[發(fā)明專利]海洋平臺(tái)上部組塊重量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010409246.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN111595423A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桑軍;田育豐;黃焱;關(guān)湃;陳軍;石保忠;張寶華;趙春華;尚潔;龐洪林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中海石油（中國）有限公司天津分公司;天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01G19/00
• 分類號(hào): G01G19/00;G01G9/00;G01P15/09;G01B11/16
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種海洋平臺(tái)上部組塊重量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括壓電式加速度傳感器、光柵光纖應(yīng)變傳感器、數(shù)采模塊、光纖解調(diào)儀、工控機(jī)、上位機(jī)、船用電纜和光纜，由壓電式加速度傳感器和光柵光纖應(yīng)變傳感器采集上部組塊甲板運(yùn)動(dòng)加速度信號(hào)和導(dǎo)管架帽垂向應(yīng)變信號(hào)，通過船用光纜將加速度信號(hào)和應(yīng)變信號(hào)傳輸匯總至工控機(jī)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理與融合后上傳至上位機(jī)，在上位機(jī)進(jìn)行上部組塊重量計(jì)算與可視化顯示。

在上部組塊甲板與主立柱相交位置布置多個(gè)兩向壓電式加速度傳感器，形成加速度傳感網(wǎng)絡(luò)，用于對(duì)海洋平臺(tái)在水平面內(nèi)的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行有效測(cè)量；

在海洋平臺(tái)的各樁腿導(dǎo)管架帽位置安裝兩組應(yīng)變傳感器網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于一個(gè)樁腿，第一組應(yīng)變傳感器網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)光柵光纖應(yīng)變傳感器在樁腿上沿垂向安裝，安裝時(shí)光柵光纖應(yīng)變傳感器間隔90°布置，綜合各個(gè)光柵光纖應(yīng)變傳感器的垂向應(yīng)變值計(jì)算樁腿軸向載荷和彎矩；第二組應(yīng)變傳感器網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)光柵光纖應(yīng)變傳感器布置在第一組應(yīng)變傳感器網(wǎng)絡(luò)的相鄰兩個(gè)光柵光纖應(yīng)變傳感器之間，兩組應(yīng)變傳感器網(wǎng)絡(luò)使用不同的船用光纜連接，獨(dú)立采集數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，工控機(jī)具有時(shí)間同步模塊，實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)采模塊和光纖解調(diào)儀的硬件時(shí)間進(jìn)行同步調(diào)試，由數(shù)采模塊上傳至工控機(jī)的加速度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)帶有數(shù)采模塊的時(shí)間戳，由光纖解調(diào)儀上傳至工控機(jī)的應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也會(huì)帶有光纖解調(diào)儀的時(shí)間戳，工控機(jī)上的時(shí)間同步模塊實(shí)時(shí)向數(shù)采模塊和光纖解調(diào)儀同步發(fā)送指令，調(diào)取兩者的實(shí)時(shí)機(jī)器時(shí)間，工控機(jī)對(duì)兩個(gè)機(jī)器時(shí)間進(jìn)行比對(duì)，得到補(bǔ)償系數(shù)輸入響應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)的時(shí)間序列中，以保障加速度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的同步性。