塔架式單點系泊海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的監(jiān)測與預(yù)警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及浮式儲油輪，尤其涉及一種塔架式單點系泊海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的監(jiān)測與預(yù)警裝置。屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)(FPSO)是集油氣處理、儲油、卸油、生活、發(fā)電等為一體的海上油氣開采裝置，它具有海域適應(yīng)性強、經(jīng)濟效益好、可靠性高和可重復(fù)利用的特點，被海洋石油界廣泛的應(yīng)用于海上油氣田開發(fā)。
[0003]海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的作業(yè)水深可由10-2000米不等，適應(yīng)海況能力可達(dá)50—100年一遇的環(huán)境條件，在水深較淺的渤海地區(qū)及海況惡劣的中國南海均可采用。
[0004]在海上油氣田開發(fā)中，海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)需借助系泊設(shè)施定位于固定海域，才能進(jìn)行長期的海上油氣開采作業(yè)。海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)不同于常規(guī)運輸船舶的拋錨定位，它需要抵抗一定條件的環(huán)境力。由于海上系泊長達(dá)十幾至二十年的時間，其不僅需要與其他海上平臺之間能夠保持井流，電力和通信的傳輸；而且，還需要保證在一定海況下的連續(xù)安全生產(chǎn)。但是，有時會由于極端海況的出現(xiàn)，導(dǎo)致海況條件不能滿足安全生產(chǎn)要求，在這種情況下，便給海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的安全生產(chǎn)帶來極大地威脅，一旦發(fā)生事故，輕則造成生產(chǎn)設(shè)施損壞，重則造成泄漏油事故，進(jìn)而造成環(huán)境災(zāi)難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，而提供一種塔架式單點系泊海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的監(jiān)測與預(yù)警裝置，其不僅能夠?qū)Ｉ细∈缴a(chǎn)儲油系統(tǒng)的運動與載荷進(jìn)行監(jiān)測，并對海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的運動與載荷實時顯示；而且，還能夠?qū)Ｉ细∈缴a(chǎn)儲油系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險評估及風(fēng)險預(yù)警；解決了現(xiàn)有海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)不能對運動與載荷進(jìn)行監(jiān)測或預(yù)警的問題；大大提高了海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的安全性。
[0006]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]一種塔架式單點系泊海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的監(jiān)測與預(yù)警裝置，其特征在于:設(shè)有:一交換機，該交換機分別與用于海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)及單點系泊系統(tǒng)的監(jiān)測裝置、環(huán)境條件監(jiān)測裝置、計算機相連，其中，計算機還與預(yù)警裝置相連，將天氣預(yù)報、裝載情況、運動受力數(shù)據(jù)庫三部分輸入信息輸入至計算機進(jìn)行信息交互；上述監(jiān)測裝置包括:一能夠直觀看到軟剛臂的運動視頻的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、間距監(jiān)測系統(tǒng)、軟剛臂受力監(jiān)測系統(tǒng)、軟剛臂位置監(jiān)測系統(tǒng)四個子系統(tǒng)；該閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)包括:數(shù)組并聯(lián)在一起的支路，且每組支路是由攝像頭及云臺串聯(lián)而成；并由云臺與交換機相連；該軟剛臂受力監(jiān)測系統(tǒng)包括:分別安裝在系泊腿、軟剛臂上的數(shù)個應(yīng)變計，且該應(yīng)變計與光纖光柵解調(diào)器相連；光纖光柵解調(diào)器與交換機相連；間距監(jiān)測系統(tǒng)包括:數(shù)個串聯(lián)在一起的GPS單點站，且每個GPS單點站上設(shè)有GPS天線；并將測出的海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的運動情況，實時顯示在計算機上；該軟剛臂受力監(jiān)測系統(tǒng)包括:分別安裝在系泊腿、軟剛臂上的數(shù)個應(yīng)變計，且該應(yīng)變計與光纖光柵解調(diào)器相連；光纖光柵解調(diào)器與交換機相連；并將實時得到指定點的軟剛臂的載荷反映在計算機上；軟剛臂位置監(jiān)測系統(tǒng)包括:分別安裝在系泊腿、軟剛臂上的數(shù)個傾角儀，且該傾角儀與串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器相連；串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器與交換機相連；并將實時得到系泊腿和軟剛臂角度情況反映在計算機上；上述環(huán)境條件監(jiān)測裝置包括:設(shè)在海上的波流監(jiān)測系統(tǒng)、氣象監(jiān)測系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)。
[0008]所述波流監(jiān)測系統(tǒng)包括:位于海面和水中的波浪儀和流速儀，波浪儀和流速儀分別與交換機相連；并將處理后的信號，實時反映在計算機上。
[0009]所述氣象監(jiān)測系統(tǒng)包括:設(shè)在水面上的數(shù)個傳感器，各傳感器分別與交換機相連，并將得到風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度以及氣壓的情況實時反映在計算機上。
[0010]所述的傳感器為:風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器。
[0011]所述天氣預(yù)報主要是由氣象部門提供；并通過海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的生產(chǎn)計劃，得到未來一段時間的裝載情況；然后，再將二者信息輸入至計算機，同時通過數(shù)值計算，預(yù)先得出海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)在不同裝載情況及不同環(huán)境條件下的運動與受力的數(shù)據(jù)庫，并輸入計算機；通過二者的比較，預(yù)報出海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)在未來一段時間內(nèi)的受力及運動情況，通過預(yù)報識別風(fēng)險。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，其不僅能夠?qū)Ｉ细∈缴a(chǎn)儲油系統(tǒng)的運動與載荷進(jìn)行監(jiān)測，并對海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的運動與載荷實時顯示；而且，還能夠?qū)Ｉ细∈缴a(chǎn)儲油系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險評估及風(fēng)險預(yù)警；解決了現(xiàn)有海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)不能對運動與載荷進(jìn)行監(jiān)測或預(yù)警的問題；大大提高了海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的安全性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中主要標(biāo)號說明:
[0015]1.監(jiān)測裝置、11.閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、12.間距監(jiān)測系統(tǒng)、13.軟剛臂受力監(jiān)測系統(tǒng)、14.軟剛臂位置監(jiān)測系統(tǒng)、2.環(huán)境條件監(jiān)測裝置、21.波流監(jiān)測系統(tǒng)、22.氣象監(jiān)測系統(tǒng)、3.預(yù)警裝置、4.交換機、5.計算機。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，本發(fā)明設(shè)有:一交換機4，交換機4分別與用于海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)(FPSO)及單點系泊系統(tǒng)(SPM)的監(jiān)測裝置1、環(huán)境條件監(jiān)測裝置2、計算機5相連。
[0017]其中，上述監(jiān)測裝置I包括:一閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)11、間距監(jiān)測系統(tǒng)12、軟剛臂受力監(jiān)測系統(tǒng)13、軟剛臂位置監(jiān)測系統(tǒng)14四個子系統(tǒng)；
[0018]上述閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)11包括:數(shù)組并聯(lián)在一起的支路，且每組支路則是由攝像頭及云臺串聯(lián)而成；并由云臺與交換機4相連。工作時，工作人員可以通過閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)11在計算機5的顯示屏上，實時直觀看到軟剛臂的運動視頻。
[0019]上述間距監(jiān)測系統(tǒng)12包括:數(shù)個串聯(lián)在一起的GPS單點站，且每個GPS單點站上設(shè)有GPS天線。其作用是:可以測出海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的運動情況，包括海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的朝向、位置和海上浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)的6個自由度的運動，并實時顯示在計算機5上。
[0020]上述軟剛臂受力監(jiān)測系統(tǒng)13包括:分別安裝在系泊腿、軟剛臂上的數(shù)個應(yīng)變計，且該應(yīng)變計與光纖光柵解調(diào)器相連；光纖光柵解調(diào)器與交換機4相連。其作用是:通過安裝在系泊腿上和軟剛臂上的應(yīng)變記和光纖光柵解調(diào)器，可以實時得到指定點