CN207050894U - 海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置，包括电脑、无线路由器、光纤解调仪、光纤分路器、埋入式光纤传感器及贴片式光纤传感器；电脑连接无线路由器，无线路由器连接光纤解调仪，光纤解调仪并联连接光纤分路器，光纤分路器并联连接埋入式光纤传感器或贴片式光纤传感器；埋入式光纤传感器预埋置水泥滑道块的中间位置，贴片式光纤传感器预安装在位于码头前沿的钢制滑道块的内侧壁；由光纤解调仪与数据采集软件系统采用无线数据传输，可远程操作，在大型海洋平台组块拖拉装船过程中对突发性的应力进行预测和报警，存储检测数据实现对滑道的离线评估，与理论计算比较修正，为滑道受力分析计算提供技术支持。

Description

海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置。

背景技术

海洋石油的勘探逐步由浅海延伸到深水、超深水海域，平台组块、导管架等的建造规模越来越大，结构越来越复杂。大型深水采油平台的施工一般分为六个阶段：陆地建造与组装，整体称重与重心测量，装船与驳船的调载，海上拖航，海上吊装就位和海上打桩。装船的方式有吊装移位、小车移位，滑动移位等。滑动移位方式适用范围广，技术成熟。

大型深水采油平台(CEP组块)经模块建造、组装完毕后，利用重量转移装置下降到驳船支撑结构(DSF)上，再滑移至码头前沿装船运走。组块重量一般要达30000吨或者更重，需要在特设的滑道上进行滑移，这种滑道为加大滑道的受力面积，一般在滑道板中间上铺设两列滑道块，该滑道块关于滑道轴线对称，由连续的两层活动垫块组成，材料为钢筋混凝土。

综上，开发一套装船过程中滑道受力检测装置，通过检测滑道上的受力情况来反应建造场地和码头的实际的受力情况，是深水油气勘探工程建造过程的技术关键之一，具有重要的理论、应用价值和普遍的工程推广意义。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术存在的缺点而提供一种海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置，可以现场检测得到滑移装船过程中滑道载荷的分布情况，与理论计算进行比较修正，为以后项目建造装船滑道受力更准确分析提供依据；显示器实时显示受力情况，检测精度高，可远程接受信号，具备抗干扰的能力；可对拖拉装船过程中的突发性的应力进行预测和报警，避免某些突发情况；通过对检测数据的存储，还可以实现对滑道的离线评估。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。

本实用新型海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置，其特征在于：其包括电脑、无线路由器、光纤解调仪、数个光纤分路器、数个埋入式光纤传感器以及数个贴片式光纤传感器；该电脑(PC)连接一个无线路由器，该无线路由器连接一个光纤解调仪，该光纤解调仪并联连接数个光纤分路器，数个光纤分路器分别并联连接数个埋入式光纤传感器或者数个贴片式光纤传感器；该数个埋入式光纤传感器分别分散预埋置水泥滑道块的中间位置，数个贴片式光纤传感器分别分散预安装在位于码头前沿的钢制滑道块的内侧壁。

前述的海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置，其中：所述电脑(PC)连接一个无线路由器，该无线路由器连接一个光纤解调仪，该光纤解调仪通过光导纤维并联连接四个光纤分路器，其中第一个光纤分路器通过光导纤维并联连接四至六个埋入式光纤传感器，第二个光纤分路器通过光导纤维并联连接四至六个埋入式光纤传感器，第三个光纤分路器通过光导纤维并联连接二至三个贴片式光纤传感器，第四个光纤分路器通过光导纤维并联连接二至三个贴片式光纤传感器；该第一个光纤分路器通过光导纤维并联连接的四至六个埋入式光纤传感器分别等距预埋置左侧水泥滑道块的中间位置，第二个光纤分路器通过光导纤维并联连接的四至六个埋入式光纤传感器分别等距预埋置右侧水泥滑道块的中间位置；第三个光纤分路器通过光导纤维并联连接的二至三个贴片式光纤传感器分别等距预安装在位于码头前沿左侧的钢制滑道块的内侧壁，第四个光纤分路器通过光导纤维并联连接的二至三个贴片式光纤传感器分别等距预安装在位于码头前沿右侧的钢制滑道块的内侧壁。

前述的海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置，其中：所述电脑内装有检测系统软件和信号采集系统软件，该检测系统软件包括数据采集、图像显示、分析处理、报警显示、储存打印；所述无线路由器、光纤解调仪、光纤分路器、埋入式光纤传感器以及贴片式光纤传感器均为市售产品。

本实用新型海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置的有益效果是：实时检测滑道块的受力应变，间接获得滑道的应力数据，图像显示，实时掌握滑道的受力情况及其峰值。采用无线数据传输，远程操作，安全，方便。填补了国内海洋石油平台装船过程中滑道受力实时检测与分析的技术空白，为场地、码头的受力分析与设计建设提供重要技术支持。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图中主要标号说明：1埋入式传感器、2贴片式传感器、3光纤(光导纤维)、4光纤分路器、5光纤解调仪、6无线路由器、7装有检测系统软件的电脑(PC)。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置，其包括电脑7、无线路由器6、光纤解调仪5、数个光纤分路器4、数个埋入式光纤传感器1以及数个贴片式光纤传感器2；该电脑7(PC)连接一个无线路由器6，该无线路由器6连接一个光纤解调仪5，该光纤解调仪5并联连接数个光纤分路器4，数个光纤分路器4分别并联连接数个埋入式光纤传感器1或者数个贴片式光纤传感器2；该数个埋入式光纤传感器1分别分散预埋置水泥滑道块的中间位置，数个贴片式光纤传感器2分别分散预安装在位于码头前沿的钢制滑道块的内侧壁。

如图1所示，本实用新型海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置，其特：所述电脑7(PC)连接一个无线路由器6，该无线路由器6连接一个光纤解调仪5，该光纤解调仪5通过光导纤维3并联连接四个光纤分路器4，其中第一个光纤分路器通过光导纤维并联连接四至六个埋入式光纤传感器1，第二个光纤分路器通过光导纤维并联连接四至六个埋入式光纤传感器1，第三个光纤分路器通过光导纤维并联连接二至三个贴片式光纤传感器2，第四个光纤分路器通过光导纤维并联连接二至三个贴片式光纤传感器2；该第一个光纤分路器通过光导纤维并联连接的四至六个埋入式光纤传感器1分别等距预埋置左侧水泥滑道块的中间位置，第二个光纤分路器通过光导纤维并联连接的四至六个埋入式光纤传感器1分别等距预埋置右侧水泥滑道块的中间位置；第三个光纤分路器通过光导纤维并联连接的二至三个贴片式光纤传感器2分别等距预安装在位于码头前沿左侧的钢制滑道块的内侧壁，第四个光纤分路器通过光导纤维并联连接的二至三个贴片式光纤传感器2分别等距预安装在位于码头前沿右侧的钢制滑道块的内侧壁。所述电脑7内装有检测系统软件和信号采集系统软件，该检测系统软件包括数据采集、图像显示、分析处理、报警显示、储存打印；所述无线路由器6、光纤解调仪5、光纤分路器4、埋入式光纤传感器1以及贴片式光纤传感器2均为市售产品。

本实用新型海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置的使用：在海洋平台组块拖拉装船之前，将埋入式传感器1预埋至水泥滑道块，一般预埋十二个以上埋入式传感器1；再将贴片式传感器2安装至码头前沿的钢制滑道块，一般安装四个以上贴片式传感器2，并调试至能正常工作。海洋平台组块在滑道块上被拖拉至码头的缓缓过程中，滑道块内预埋的埋入式传感器1受压产生应变信号，以及当海洋平台组块拖拉至码头前沿上船时，钢制滑道块侧壁上的贴片式传感器2受压产生应变信号，各个信号分别通过光纤3和光纤分路器4传输至光纤解调仪5。

光纤解调仪5将采集到的滑道块的应变数据转换成滑道的应力数据，并通过电脑7的图像显示，使操作者在组块拖拉装船过程中实时掌握滑道的应力情况。对突发性的应力进行预测和报警，避免某些突发情况。

检测系统，针对实际检测中的滑道，受诸多外界环境的影响，首先要确保数据采集系统的安全运行。检测系统采用LabVIEW作为平台，操作面板与真实的仪表无异。LabVIEW还提供了简单直观的程序调试环境，使用者可以方便地找到错误所在的位置及原因。

本实用新型海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置在大型组块拖拉装船过程中的操作步骤：

1、安装传感器。海洋平台组块在滑道块上拖拉装船之前，先按照传感器布置图，在水泥滑道块内预埋12个埋入式传感器1，左右两侧的水泥滑道块内分别预埋6个，在码头前沿的左右两侧钢制滑道块内侧分别安装2个贴片式传感器2。

2、传感器的调试。拖拉装船之前，将每个埋入式传感器1和贴片式传感器2分别与光纤解调仪5之间通过光纤3和光纤分路器4进行连接，连接之后对每一个埋入式传感器1和贴片式传感器2进行调试，检测是否正常工作，对不能正常工作的传感器，检明故障原因，修复利用或者更换。

3、电脑7中检测系统对传感器参数的设置：埋入式传感器1和贴片式传感器2通过感受波长变化测量的是滑道块受压时的应变数据，并按设置的时间间隔保存数据；通过滑道块应变与滑道应变的对应关系，得到滑道块下方的滑道的受压应变数据。

4、光纤解调仪5的数据采集：拖拉装船过程中，检测系统按照设置的时间间保存数据，将波长数据转换成滑道块的应变数据，再按照滑道块应变与滑道应变的对应关系(之前用ANSYS分析所拟合的曲线，得到滑道块的应变换算到滑道应变的换算系数，例如滑道应变S8’与滑道块应变S8(某个传感器的编号)的对应关系：s8’≈0.4801*s8+0。其他的可类比)，得到滑道的应变数据，进而得到滑道的应力数据。

本实用新型海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置工作原理：在大型平台陆地建造完成后，在滑道块之上拖拉装船过程中，采用埋入式传感器预埋至水泥滑道块，将贴片式传感器焊接于钢制滑道块的侧壁，传感器的受力波长数据转换成滑道块的应变数据，再按照ANSYS软件拟合的曲线得到“滑道块的应变”与“滑道的应变”之间的换算系数，进而得到滑道的应力数据。

埋入式传感器和贴片式传感器的波长数据通过光纤，经由光纤分路器汇集至光纤解调仪(将波长数据转换成滑道块的应变数据)，再由无线路由器传送至安装有检测控制系统的电脑中(按照“滑道块应变”与“滑道应变”的对应关系，得到滑道的应变、应力数据)，并用显示器实时显示。通过无线路由器，实现远程操作，安全，方便，抗干扰。

检测系统对拖拉装船过程中的突发性的应力进行预测和报警，可以避免某些突发情况；通过对检测数据的存储，可以实现对滑道的离线评估。

本实施例中未进行说明的内容为现有技术，故，不再进行赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制(尤其是传感器的安装数量)，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置，其特征在于：其包括电脑、无线路由器、光纤解调仪、数个光纤分路器、数个埋入式光纤传感器以及数个贴片式光纤传感器；该电脑连接一个无线路由器，该无线路由器连接一个光纤解调仪，该光纤解调仪并联连接数个光纤分路器，数个光纤分路器分别并联连接数个埋入式光纤传感器或者数个贴片式光纤传感器；该数个埋入式光纤传感器分别分散预埋置水泥滑道块的中间位置，数个贴片式光纤传感器分别分散预安装在位于码头前沿的钢制滑道块的内侧壁。

2.根据权利要求1所述的海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置，其特征在于：所述电脑连接一个无线路由器，该无线路由器连接一个光纤解调仪，该光纤解调仪通过光导纤维并联连接四个光纤分路器，其中第一个光纤分路器通过光导纤维并联连接四至六个埋入式光纤传感器，第二个光纤分路器通过光导纤维并联连接四至六个埋入式光纤传感器，第三个光纤分路器通过光导纤维并联连接二至三个贴片式光纤传感器，第四个光纤分路器通过光导纤维并联连接二至三个贴片式光纤传感器；该第一个光纤分路器通过光导纤维并联连接的四至六个埋入式光纤传感器分别等距预埋置左侧水泥滑道块的中间位置，第二个光纤分路器通过光导纤维并联连接的四至六个埋入式光纤传感器分别等距预埋置右侧水泥滑道块的中间位置；第三个光纤分路器通过光导纤维并联连接的二至三个贴片式光纤传感器分别等距预安装在位于码头前沿左侧的钢制滑道块的内侧壁，第四个光纤分路器通过光导纤维并联连接的二至三个贴片式光纤传感器分别等距预安装在位于码头前沿右侧的钢制滑道块的内侧壁。

3.根据权利要求1或2所述的海洋石油平台建造装船滑道受力检测装置，其特征在于：所述电脑内装有检测系统软件和信号采集系统软件，该检测系统软件包括数据采集、图像显示、分析处理、报警显示、储存打印；

所述无线路由器、光纤解调仪、光纤分路器、埋入式光纤传感器以及贴片式光纤传感器均为市售产品。