一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统的制作方法

1.本实用新型属于海洋监测技术领域，涉及一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统。


背景技术：

2.海洋平台结构长期服役在恶劣的海洋环境中，并受到各种载荷的交互作用，容易产生各种形式的损伤，使结构的承载能力下降，对平台构成潜在威胁，严重的还会导致平台失效。特别随着目前极端天气的频发，给海上平台人员安全生产工作带来极大的考验。由于海上平台会遭受如疲劳、腐蚀、极端天气等因素所带来的损伤，且上述影响都无法避免，加之国内很多导管架平台服役时间较长已接近设计寿命，为保证平台安全生产，需要全面了解平台安全状态，实时了解平台的相关数据和信息。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对上述问题，开发了一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统，该系统可实时了解导管架平台的结构信息，有效掌握导管架平台实时的安全现状数据，为保障导管架平台的安全生产提供有力的数据支持。
4.本实用新型的技术方案：
5.一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统，包括应变传感器、数据采集模块及中央控制计算机模块，应变传感器包括光纤传感器、激光位移传感器和倾角传感器，数据采集模块包括多个数据采集卡，光纤传感器、激光位移传感器和倾角传感器分别对应连接数据采集卡，各数据采集卡采集到的监测数据传输给中央控制计算机模块连接；
6.其中，应变传感器安装在导管架式海洋平台的每个桩腿与平台甲板连接位置，每个桩腿等距离安放大于4个测量应变的光纤传感器和一个安装在应变测量传感器附近用于温度补偿的光纤传感器；温度补偿的光纤传感器用于平台桩腿测量应变的光纤传感器进行温度补偿，减小由温度变化引起平台桩腿应变测量误差；
7.其中，监测平台桩腿间相对位移的激光位移传感器安装在导管架桩腿上，每个桩腿安装一个激光位移传感器，测量相邻桩腿间相对位移；
8.其中，监测平台倾角变化的倾角传感器安装在导管架平台甲板的四个边角上，测量平台倾角变化情况；
9.其中，中央控制计算机模块对监测数据进行分析，将分析结果同监测数据安全阈值进行对比判断导管架平台安全状态，并将检测结果和分析结果实时显示和存储；当监测数据超过安全阈值，则系统会触发报警系统，进行报警。
10.本实用新型的有益效果：
11.(1)本实用新型一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统，使用光栅光纤传感器监测桩腿与平台甲板连接位置处应变，使用安装在导管架平台桩腿上激光位移传感器测量平台桩腿间相对位移，使用安装在甲板上的倾角传感器测量平台倾角变化。
12.(2)本实用新型一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统，对所测量参数，包括结构应力、桩腿间位移和甲板倾角监测数据进行系统集成，并形成安全监测自动报警系统，是一套集成度高的导管架平台一体化安全评估系统。
13.(3)图1为本实用新型的一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统示意图。
附图说明
14.图1为本实用新型的一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统示意图；
15.图2为本实用新型光纤传感器布放位置监测示意图；
16.图3为本实用新型激光位移传感器布放位置监测示意图；
17.图4为本实用新型倾角传感器布放位置监测示意图。
18.具体的实施方式
19.以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：
20.一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统，包括应变传感器、数据采集模块及中央控制计算机模块，应变传感器包括光纤传感器、激光位移传感器和倾角传感器，数据采集模块包括多个数据采集卡，光纤传感器、激光位移传感器和倾角传感器分别对应连接数据采集卡，各数据采集卡采集到的监测数据传输给中央控制计算机模块连接；
21.其中，应变传感器安装在导管架式海洋平台的每个桩腿与平台甲板连接位置，每个桩腿等距离安放大于4个测量应变的光纤传感器和一个安装在应变测量传感器附近用于温度补偿的光纤传感器；温度补偿的光纤传感器用于平台桩腿测量应变的光纤传感器进行温度补偿，减小由温度变化引起平台桩腿应变测量误差；
22.其中，监测平台桩腿间相对位移的激光位移传感器安装在导管架桩腿上，每个桩腿安装一个激光位移传感器，测量相邻桩腿间相对位移；
23.其中，监测平台倾角变化的倾角传感器安装在导管架平台甲板的四个边角上，测量平台倾角变化情况；
24.其中，中央控制计算机模块对监测数据进行分析，将分析结果同监测数据安全阈值进行对比判断导管架平台安全状态，并将检测结果和分析结果实时显示和存储；当监测数据超过安全阈值，则系统会触发报警系统，进行报警。
25.图1所示本实用新型的一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统示意图；通过光纤应变传感器测量测量导管架平台结构应变，通过激光位移传感器测量桩腿间相对位移，通过倾角传感器测量平台倾角，通过数据采集模块采集监测数据，将监测数据传输给中央控制计算机模块对数据进行分析，将分析结果同监测数据安全阈值进行对比判断导管架平台安全状态，并将检测结果和分析结果实时显示和存储。当监测数据超过安全阈值，则系统会触发报警系统，进行报警。
26.图2所示本实用新型光纤传感器布放位置监测示意图；光纤传感器布放在导管架平台桩腿与平台甲板连接位置。每个桩腿均匀布放不少于4个光纤应变传感器，1个温度传感器布放在某一个光纤应变传感器附近。
27.图3所示本实用新型激光位移传感器布放位置监测示意图；激光位移传感器布放在导管架平台水面以上的桩腿上，每个桩腿布放一个激光位移传感器，通过激光位移传感器测量相邻桩腿间的相对位移变化。
28.图4所示本实用新型倾角传感器布放位置监测示意图；倾角传感器布放在导管架平台甲板的四个边角处，通过倾角传感器测量导管架平台甲板倾角的变化。
29.综上所述，以上仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统，其特征在于，该基于多参量的导管架式海洋平台监测系统包括应变传感器、数据采集模块及中央控制计算机模块，应变传感器包括光纤传感器、激光位移传感器和倾角传感器，数据采集模块包括多个数据采集卡，光纤传感器、激光位移传感器和倾角传感器分别对应连接数据采集卡，各数据采集卡采集到的监测数据传输给中央控制计算机模块连接；其中，应变传感器安装在导管架式海洋平台的每个桩腿与平台甲板连接位置，每个桩腿等距离安放大于4个测量应变的光纤传感器和一个安装在应变测量传感器附近用于温度补偿的光纤传感器；温度补偿的光纤传感器用于平台桩腿测量应变的光纤传感器进行温度补偿，减小由温度变化引起平台桩腿应变测量误差；其中，监测平台桩腿间相对位移的激光位移传感器安装在导管架桩腿上，每个桩腿安装一个激光位移传感器，测量相邻桩腿间相对位移；其中，监测平台倾角变化的倾角传感器安装在导管架平台甲板的四个边角上，测量平台倾角变化情况；其中，中央控制计算机模块对监测数据进行分析，将分析结果同监测数据安全阈值进行对比判断导管架平台安全状态，并将检测结果和分析结果实时显示和存储；当监测数据超过安全阈值，则系统会触发报警系统，进行报警。

技术总结
本实用新型公开了一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统，属于海洋工程技术领域。一种基于多参量的导管架式海洋平台监测系统，用于海洋平台结构状态实时监测和分析，包括布放在导管架平台桩腿与平台甲板连接位置的光纤传感器，安装在导管架平台桩腿上测量平台桩腿相对位移的激光位移传感器，以及安装在甲板上测量平台倾角变化的倾角传感器。本发明能够对平台桩腿与平台甲板连接位置应力、桩腿间相对位移以及平台倾角进行实时监测、显示和存储，实现平台安全状态的预警。实现平台安全状态的预警。实现平台安全状态的预警。


技术研发人员：宋积文 张亮 陈胜利
受保护的技术使用者：中海油信息科技有限公司北京海洋信息化科技中心
技术研发日：2021.04.01
技术公布日：2021/9/24