[發(fā)明專利]一種錨鏈傾角實時聲學(xué)檢測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111645808A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳榮旗;劉培林;程宏;段文海;張振興;楊勝全;周雷;劉永波;王巍巍;張傳杰;石磊;張汝彬;張陽
• 申請（專利權(quán)）人: 海洋石油工程股份有限公司;中國船舶重工集團(tuán)公司七五○試驗場
• 主分類號: B63B21/00
• 分類號: B63B21/00;B63B21/20;G01C1/00
• 代理公司: 北京東方靈盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11506
• 代理人: 馬敬

本發(fā)明公開了一種錨鏈傾角實時聲學(xué)檢測系統(tǒng)，包括：傾角檢測裝置，傾角檢測裝置設(shè)置在系泊系統(tǒng)的錨鏈上；聲學(xué)基陣組，聲學(xué)基陣組至少包括設(shè)置于浮式生產(chǎn)儲油裝置平臺底部不同位置的第一聲學(xué)基陣以及第二聲學(xué)基陣；信號處理裝置，信號處理裝置通過信號傳輸裝置與聲學(xué)基陣信號連接；顯控裝置，顯控裝置與信號處理裝置信號連接。上述錨鏈傾角實時聲學(xué)檢測系統(tǒng)，在浮式生產(chǎn)儲油裝置旋轉(zhuǎn)、遮擋、部分損壞的情況下，至少有一個聲學(xué)基陣可以用于發(fā)送詢問聲信號和接收應(yīng)答聲信號，盡可能避免了因遮擋導(dǎo)致聲信號傳輸不穩(wěn)定、檢測系統(tǒng)無法正常使用的問題，保障了聲學(xué)基陣與傾角檢測裝置的水聲，連接暢通，提高了系統(tǒng)的通信成功率和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于系泊系統(tǒng)安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種錨鏈傾角實時聲學(xué)檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

確保FPSO(Floating Production Storage and Offloading Units，浮式生產(chǎn)儲油裝置)單點系泊系統(tǒng)的安全，是FPSO船隊的安全管理與保障中重要環(huán)節(jié)之一，也是保證FPSO正常作業(yè)的前提；一旦FPSO系泊系統(tǒng)因各種因素受到破壞，則FPSO的安全受到極大威脅，輕者造成停產(chǎn)關(guān)井，帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，重則有溢油危險，可能引發(fā)生態(tài)災(zāi)難。因此，為了保障系泊系統(tǒng)在位正常工作，需要對系泊系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

錨鏈姿態(tài)是用來描述在各種荷載共同作用下的系泊系統(tǒng)狀態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)，對錨鏈狀態(tài)的監(jiān)測可以通過對錨鏈傾角的變化測量實現(xiàn)；即，通過對每條錨鏈的傾角進(jìn)行測量，推算錨鏈的張力。當(dāng)錨鏈張力過大時，可以警示FPSO控制室的操作人員；此外，還可以通過得出錨鏈的平均張力的變化情況來預(yù)警，并可對原始設(shè)計進(jìn)行驗證和修改提供參考。

海洋因其自然環(huán)境的復(fù)雜性，使得對錨鏈姿態(tài)長時間的監(jiān)測非常困難。目前，國內(nèi)外采用的水下傳感器監(jiān)測錨鏈姿態(tài)技術(shù)按數(shù)據(jù)傳輸方式可分為三大類：在線式、自容式和聲傳輸式。其中，在線式數(shù)據(jù)傳輸方式通過在錨鏈上安裝傾角傳感器，利用電纜供電并直接把錨鏈傾斜測量信號傳到中控室，其可長期實時獲取水下測量數(shù)據(jù)，但由于海洋環(huán)境復(fù)雜性和平臺應(yīng)用的特殊性，使得電纜走線非常困難，施工難度大，不便于維護(hù)；自容式數(shù)據(jù)傳輸方式是一種自備電池和存儲卡的測量儀器，將其安裝在錨鏈上，測量數(shù)據(jù)暫時存在自帶存儲卡里，一段時間后水下回收傾角儀讀取測量數(shù)據(jù)，前期投資小，安裝施工方便，但只能應(yīng)用于對數(shù)據(jù)實時性要求不高的場合，不能滿足實時監(jiān)測的要求；聲傳輸式數(shù)據(jù)傳輸方式是基于自容式新開發(fā)的一種帶聲通信功能的智能儀表，通過水聲通信實時將測量信號傳輸?shù)狡脚_上，可實時監(jiān)測，能實時獲取數(shù)據(jù)，水下與平臺雙工通信，可根據(jù)現(xiàn)場需求進(jìn)行測量參數(shù)調(diào)整，但是設(shè)備水下采用電池供電，水下監(jiān)測的時間有限，監(jiān)測頻率不高。

傳統(tǒng)的雖已開發(fā)出聲傳輸式設(shè)備，并實現(xiàn)了在錨鏈檢測上的推廣應(yīng)用，但其在實際使用時容易出現(xiàn)故障，存在水聲通信時斷時續(xù)、水下傾角儀失聯(lián)、傾角儀電池電量很快耗盡等問題，無法正常使用。此外，其為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備，不具備特定現(xiàn)場環(huán)境針對性，同時維護(hù)費用大、周期長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對傳統(tǒng)的聲傳輸式設(shè)備在錨鏈檢測時容易出現(xiàn)故障，存在水聲通信時斷時續(xù)、水下傾角儀失聯(lián)，無法正常使用的問題，提供一種錨鏈傾角實時聲學(xué)檢測系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的一種錨鏈傾角實時聲學(xué)檢測系統(tǒng)，所述錨鏈傾角實時聲學(xué)檢測系統(tǒng)包括：

傾角檢測裝置，所述傾角檢測裝置設(shè)置在系泊系統(tǒng)的錨鏈上；

聲學(xué)基陣組，所述聲學(xué)基陣組至少包括第一聲學(xué)基陣以及第二聲學(xué)基陣，所述第一聲學(xué)基陣以及所述第二聲學(xué)基陣設(shè)置于浮式生產(chǎn)儲油裝置平臺底部不同位置；

信號處理裝置，所述信號處理裝置通過信號傳輸裝置與所述聲學(xué)基陣信號連接；以及，

顯控裝置，所述顯控裝置與所述信號處理裝置信號連接。

在其中的一個實施例中，所述聲學(xué)基陣組用于發(fā)出一定頻率、一定周期以及一定脈寬的詢問聲信號；