塔架式单点系泊海上浮式生产储油系统的监测与预警装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及浮式储油轮，尤其涉及一种塔架式单点系泊海上浮式生产储油系统的监测与预警装置。属于海洋石油工程领域。
【背景技术】
[0002]海上浮式生产储油系统(FPSO)是集油气处理、储油、卸油、生活、发电等为一体的海上油气开采装置，它具有海域适应性强、经济效益好、可靠性高和可重复利用的特点，被海洋石油界广泛的应用于海上油气田开发。
[0003]海上浮式生产储油系统的作业水深可由10-2000米不等，适应海况能力可达50—100年一遇的环境条件，在水深较浅的渤海地区及海况恶劣的中国南海均可采用。
[0004]在海上油气田开发中，海上浮式生产储油系统需借助系泊设施定位于固定海域，才能进行长期的海上油气开采作业。海上浮式生产储油系统不同于常规运输船舶的抛锚定位，它需要抵抗一定条件的环境力。由于海上系泊长达十几至二十年的时间，其不仅需要与其他海上平台之间能够保持井流，电力和通信的传输；而且，还需要保证在一定海况下的连续安全生产。但是，有时会由于极端海况的出现，导致海况条件不能满足安全生产要求，在这种情况下，便给海上浮式生产储油系统的安全生产带来极大地威胁，一旦发生事故，轻则造成生产设施损坏，重则造成泄漏油事故，进而造成环境灾难。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种塔架式单点系泊海上浮式生产储油系统的监测与预警装置，其不仅能够对海上浮式生产储油系统的运动与载荷进行监测，并对海上浮式生产储油系统的运动与载荷实时显示；而且，还能够对海上浮式生产储油系统进行风险评估及风险预警；解决了现有海上浮式生产储油系统不能对运动与载荷进行监测或预警的问题；大大提高了海上浮式生产储油系统的安全性。
[0006]本发明的目的是由以下技术方案实现的:
[0007]一种塔架式单点系泊海上浮式生产储油系统的监测与预警装置，其特征在于:设有:一交换机，该交换机分别与用于海上浮式生产储油系统及单点系泊系统的监测装置、环境条件监测装置、计算机相连，其中，计算机还与预警装置相连，将天气预报、装载情况、运动受力数据库三部分输入信息输入至计算机进行信息交互；上述监测装置包括:一能够直观看到软刚臂的运动视频的闭路电视监控系统、间距监测系统、软刚臂受力监测系统、软刚臂位置监测系统四个子系统；该闭路电视监控系统包括:数组并联在一起的支路，且每组支路是由摄像头及云台串联而成；并由云台与交换机相连；该软刚臂受力监测系统包括:分别安装在系泊腿、软刚臂上的数个应变计，且该应变计与光纤光栅解调器相连；光纤光栅解调器与交换机相连；间距监测系统包括:数个串联在一起的GPS单点站，且每个GPS单点站上设有GPS天线；并将测出的海上浮式生产储油系统的运动情况，实时显示在计算机上；该软刚臂受力监测系统包括:分别安装在系泊腿、软刚臂上的数个应变计，且该应变计与光纤光栅解调器相连；光纤光栅解调器与交换机相连；并将实时得到指定点的软刚臂的载荷反映在计算机上；软刚臂位置监测系统包括:分别安装在系泊腿、软刚臂上的数个倾角仪，且该倾角仪与串口设备联网服务器相连；串口设备联网服务器与交换机相连；并将实时得到系泊腿和软刚臂角度情况反映在计算机上；上述环境条件监测装置包括:设在海上的波流监测系统、气象监测系统两个子系统。
[0008]所述波流监测系统包括:位于海面和水中的波浪仪和流速仪，波浪仪和流速仪分别与交换机相连；并将处理后的信号，实时反映在计算机上。
[0009]所述气象监测系统包括:设在水面上的数个传感器，各传感器分别与交换机相连，并将得到风速、风向、温度、湿度以及气压的情况实时反映在计算机上。
[0010]所述的传感器为:风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器。
[0011]所述天气预报主要是由气象部门提供；并通过海上浮式生产储油系统的生产计划，得到未来一段时间的装载情况；然后，再将二者信息输入至计算机，同时通过数值计算，预先得出海上浮式生产储油系统在不同装载情况及不同环境条件下的运动与受力的数据库，并输入计算机；通过二者的比较，预报出海上浮式生产储油系统在未来一段时间内的受力及运动情况，通过预报识别风险。
[0012]本发明的有益效果:本发明由于采用上述技术方案，其不仅能够对海上浮式生产储油系统的运动与载荷进行监测，并对海上浮式生产储油系统的运动与载荷实时显示；而且，还能够对海上浮式生产储油系统进行风险评估及风险预警；解决了现有海上浮式生产储油系统不能对运动与载荷进行监测或预警的问题；大大提高了海上浮式生产储油系统的安全性。
【附图说明】
[0013]图1为本发明整体结构示意图。
[0014]图中主要标号说明:
[0015]1.监测装置、11.闭路电视监控系统、12.间距监测系统、13.软刚臂受力监测系统、14.软刚臂位置监测系统、2.环境条件监测装置、21.波流监测系统、22.气象监测系统、3.预警装置、4.交换机、5.计算机。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本发明设有:一交换机4，交换机4分别与用于海上浮式生产储油系统(FPSO)及单点系泊系统(SPM)的监测装置1、环境条件监测装置2、计算机5相连。
[0017]其中，上述监测装置I包括:一闭路电视监控系统11、间距监测系统12、软刚臂受力监测系统13、软刚臂位置监测系统14四个子系统；
[0018]上述闭路电视监控系统11包括:数组并联在一起的支路，且每组支路则是由摄像头及云台串联而成；并由云台与交换机4相连。工作时，工作人员可以通过闭路电视监控系统11在计算机5的显示屏上，实时直观看到软刚臂的运动视频。
[0019]上述间距监测系统12包括:数个串联在一起的GPS单点站，且每个GPS单点站上设有GPS天线。其作用是:可以测出海上浮式生产储油系统的运动情况，包括海上浮式生产储油系统的朝向、位置和海上浮式生产储油系统的6个自由度的运动，并实时显示在计算机5上。
[0020]上述软刚臂受力监测系统13包括:分别安装在系泊腿、软刚臂上的数个应变计，且该应变计与光纤光栅解调器相连；光纤光栅解调器与交换机4相连。其作用是:通过安装在系泊腿上和软刚臂上的应变记和光纤光栅解调器，可以实时得到指定点