海上提油作业中缆绳拉力及罗经信号的无线监控预警系统

摘要

本发明公开了一种海上提油作业中缆绳拉力及罗经信号的无线监控预警系统。其包括FPSO驻停储油轮和不固定提油船，在FPSO驻停储油轮和不固定提油船之间连接有缆绳，FPSO驻停储油轮上设有罗经仪、用于检测所述缆绳拉力的拉力传感器、信号采集发射一体机，不固定提油船上设有无线信号接收终端，信号采集发射一体机采集罗经仪的罗经信号和拉力传感器的拉力信号，并将罗经信号和拉力信号发送给无线信号接收终端，无线信号接收终端根据所述缆绳拉力及罗经信号进行实时监控与预警。本发明通过无线传输方式，实现大缆拉力和罗经信号的实时监控，提高了输油过程的安全性和可靠性，且设备成本低，易于安装和操作，不需要对相关人员进行专业的培训。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在海上提油作业中，对海上油气加工FPSO驻停储油轮与不固定提油船之间的缆绳拉力和船舶方位进行监控、预警的系统。

背景技术

目前，中国海洋石油经过多年的信息化建设，基本上建立了一个较为完善的信息化应用平台，为海上平台的信息化建设做出了重要的贡献。但在目前海上一线生产作业环境中，FPSO（Floating Production Storage and Offloading，即浮式储油卸油装置，可对原油进行初步加工并储存，被称为"海上石油工厂）系泊船舶的受力是个较为复杂的问题，除了与风、浪、流等海洋环境等因素有关外，还与船舶大小、船型、装载量、护舷类型、系缆方式、缆绳张力等一系列因素有关。系泊船舶在这些因素的影响下均会产生运动，严重时会影响海上一线生产区装卸作业，延长船舶停泊时间，使相关费用增加。因此，船舶系泊时需要保证正常作业下不发生大的运动，确保相关人员及设备的安全。有必要将缆绳拉力数据和船舶方位数据进行实时监测，以便能有效地避免在传输石油的过程中发生各种事故，有效的辅助一线生产作业。

FPSO驻停储油轮与不固定提油船在输送石油的过程中，FPSO驻停储油轮与不固定提油船之间的缆绳拉力监控主要通过人工进行观察监测。而且罗经信号和缆绳拉力信号数据无法在不固定提油船上进行观测，只有通过对讲机等方式进行信息的传递及互通，此外，不固定提油船无法对缆绳拉力做到数据的实时监测。当系泊船舶在风浪等海洋环境因素影响下会发生运动时，不能做到将缆绳拉力信息及罗经信号实时通知不固定提油船或第三方船只，在严重时会影响海上一线作业区的正常作业。

在目前的海上提油作业中，比如在冬季季风季节，受涌浪影响缆绳拉力瞬息万变，有时还没来得及报告给不固定提油船船长时，拉力就已经超出了缆绳所承受的最大拉力，若按照每年更换一条缆绳计算，一条缆绳4万块钱，一条软管56万、按照以往经验最少更换2条软管，一次断缆直接经济损失近116万元，损失软管内原油30立方，回收及消除污染费用约120万元，该损失还没有计算更严重的油轮碰撞的风险，若产生碰撞损失将不可估量。

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种海上提油作业中缆绳拉力及罗经信号的无线监控预警系统，以实现缆绳拉力和罗经信号的实时监控。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种海上提油作业中缆绳拉力及罗经信号的无线监控预警系统，包括FPSO驻停储油轮和不固定提油船，在FPSO驻停储油轮和不固定提油船之间连接有缆绳，所述FPSO驻停储油轮上设有罗经仪、用于检测所述缆绳拉力的拉力传感器、信号采集发射一体机，所述不固定提油船上设有无线信号接收终端，所述信号采集发射一体机采集罗经仪的罗经信号和拉力传感器的拉力信号，并将罗经信号和拉力信号发送给无线信号接收终端，所述无线信号接收终端根据所述缆绳拉力及罗经信号进行实时监控与预警。

其中，所述信号采集发射一体机由缆绳拉力采集模块，罗经数据采集模块及无线发射模块构成，所述缆绳拉力采集模块用于采集所述拉力传感器的拉力信号，所述罗经数据采集模块用于采集所述罗经仪的罗经信号，所述无线发射模块用于将罗经信号和拉力信号发送给无线信号接收终端。

其中，所述FPSO驻停储油轮上设有外接天线，所述外接天线接收所述无线发射模块的发射信号，并将信号转发给无线信号接收终端。

其中，所述无线信号接收终端为手持无线信号接收终端。

本发明的有益效果：由于采用了上述的结构，本发明通过无线传输方式，替代以前靠人工监控、用对讲机吼叫的落后沟通监控模式，实现大缆拉力和罗经信号的实时监控，提高了输油过程的安全性和可靠性，且设备成本低，易于安装和操作，不需要对相关人员进行专业的培训。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图１是海上提油作业中缆绳拉力及罗经信号的无线监控预警系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的核心在于提供一种海上提油作业中缆绳拉力及罗经信号的无线监控预警系统，其通过无线传输方式，替代以前靠人工监控、用对讲机吼叫的落后沟通监控模式，实现大缆拉力和罗经信号的实时监控，提高了输油过程的安全性和可靠性。

如图1所示，本发明所述的海上提油作业中缆绳拉力及罗经信号的无线监控预警系统，包括FPSO驻停储油轮1和不固定提油船2，在FPSO驻停储油轮1和不固定提油船2之间连接有缆绳3。所述FPSO驻停储油轮1上设有用于检测FPSO驻停储油轮1的罗经信号的罗经仪4、用于检测所述缆绳3拉力的拉力传感器5、信号采集发射一体机6，所述不固定提油船2上设有无线信号接收终端7。所述信号采集发射一体机6采集罗经仪4的罗经信号和拉力传感器5的拉力信号，并将罗经信号和拉力信号发送给无线信号接收终端7，所述无线信号接收终端7根据所述缆绳拉力及罗经信号进行实时监控与预警。

其中，所述信号采集发射一体机6由缆绳拉力采集模块，罗经数据采集模块及无线发射模块构成，所述缆绳拉力采集模块用于采集所述拉力传感器5的拉力信号，所述罗经数据采集模块用于采集所述罗经仪4的罗经信号，所述无线发射模块用于将罗经信号和拉力信号发送给无线信号接收终端7。具体的，所述信号采集发射一体机的硬件由用于罗经信号采集的集成RS232/485采集模块、用于缆绳拉力信号采集的集成4-20mA采集模块、实现数据无线传输的无线433MHZ发射模块和电源部件构成；设备大小为150mm*130mm*60mm，安装在油轮报房机架上。

其中，所述FPSO驻停储油轮1上设有外接天线8，所述外接天线8接收所述无线发射模块的发射信号，并将信号转发给无线信号接收终端7。具体的，所述外接天线安装在FPSO驻停储油轮报房外顶部的长度为400mm－450mm，所述信号采集发射一体机与所述外接天线之间的引线长度小于10米。所述外接天线有一个可以把天线固定在油轮报房外顶部的磁性基座，所述外接天线最高点和提油船上的所述无线信号接收终端的位置要在150度可视范围内。

所述无线信号接收终端7为手持无线信号接收终端。具体的，所述手持无线信号接收终端的硬件由集成433MHZ无线接收模块、7寸彩色TFT触屏、8G存储卡和电源部件构成。例如，所述手持无线信号接收终端可以是在移动中工作的掌上电脑，并带有一个触摸屏，电源部件采用电池供电。在海上提油过程中，在不固定提油船上通过手持无线信号接收终端能同时对缆绳拉力及罗经信号进行实时监控与预警。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。

总之，本发明虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。