全站仪在海洋石油平台安装上的应用

【摘 要】海洋油气的开发主要依赖于海上石油平台，在今后的相当一段时期内，将要有大量的海洋石油平台建立。全站仪定位测量平台位置是一种精度较高的方法，也是平台安装过程中对于定位人员的人身最为安全的方法。

【关键词】定位测量；全站仪；平台安装

一、海上平台安装的种类

（1）浅水段独立平台安装。所谓浅水段通常是指10米到40米水深的海域，钢桩为水上桩，由施工船舶直接吊装下水。独立是指附近没有其他平台用栈桥与之连接。通常这类平台的精度要求比较低，位置精度为±3米，方位精度为±2.5°。一般采用差分GPS和电罗经的定位方法。（2）深水独立平台安装。考虑到施工程序和人员安全，不可能上到平台上去架设GPS和罗经。因此我们在船舶上架设差分GPS和电罗经配合双全站仪进行定位。（3）相对平台安装。在已有的平台的参考下进行新平台的安装，并用栈桥将两个平台相连接，位置精度±0.5米，方向要求±0.5°。差分GPS和电罗经无法满足精度要求，我们采用在已建平台上架设全站仪定位新平台位置。

二、全站仪定位测量深水独立平台

（1）数据准备。在作业过程中，罗经的数据用于将GPS坐标计算至作业船上各工作点以及两个全站仪测量站点，因此在平台安装作业前，需对罗经的安放进行校正。校正后的罗经方向即为作业船艏艉轴线的实时真北方向。

精确测量施工船的船型参数，包括船长、船宽、GPS位置、锚缆孔位置、两测站点，建立以船艉中心为坐标原点，以船艏方向为纵轴，以船右舷为横轴的坐标系，可以得出两测站点与GPS的相对位置关系。将以上数据输入到专门的导航定位软件中可以计算出两测站点的实际坐标。（2）定位测量过程。定位人员将全站仪架设在两个测站点上，以对方的测站定向，角度分别置于90度和270度。等到平台注水扶正后开始平台引导就位。负责全站仪的定位人员打开全站仪激光模式，对准平台上的观测点进行测量，将得出的角度和距离输入到定位软件中，从而得出平台的位置和方向。将与设计位置的偏差值汇报给指挥人员来调整平台的位置。在这个过程中将不断测量平台的位置和方位，不断的调整位置和方位，直到平台位于设计位置和方位误差范围内，才可以进行下放就位作业，直至下放至海底，如图1。

三、全站仪定位测量相对平台

（1）定位人员在已建平台上选择两个控制点K1、K2并测

量两点在已建平台内的位置关系。建立以平台A轴中心为坐标原点，平台北方向为X轴的相对坐标系，得出KI点坐标为（X1，Y1），K2点坐标为（X2，Y2），如图2。（2）定位人员根据业主提供的已建平台的坐标和需要安装的新的平台的设计坐标建立两个平台之间的相对关系，在平台上选择适当的两个放样点A、B，并量取两点在平台上的位置。计算出在相对坐标系下的坐标A（XA，YA），B（XB，YB）通过坐标反算计算两点连线的方位角为H。（3）定位人员在K1上架设全站仪，用K2定向。将需要放样的A、B两点的坐标输入。待平台起吊后，实时测量平台位置坐标并通过对边测量得出两点的方位角，并将数值及时汇报给平台安装指挥中心，引导平台就位到设计位置。

全站仪在海上平台安装上的应用使平台的就位精度更加准确，更加快捷，避免了因GPS信号受到施工船舶吊机遮挡的影响，提高了施工进度。所以全站仪在海上平台安装定位测量中起到了至关重要的作用，也开启了海上平台定位测量的新时代。

参 考 文 献

[1]周忠谟，易杰军，周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].测绘出版社，1997

[2]胡明城.现代大地测量学的理论及其应用[M].北京：测绘出版社，2003

[3]翟国君，黄谟涛，欧阳永忠，管铮.海洋测绘的现状与发展[J].测绘通报.2001（6）