[發(fā)明專利]通過對海洋結(jié)構(gòu)物的實時測量監(jiān)視的控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910345237.6
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN110435812A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邁克爾·明燮·李
• 申請（專利權(quán)）人: 賽創(chuàng)尼克株式會社
• 主分類號: B63B9/00
• 分類號: B63B9/00;B63B9/02;B63B9/08;B63B49/00;G01L5/16;G01B11/16;G01L1/24;G01L5/00;G01S17/93;G01S13/86;G01S13/93;G06F17/50
• 代理公司: 北京青松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發(fā)明涉及監(jiān)視海洋結(jié)構(gòu)物的物理變化的系統(tǒng)及方法，更具體而言，提供一種監(jiān)視海洋結(jié)構(gòu)物物理變化的系統(tǒng)，包括復(fù)合光計量儀器，所述復(fù)合光計量儀器以利用光纖布拉格光柵的至少一個以上光學(xué)傳感器感知所述海洋結(jié)構(gòu)物的行跡及結(jié)構(gòu)性變化。根據(jù)本發(fā)明，涉及引進光學(xué)傳感器方式的測量方法，能夠?qū)崟r準(zhǔn)確監(jiān)視海洋結(jié)構(gòu)物的物理變化，對海洋結(jié)構(gòu)物的氣體或流體力學(xué)環(huán)境內(nèi)外力、船體應(yīng)力、六自由度運動及位置進行實時測量監(jiān)視及控制，更詳細(xì)而言，涉及綜合地測量因氣體或流體力學(xué)環(huán)境內(nèi)外力而施加于海洋漂浮物的前后左右傾斜度、吃水、吃水差、腐蝕、侵蝕、龜裂、壓力、應(yīng)力、振動、頻率等變化，以此為基準(zhǔn)預(yù)測控制所述海洋結(jié)構(gòu)物，實現(xiàn)燃料節(jié)省、安全運用及維護信息提供的方法，提供一種通過對海洋結(jié)構(gòu)物的氣體或流體力學(xué)環(huán)境內(nèi)外力、船體應(yīng)力、六自由度運動及位置實時測量監(jiān)視及預(yù)測控制的燃料節(jié)省、安全運用及維護信息提供方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于引進光學(xué)傳感器方式的測量方法并借助復(fù)合光計量儀器而實時監(jiān)視海洋結(jié)構(gòu)物物理變化的系統(tǒng)及方法。更詳細(xì)而言，本發(fā)明涉及用于引進光學(xué)傳感器方式測量方法并借助復(fù)合光計量儀器而實時監(jiān)視海洋結(jié)構(gòu)物物理變化的系統(tǒng)及方法。

另外，涉及對海洋結(jié)構(gòu)物的氣體或流體力學(xué)環(huán)境內(nèi)外力、船體應(yīng)力、六自由度運動及位置實時測量監(jiān)視及預(yù)測控制，更詳細(xì)而言，涉及綜合測量因氣體或流體力學(xué)環(huán)境內(nèi)外力而施加于海洋漂浮物的前后左右傾斜度、吃水、吃水差、腐蝕、侵蝕、龜裂、壓力、應(yīng)力、振動、頻率等的變化，以此為基礎(chǔ)控制所述海洋結(jié)構(gòu)物，實現(xiàn)燃料節(jié)省、安全運用及維護信息提供方法。

本發(fā)明涉及通過環(huán)境外力綜合監(jiān)視的對象結(jié)構(gòu)物(例，海洋/陸地、造船、航空/航天、水中潛水系留、固定式或風(fēng)力/潮汐力/波力等相關(guān)的)控制方法。

背景技術(shù)

海洋油井生產(chǎn)的原油利用作為海洋結(jié)構(gòu)物之一的管道，移送到海上結(jié)構(gòu)物。在所述海上結(jié)構(gòu)物中，有FPSO(Floating Production Storage and Offloading,漂浮式原油生產(chǎn)存儲卸載設(shè)備)、TLP(Tension-Leg Platform，張力腿平臺)、SPAR、半潛式鉆油臺、固定式平臺(fixed Platform)等。

此時，管道以20年以上運營期間為目的，安裝于少則數(shù)千米、多則數(shù)百千米的深海。在此這種情況下，安裝于深海的管道因大則100度以上的溫度偏差而發(fā)生收縮或膨脹現(xiàn)象，隨著管道內(nèi)部的壓力變化而發(fā)生包括長度變化在內(nèi)的物理變化。

因此，海洋中安裝的管道在特定或不特定多數(shù)地點集中發(fā)生應(yīng)力，發(fā)生挫屈(buckling)及變形。另外，在海底安裝的管道與海上運輸裝置的立管(riser)連接部的著陸區(qū)(touch down zone)，因海流、波浪、潮流、風(fēng)、溫度等多種環(huán)境外力而誘發(fā)管道的搖動。

根據(jù)原有監(jiān)視方式，海洋結(jié)構(gòu)物因溫度、壓力而發(fā)生的變形率遠遠大于因挫屈及漫步現(xiàn)象而發(fā)生的變形率，因而在準(zhǔn)確的現(xiàn)象分析方面存在困難。而且，現(xiàn)在電氣式傾斜計由于安裝于海洋中，因高水壓造成漏水而導(dǎo)致遺失，而且，安裝時的電源供應(yīng)裝置及連接方式復(fù)雜，對容易使用的新型測量方式的需求正在增加。另外，原有監(jiān)視方式中使用的傳感器由于疲勞測量耐用年限短，需要一種方式能使用更長時間的傳感器。

在海洋結(jié)構(gòu)物的運用時，氣體及流體的流動必然對海洋結(jié)構(gòu)物施加內(nèi)外力，特別是在海洋特定地點長時間系統(tǒng)留的海洋固定結(jié)構(gòu)物，必要進行控制，使得這種氣體及流體的流動導(dǎo)致的內(nèi)外力影響實現(xiàn)最小化。

另外，迫切要求一種解決對策，解決在海洋結(jié)構(gòu)物運用中，氣體或流體力學(xué)環(huán)境內(nèi)外力及船體應(yīng)力導(dǎo)致船舶等顛覆或運輸物落水的問題。

另一方面，開發(fā)和建造燃料消耗少的海洋結(jié)構(gòu)物，是未來造船海洋產(chǎn)業(yè)的核心。假定一天消費100噸燃料、排出320噸二氧化碳的海洋結(jié)構(gòu)物，那么，燃料效率改善1％，每年會節(jié)省24萬美元以上的費用，25 年將減少約6百萬美元，在舊船市場中，燃料效率也是最重要因素之一。