式单点系泊模块的结构示意图；

图2为本发明主要体现自安装的顺应式单点系泊模块的内部结构剖视图；

图3为本发明主要体现自安装的顺应式单点系泊模块的内部结构示意图；

图4为本发明主要体现滑轮组的结构示意图；

图5为本发明主要体现摆动滑轮的结构示意图；

图6为本发明主要体现自安装的顺应式单点系泊模块的作用原理示意图；

图7为本发明主要体现自安装的顺应式单点系泊模块的安装流程示意图；

图8为本发明主要体现自安装的顺应式单点系泊模块应用于双转子浮式风机的示意图；

图9为本发明主要体现自安装的顺应式单点系泊模块的维护场景示意图。

图中所示：

外浮筒100 顶部滑动滚子101

中部转动滚子102 顶部限位结构103

垂荡抑制结构104 系泊缆防磨装置105

内浮筒200 顶部承载结构201

中部承载结构202 底部承载结构203

滑轮组环形阵列模块300 上方滑轮301

下方摆动滑轮302 连接结构303

悬挂配重400 重力锚500

系泊缆600

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1-4所示，根据本发明提供的一种自安装的顺应式单点系泊模块，包括：外浮筒100、内浮筒200、滑轮组环形阵列模块300、悬挂配重400、重力锚500以及系泊缆600，外浮筒100套设在内浮筒200的外侧，且二者能够绕竖直方向相对转动，滑轮组环形阵列模块300紧固安装在内浮筒200内，且能够沿竖直方向上下移动，悬挂配重400和重力锚500均设置有载荷监控和压载水调控系统；滑轮组环形阵列模块300包括多组内侧偏置的上方滑轮301和外侧偏置的下方摆动滑轮302，多根系泊缆600沿周向对称布置，系泊缆600的一端与重力锚500连接，另一端依次绕过下方摆动滑轮302的内缘、上方滑轮301的外缘、上方滑轮301的内缘与悬挂配重400连接。

本发明装置包含一套载荷监控和压载水调节系统，可实时监测每根系泊缆600内的张力、悬挂配重400和重力锚500中的压载水含量并实时调节悬挂配重400和重力锚500中的压载水含量。

本发明通过采用外浮筒100、内浮筒200、多组滑轮组、系泊缆600和可调压载的配重块组成的模块化系泊装置，可抑制系泊缆张力过大波动，实现浮体的顺应式运动，解决了现有技术方法中出现的系泊缆张力波动大疲劳失效风险高的难题，且系泊半径小于现有技术方法，占用海域面积小，符合集约用海政策。

本发明采用内外两组配重块和多组定滑轮设计，在使得浮体在外部环境载荷作用下顺应式运动的同时有效提高了系泊系统的水平回复力，有利于提高水面浮体的平面内位置保持能力。本发明采用可调压载的悬挂配重400，并提出了一套通过压载调节的模块安装及工作方法，可实现系泊模块的低成本低门槛安装，降低了系泊系统的建造和安装成本，对海底地形适应性高，并可根据海况等级自动调节系泊缆预张力，提高了浮式系统对不同等级海况的适应性，提高了水面浮体的运动性能。

外浮筒100为中部贯通的回转体结构，其主体部分为一圆环型柱状结构，底部外缘沿周向设置有周向连续的垂荡抑制结构104，以提高本发明装置的水动力性能。底部内缘沿周向设置有系泊缆防磨装置105，系泊缆防磨装置105自外浮筒100的内壁向下倾斜延伸，且其内径逐渐增大，即外浮筒100底部开口进行了倾斜过渡和适当扩大，能够避免干涉外部系泊。

内浮筒200的主体为近似于外浮筒100形状的圆环型柱状结构，内浮筒200的外径略小于外浮筒100的内径，从而使得外浮筒100可以容纳内浮筒200，并且避免内浮筒200与外浮筒100在工作条件下发生相对转动时产生摩擦。内浮筒200的高度小于外浮筒100的高度，内浮筒200的上下两端均不延伸至外浮筒100外，从而可以使得内浮筒200完全处于外浮筒100的庇护中，从而保护滑轮组环形阵列模块300，降低本发明装置的受损风险。

外浮筒100顶部最上方沿环形甲板周向布置了顶部限位结构103，顶部限位结构103下方沿周向设置有第一凹槽，第一凹槽内周向布置有多个顶部滑动滚子101，顶部滑动滚子101可沿着外浮筒100顶部内缘周线滚动。内浮筒200顶部外缘沿周向设置有连续的顶部承载结构201，顶部承载结构201外径大于外浮筒100的内径，顶部承载结构201嵌设在第一凹槽内，从而外浮筒100可承托内浮筒200，可部分分担内浮筒200自身重量。且顶部承载结构201垂向设置于顶部滑动滚子101上，顶部滑动滚子101承托内浮筒200并使得内浮筒200可与外浮筒100自由相对转动。顶部限位结构103保证了顶部承载结构201在工作时无法向上发生过大位移脱离外浮筒100，顶部限位结构103与顶部承载结构201之间存在一定的间隙，保证内浮筒200与外浮筒100在工作条件下发生相对转动时不产生摩擦。

外浮筒100内缘中部沿周向设置有第二凹槽，第二凹槽内布置有多个中部转动滚子102，中部转动滚子102可沿着外浮筒100中部内缘水平周线滚动。内浮筒200外缘中部沿周向设置有凸出的中部承载结构202，中部承载结构202与中部转动滚子102水平周向接触，二者之间间隙应小于内浮筒200与外浮筒100的间隙，进一步保证工作条件下内浮筒200可与外浮筒100自由相对转动，进一步避免内浮筒200与外浮筒100之间发生大面积接触摩擦。

如图5所示，滑轮组环形阵列模块300主体为环形柱状结构，主体的外径略小于内浮筒200的内径，而使得内浮筒200可以容纳滑轮组环形阵列模块300。滑轮组环形阵列模块300包括多组沿周向等间距布置的上方滑轮301、下方摆动滑轮302以及连接结构303，且组数大于等于3，本实施例中以8组为例。

上方滑轮301和下方摆动滑轮302应布置在周线上对应的相同位置处，并且下方摆动滑轮302的水平转动包络范围应当避免与内浮筒200的内缘发生干涉。下方摆动滑轮302除自身滑轮转动外还可以实现滑轮绕垂直轴偏转以避免本发明装置工作时给下方滑轮施加过大的侧向剪切力。每一组上方滑轮301的外缘和其对应的下方摆动滑轮302的内缘处于近似同一垂直投影点上，上方滑轮301的外缘与其对应的下方摆动滑轮302的内缘之间的系泊缆600呈竖直状态。滑轮组环形阵列模块300主体在投影点处具有上下贯通的通孔，从而使得系泊缆600可以顺利绕过上方滑轮301后经通孔连接到下方摆动滑轮302处，上方滑轮301的内缘与悬挂配重400之间的系泊缆600呈竖直状态。

内浮筒200底部内缘沿周向间隔设置有多个凸出的底部承载结构203，用于垂向承托滑轮组环形阵列模块300。底部承载结构203与连接结构303一一对应，在实际应用中，也可减少底部承载结构203的数量。任一底部承载结构203上均设置有连接孔，底部承载结构203通过连接孔与连接结构303紧固连接，避免工作条件下内浮筒200与滑轮组环形阵列模块300发生相对转动。内浮筒200的底部承载结构203相互之间应保留有足够的空间，以允许维护场景下滑轮组环形阵列模块300垂直向上吊起时，下方摆动滑轮302能够从相邻两个底部承载结构203之间的间隙处通过。

本发明装置中包含若干条系泊缆600，其数量应与上方滑轮301保持一致，在本实施例中为8。系泊缆600一端与位于海底的重力锚500连接，先后经下方摆动滑轮302的内侧、贯通孔、上方滑轮301外侧、上方滑轮301内侧，另一端与悬挂配重400相连接。8根系泊缆600周向对称布置，共同悬吊悬挂配重400。

系泊缆600材料优选为合成纤维缆(芳纶、聚乙烯、HMPE、碳纤维、尼龙等)，此外还可以选用耐海水腐蚀钢丝绳。

如图6所示，悬挂配重400内部周向设置多组水密隔舱，可利用压载水调节配重的重量、重心和姿态，解决由于海底不平整对不同系泊缆600长度的影响，使得每根系泊缆600初始张力相等。悬挂配重400底部为固定压载舱，顶部为可变压载舱。固定压载材料可选用铁砂、钢块、混凝土等；配重400可变压载舱与布置在外浮筒100上的压载泵通过软管相连。

重力锚500可采用传统重力锚，填充材料可选铁砂、铁块、混凝土或混合材料；可选得，重力锚500内部也可周向设置多组水密隔舱，底部为固定压载舱，顶部为可变压载舱，可利用压载水调节重力锚500的重量。此外重力锚底部也可局部增加吸力锚装置，通过负压与海底牢固连接，进一步，重力锚底部也可增加具有破土能力的突出结构物，增加重力锚与海底的水平摩擦力。

悬挂配重400的重量决定了系泊缆600的预张力和本发明装置的作用效果，应保证足够重量但也不应当超出外浮筒100所能提供的浮力范围。重力锚500的重量应当大于悬挂配重400的重量，并留有一定的安全裕度以防止重力锚500被拉起，本实施例中重力锚500为一块整体，在其他实施例中可根据系泊缆600数量将重力锚500分为多块。

系泊缆600根据连接节点可分为三段，分别为段1：重力锚500至下方摆动滑轮302段、段2：下方摆动滑轮302至上方滑轮301段和段3：上方滑轮301至悬挂配重400段。本发明装置在未受外界环境扰动下的平衡位置时，段2和段3均为垂直布置，段1具有一定倾斜角度，以提供更佳的系泊回复刚度，倾斜角度优选得与垂直方向的夹角为15度以内。重力锚500与悬挂配重400均为可调重量的配重，在本实施例中二者均为可通过吸入/排出压载水的方式来增加/减小重量。

配重400上下运动还有阻尼和附加质量的优点，可以增大本发明装置的系泊回复力。此外，本发明装置对浮体的运动还能提供额外的回复力矩，例如垂荡和纵摇，增加系统稳性。

本发明装置可与驳船，浮式风机，浮式养殖网箱等深远海浮式设施相连。

本申请通过采用内外浮筒和可调间距环形布置的滚轮设计，实现了浮体和单点系泊模块间的相对转动，构造简单，成本较低，系泊半径小，解决了现有技术方法系泊系统造价高、安装难度大、占用海域面积广的问题。

本申请通过多组系泊缆600和滑轮连接重力锚500和悬挂配重400，可使得浮体顺应式运动，减小系泊缆600张力波动和断裂风险，系泊模块增大了浮体系统的垂荡和纵摇回复力矩，提升了系统的稳性，解决了现有技术方法难以平衡系泊缆疲劳强度安全与浮体运动性能的问题。

本申请通过采用滑轮模块尤其是下部布置的下方摆动滑轮302，可减小非主运动方向上的系泊缆600给滑轮带来的横向剪力，降低了水下滑轮模块的故障和失效概率，此外，整套滑轮模块可定期提升水面以上进行维护，解决了现有技术方法中水下工作部件故障率高难以维护的难题。

本申请通过采用可调压载的悬挂配重400，调节悬挂配重的重量、重心和倾斜姿态，使得每根系泊缆600内的张力相等，降低海底地形起伏对系泊缆600初始张力的影响，解决了现有技术方法难以调节系泊缆600中预张力，海况适应性较差的难题。

实施例2

如图7-9所示，根据本发明提供的一种自安装的顺应式单点系泊模块的使用方法，该使用方法为实施例1的自安装的顺应式单点系泊模块的安装维护与载荷调节方法，包括如下阶段：

安装阶段、载荷调节阶段、维护阶段。

安装阶段包括如下步骤：

步骤101，本发明装置的外浮筒100和内浮筒200在码头完成建造合拢，通过码头吊机将滑轮组环形阵列模块300进行起吊、与内浮筒200完成对接安装；

步骤102，将排空压载水的悬挂配重400悬挂固定于内浮筒200内，将排空压载水的重力锚500紧靠外浮筒100底部悬挂固定，通过拖轮将本发明装置整体拖行到指定安装海域。在拖航过程中，重力锚500与悬挂配重400可通过增加内部压载水降低本发明装置的整体重心，提高拖航过程中的稳性；

步骤103，抵达指定海域后，先使得重力锚500调节所含压载水重量，待其自身重量略大于自身浮力时，解除重力锚500和外浮筒100的固定连接，将重力锚500缓慢抛入海底；

步骤104，待重力锚500于海底完全稳定后，通过压载水调控系统增大其压载水含量，增大自身重量至指定的设计重量；

步骤105，通过压载水调控系统调节悬挂配重400所含压载水重量，待其自身重量略大于自身浮力时，解除悬挂配重400和内浮筒200的固定连接，将悬挂配重400缓慢下放直至系泊缆600张紧，控制其增加压载水，调节自身重量至指定的悬挂配重400的设计重量。

本申请通过采用模块化和自安装设计，采用可调压载的悬挂配重400、重力锚500依次自行投放安装，解决了现有技术方法安装工艺复杂，维护难度大，成本过高的问题。

载荷调节阶段包括如下步骤：

步骤201，装置应用于深远海浮式设施，在本实施例中，以应用于双转子型浮式风机为例，在作业环境下外浮筒100可与内浮筒200发生相对转动以发挥风向标效应，使得风机始终保持正对来流风；

步骤202，悬挂配重400可根据海况等级调节所含压载水重量，当风浪环境较为恶劣时可增大压载水重量以提高系泊缆预张力，提供更高的系泊回复刚度；

步骤203，当环境条件为极端条件时，可减小压载水重量以提高系统顺应性，降低极限载荷。

本方法的目的是控制系泊缆600张力，避免过载断裂。本发明装置工作状态下需要实时监测系泊缆600张力和浮体运动幅度，动态调整悬挂配重400内的压载水；可根据浮体的运动幅度，设计控制策略，在浮体运动幅度和系泊缆600张力之间取得平衡。

维护阶段包括如下步骤：

步骤301，本发明装置的滑轮组环形阵列模块300处于水下环境工作，当需要维护时首先控制悬挂配重400排出部分压载水，通过位于本发明装置顶部工作甲板的吊机将悬挂配重400提升并与内浮筒200固定连接；

步骤302，将系泊缆600和悬挂配重400解除固定，将系泊缆600该端与外浮筒100底部连接，之后通过位于本发明装置顶部工作甲板的吊机将滑轮组环形阵列模块300起吊，直至滑轮组环形阵列模块300顶部与内浮筒200顶部工作甲板齐平并与内浮筒200固定，维护人员可在内浮筒200顶部工作甲板进行维护工作；

步骤303，维护完成后解除滑轮组环形阵列模块300与内浮筒200之间的固定，通过位于本发明装置顶部工作甲板的吊机将滑轮组环形阵列模块300下放。解除系泊缆600与外浮筒100底部的连接，将系泊缆600该端与悬挂配重400对应位置连接；

步骤304，控制悬挂配重400调整压载水含量，直至其自身重量略大于自身浮力，解除悬挂配重400与内浮筒200间的固定连接，将滑轮组环形阵列模块300再次下放，直至回到正常工作位置深度，系泊缆600随之张紧；

步骤305，控制悬挂配重400吸入压载水，调节自身重量至指定的悬挂配重400的设计重量。

基于上述自安装的顺应式单点系泊模块提出一套结合载荷监测和压载调节功能的安装、维护和载荷调节方法，可实现系泊模块的低难度低成本安装和定期维护，此外，通过载荷监测和压载调节系统，可根据海况等级自动调节悬挂配重的重量、重心和姿态，从而调节系泊缆张力和系泊刚度，提升了平台的运动性能，降低结构载荷，解决了现有技术方法安装工艺复杂，安装设备要求和成本过高的难题。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。