专利名称：安装在海洋平台上的有缆潜标实时内波监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在海洋平台上的有缆潜标实时内波监测装置，属于海洋内波观测技术。
背景技术：
内波是灾害性海洋环境之一，海洋内波流可产生巨大的水平推力，威胁半潜式及锚定石油平台稳定性，使平台的主体结构和立管系统发生整体推移或扭转。周期性内波的剪切还会导致FPSO和浮式平台锚系疲劳破坏，也会使得深吃水浮体\系泊系统\立管系统处于持续不断的流动和尾涡作用之下，产生显著的涡激振动，降低平台装备的操作性能，并会引发碰撞和疲劳断裂，严重威胁系统的作业安全和性能；内波也会影响钻井作业操控。因此，内波的实时监测对于海洋工程设计开发和施工建设，以及海上安全生产、海洋国防和海洋研究具有十分重要的价值。现有的内波测量系统，多采用自容式浮标或潜标技术，即把测量设备固定于漂浮于海面上的浮标锚系上或系泊在海面以下的由浮体、锚系等构成的潜标系统上，由设备靠自身携带的电池自行完成测量和记录；对于采用潜标技术的内波测量系统，由于海流的拖曳力作用，其顶部主浮体随海流作用的加大而不断下潜，导致悬挂其上的测量设备的水深和水平位置均发生变化，无法很好地测量内波的垂直空间变化特征。另外，电池的电容量限制也要求定期对测量系统进行回收，更换电池，从而限制了此类内波测量系统工作的长期性和连续性。中国船舶重工集团公司第七一0研究所发明了一种装有卫星通讯终端的锚系水中可升降漂浮平台实现海洋内波数据现场测量并能实时传输的内波测量装置系统(专利号200710187340. X)，该系统利用可收放络车控制测量平台在水中上下往复运动，从而实现内波测量。由于测量平台升降过程需要时间，该系统无法实现内波在垂直分布上的同步测量，而且供电也是制约该系统长期连续使用的主要因素之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种安装在海洋平台上的有缆潜标实时内波监测装置。本发明提供的一种有缆潜标实时内波监测装置包括电源、工控机、钢缆、定制电缆和若干个内波测量探头；所述若干个内波测量探头均由温盐深仪和海流针组成；所述定制电缆分别与所述电源和工控机相连；所述若干个内波测量装置设在所述定制电缆上，所述若干个内波测量装置之间设有间距；所述定制电缆固定在钢缆上；所述钢缆的一端固定在海洋平台甲板上，另一端活动连接有重块；所述所述定制电缆通过电缆斜引钢缆固定在海洋平台甲板上。上述的监测装置中，所述若干个内波测量探头均可通过卡子固定在所述定制电缆上。上述的监测装置中，所述若干个内波测量探头之间的间距可相等，具体间距可根据实际需要进行调节。
上述的监测装置中，所述钢缆可与设在海洋平台的甲板上的绞车相连，可通过所述绞车投放固定在所述钢缆上的测量装置并拉紧所述钢缆。上述的监测装置中，所述定制电缆可为5芯电缆，其中的2芯电缆可与所述电源相连，用于向所述内波测量探头供电，3芯电缆可与所述工控机相连，用于和所述工控机进行数据通信。上述的监测装置中，所述钢缆与所述电缆斜引钢缆可通过钢缆连接环相连接。上述的监测装置中，所述钢缆可通过声学释放器和设在该声学释放器的一端的释放勾连接环与所述重块活动连接。上述的监测装置中，所述钢缆可通过导向滑轮固定在海洋平台甲板上。本发明具有如下优点本发明依托海洋平台构建内波测量装置，不易被盗和丢失， 确保了测量装置的在位安全性；可实现测量装置的实时供电和内波的实时数据采集；与自容式潜标内波测量装置相比，大大提高了数据的实时性，以及测量装置工作的长期连续；可以通过实时数据了解水下测量探头的工作状态，及时发现和维护问题设备，提高数据的有效性、连续性和安全性。
图1为本发明实施例1内波测量装的结构示意图。图2为本发明实施例1内波测量装的定制电缆的结构示意图。图中各标记如下1海洋平台甲板、2绞车、3电源、4工控机、5定制电缆、6钢缆、7 电缆斜引钢缆、8导向滑轮、9温盐深仪(CTD)UO海流针、11卡子、12声学释放器、13释放勾连接环、14重块、15钢缆连接环。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。实施例1、内波测量装置本发明的内波测量装置包括电源3、工控机4、定制电缆5和9个内波测量探头；每个内波测量探头均由温盐深仪(CTD)9和海流针10组成；9个CTD9和9个海流针10均通过卡子11固定在定制电缆5上，9个内波测量探头在定制电缆5上均勻分布；定制电缆5固定在钢缆6上，钢缆6的端部通过导向滑轮8与绞车2相连接，绞车8设在海洋平台甲板1 上；定制电缆5通过电缆斜引钢缆7固定在海洋平台甲板1上，电缆斜引钢缆7与钢缆6通过钢缆连接环15相连接；定制电缆5为5芯电缆，其中的2芯电缆与电源3相连，为内波测量探头供电，3芯电缆与工控机4相连，用于进行数据通信；电源3和工控机4均设在海洋平台甲板1上；钢缆6的另一端连接有声学释放器12，该声学释放器12通过释放勾连接环 13与重块14相连，用于完成测量后，释放重物锚系以回收水下测量装置。上述的装置中，内波测量探头的个数以及它们之间的距离可以根据需要进行调节。使用上述测量装置时，投放之前首先将温盐深仪CTD 9和海流针10通过定制电缆 5上的接头连接在定制电缆5上，再将温盐深仪CTD 9、海流针10和定制电缆5用卡子11 固定在钢缆6上。投放时利用绞车2将固定在钢缆6上的由温盐深仪CTD 9和海流针10组成的测量装置投放于水中，直至重块14坐落在海底。定制电缆5通过连接到钢缆连接环 15的电缆斜引钢缆7引上平台，与电源3及工控机4连接。移动绞车2将钢缆6拉直并使内波测量探头设于海面以下；启动电源3和工控机4，则在工控机4上得到海水内的内波信号。
权利要求
1.一种有缆潜标实时内波监测装置，其特征在于所述装置包括电源、工控机、钢缆、 定制电缆和若干个内波测量探头；所述若干个内波测量探头均由温盐深仪和海流针组成； 所述定制电缆分别与所述电源和工控机相连；所述若干个内波测量装置设在所述定制电缆上，所述若干个内波测量装置之间设有间距；所述定制电缆固定在钢缆上；所述钢缆的一端固定在海洋平台甲板上，另一端活动连接有重块；所述定制电缆通过电缆斜引钢缆固定在海洋平台甲板上。
2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于所述若干个内波测量探头均通过卡子固定在所述定制电缆上。
3.根据权利要求1或2所述的监测装置，其特征在于所述若干个内波测量探头之间的间距相等。
4.根据权利要求1-3中任一所述的监测装置，其特征在于所述钢缆与设在海洋平台甲板上的绞车相连。
5.根据权利要求1-4中任一所述的监测装置，其特征在于所述定制电缆为5芯电缆， 其中的2芯电缆与所述电源相连，3芯电缆与所述工控机相连。
6.根据权利要求1-5中任一所述的监测装置，其特征在于所述钢缆与所述电缆斜引钢缆通过钢缆连接环相连接。
7.根据权利要求1-6中任一所述的监测装置，其特征在于所述钢缆通过声学释放器和设在该声学释放器的一端的释放勾连接环与所述重块活动连接。
8.根据权利要求1-7中任一所述的监测装置，其特征在于所述钢缆通过导向滑轮固定在海洋平台甲板上。
全文摘要
本发明公开了一种有缆潜标实时内波监测装置。该装置包括电源、工控机、钢缆、定制电缆和若干个内波测量探头；所述若干个内波测量探头均由温盐深仪和海流针组成；所述定制电缆分别与所述电源和工控机相连；所述若干个内波测量装置设在所述定制电缆上，所述若干个内波测量装置之间设有间距；所述定制电缆固定在钢缆上；所述钢缆的一端固定在海洋平台甲板上，另一端活动连接有重块；所述定制电缆通过电缆斜引钢缆固定在海洋平台甲板上。本发明依托海洋平台构建内波测量装置，不易被盗和丢失，确保了测量装置的在位安全性；可实现测量装置的实时供电和内波的实时数据采集；与自容式潜标内波测量装置相比，大大提高了数据的实时性。
文档编号G01M10/00GK102305703SQ20111014741
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者兰志刚, 宋积文, 彭希安, 李思忍, 李新仲, 王俊勤, 王智超 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油能源发展股份有限公司, 中海石油研究中心