[發明專利]海洋平臺導管架全生命周期失效性監測系統及方法

在審

• 申請號: 202310289529.9
• 申請日: 2023-03-22
• 公開（公告）號: CN116481591A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 張福東;劉豪壯;馮加偉;吳永鵬;蔣川東;李天雄;白星曄;林君
• 申請（專利權）人: 南方海洋科學與工程廣東省實驗室（湛江）;吉林大學;中海石油（中國）有限公司湛江分公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 沈陽銘揚聯創知識產權代理事務所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

1.一種海洋平臺導管架全生命周期失效性監測系統，其特征在于，包括：

窄線寬激光器、耦合器、脈沖調制器、摻餌放大器、電光調制器、光濾波器、環形器、分布式應變傳感光纖、光電平衡探測器、高速采集卡、信息綜合處理單元以及上位機；

其中，所述窄線寬激光器輸出一束中心波束為1550nm的激光，經過耦合器分為上路與下路；

所述上路為探測光路，激光從耦合器輸出，經過電光調制器調制產生11GHz移頻的光信號，由光濾波器將除移頻信號上邊帶部分之外的信號濾除，作為探測光進入分布式應變傳感光纖。

下路為脈沖光路，激光從耦合器輸出，經過脈沖調制器調制為脈沖光，由摻餌放大器放大后，從環形器進入分布式應變傳感光纖中；

攜帶應變傳感信息的探測光通過環形器，進入光電平衡探測器中，再由高速采集卡進行采集，由信號綜合處理單元進行3D可視化處理，最后通過上位機進行顯示及預警。

2.如權利要求1所述的分布式應變傳感光纖，其特征在于，

所述分布式應變傳感光纖采用外部黏貼布設，分布式應變傳感光纖用水下膠黏劑與橡膠皮粘結在導管架結構表面，再使用不銹鋼打包帶綁扎固定在導管架腿柱和腿柱間的橫縱桿上。

3.一種海洋平臺導管架全生命周期失效性監測方法，其特征在于，

將一束中心波束為1550nm的激光分為兩路，一路調制為脈沖光并進行放大，一路經過移頻并濾波，兩路光分別從分布式應變傳感光纖兩頭輸入，攜帶應變傳感信息的探測光通過環形器，進入光電平衡探測器中，再由高速采集卡進行采集，由信號綜合處理單元進行3D可視化處理，最后通過上位機進行顯示及預警。

4.如權利要求3所述的海洋平臺導管架全生命周期失效性監測方法，其特征在于，所述一路調制為脈沖光并進行放大，包括：激光從耦合器輸出，經過電光調制器調制產生11GHz移頻的光信號，由光濾波器將除移頻信號上邊帶部分之外的信號濾除，作為探測光進入分布式應變傳感光纖。

5.如權利要求3所述的海洋平臺導管架全生命周期失效性監測方法，其特征在于，所述一路經過移頻并濾波，包括：激光從耦合器輸出，經過脈沖調制器調制為脈沖光，由摻餌放大器放大后，從環形器進入分布式應變傳感光纖中。

6.如權利要求3所述的海洋平臺導管架全生命周期失效性監測方法，其特征在于，上位機通過有限元建模，確定導管架各結構所能承受的應力極限，確定系統應變與各結構應力對應關系，并設定閾值，當分布式應變傳感光纖傳輸信號超出閾值時，上位機發出警報。