CN207472769U - 海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，其属于海洋环境监测监控、海上石油平台生产污水监测装备领域。它主要包括数据采集控制组件、防爆组件、伴热组件、工艺管路组件、清洗组件、云数据组件和管理组件。本实用新型的有益效果是：可扩展支持高清视频现场监测，保证取样点安全，集成其他环境监测传感器；具备将现场数据及视频直接到用户的互联网+技术，能实现海上石油平台生产污水水中油长期远程在线监测，可远程集中管理维护校正校准，成本低、可靠性高、维护方便、数据时效性高，在恶劣气象条件下无需人员介入保障人员安全，数据完整可靠。

Description

海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，其属于海洋环境监测监控、海上石油平台生产污水监测装备领域。

背景技术

随着我国沿海经济和海洋开发的快速发展，海洋环保问题日益突出，港口、船舶、海洋化工、海洋工程、海洋石油开发、海上倾废、滨海旅游的污染防治以及沿岸陆源污染源的治理等对各种海洋环境监测议器、环保设备、环保产品及技术的需求大大增加。

“十二五”规划将海洋经济提到了国家战略高度,标志着经济发展开始由内陆向海洋延伸,蓝色海洋经济将成为中国发展的希望。海洋经济的发展在海底牧场，休闲渔业，海洋装备制造，环保监测，海底荒漠化治理等方面率先的到体现，对海洋环境监测监控，海上石油平台污染物排放在线监测提出了更高的要求。

目前的海上石油平台水中油检测多是实验室设备，采用人工定时定期采集水样送到平台实验室检测，间隔一段时间送到陆地检测部门测试，时效性非常差，人工成本较高，检测结果不可靠。并且测试过程中需要使用浓硫酸等高危管控药品，相关废水排放也很麻烦。市场上也有一些传统的采用化学试剂处理、分光光度法检测的实验室设备，不能用于防爆环境的在线监测，也不能实现远程数据集中管理。部分平台采用进口单台套设备，一是成本高昂，二是不具备远程云端数据集中处理功能及远程测试、管理、诊断、维护功能，多是单台套的本地管理设备，不方便用户的统一管理，特别是上级监管部门的管理，设备的校准维护需要专业人员上平台维护，费用很高，效率较低，实时性差严重制约海上石油平台水中油等污染物监测管理，在海上石油平台水质监测方面缺少一种低成本的稳定可靠能远程在线监测、统一管理维护的水质污染物监测整装系统。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的不足，提供一种海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

本系统由数据采集控制组件、防爆组件、伴热组件、工艺管路组件、清洗组件、云数据组件、管理组件等功能模块组件组成。

数据采集控制组件包括水中油传感器(由紫外荧光光学传感器、纳米防污涂层技术、耐压流通池组成)，液位、温度及其他传感器，供电模块，通讯、单片机、工控机及继电器模块。主要用于现场各种传感数据的采集监测及各种泵、阀、温度的控制。传感器可采用气动吹扫和射流清洗两种模式完成光学窗口清洗。纳米防污涂层可显著降低清洗频次。可扩展支持高清视频现场监测，保证取样点安全，集成其他环境监测传感器。

防爆组件包括隔爆型防爆箱体、安全栅、铠装线缆等防爆器件，主要提供给现场数据采集控制系统设备形成满足防爆要求的系统及设备安装的载体。

伴热组件包括自限温伴热带、接线盒、终端设备和控制模块，用于设备及水样的温度控制，保证设备及水样满足采集温度要求，不受现场环境影响，可实时控制温度，与平台伴热系统隔离，不受平台伴热温度影响。

工艺管路组件包括电磁阀、气动隔膜泵、阀门管件、反洗管路和废水池，提供水样进出的回路系统，完成水样的加压进样、回注、反洗、压力控制、废水暂存、路径切换等管件及废水池内部采用纳米涂层技术处理配合定期定时反洗，有效防止污物积存，保证水样洁净。气动隔膜泵的采用可有效减少泵维护时间，减少使用成本，满足防爆要求。

清洗组件包括气动吹扫、射流清洗两种清洗方式，利用高压气体、射流完成系统管路、传感器、流通池、阀门等需要清洗部件的清洗，保证测试管路、器件、水样的洁净。

云数据组件包括网络穿透模块、远程通讯模块和云数据库模块，提供设备数据的云端存储相关功能，通过网络穿透技术将数据从海洋石油平台复杂多变的网络架构中传输到外网，通过远程通讯设备(超远程wifi，卫星、3G)将数据传输到岸基互联网，并加密传输到云端数据库，所有的在线监测设备数据可统一集中到云数据库管理。

管理组件包括本地数据采集装置、远程数据管理装置、设备维护校准装置，提供了设备的所有采集控制管理功能。可本地数据采集，远程数据管理、设备维护校准，可远端操作校准设备，无须现场维护，减少使用成本，所有设备可统一集中远程管理。

模块化设计可方便搭载其他在线传感器，如COD、氨氮等用于各种水质监测或环境监测。系统长期运行稳定，运行成本低，不消耗试剂，无二次污染。所有系统满足海上平台设备防爆等级、密封及防腐蚀要求，耐盐雾。为保证整体系统在各种复杂工况下的稳定可靠，本创新系统在数据采集控制系统、防爆系统、伴热系统、工艺管路系统、清洗系统、云数据系统、软件系统等功能组件上都进行了创新的设计。该系统的成功开发可大大提高海洋石油平台生产废水、污染排放及水质监测效率，减少人工采样频率，降低日常监测工作量。填补国内海上石油平台水质自动监测市场的空白，是海洋石油平台水质自动监测、监督、监控、污染排放监测预警及工艺过程控制预警的最佳装备。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本系统采用紫外荧光光学传感器，不需添加化学药剂，没有二次污染。本系统具有远程及云数据处理技术，可远程实时在线监测管理维护，远程操作设备，节省人工成本，提高管理效率。为实现长期稳定可靠的在线实时监测，本系统采用纳米防污技术防止管路及传感器的清洁，保证水样不受污染，并采用系统控制的自限温伴热系统保证测试环境的稳定，不受环境影响。传感器的清洗方面也采用了气动除扫和射流清洗双方案，保证清洗可靠性。集成创新，提供全套方案，降低总体拥有成本，长期稳定可靠运行，不受环境影响。陆地环境下的技术在海洋石油平台无法简单移植，该系统为针对海洋石油平台长期可靠应用，进行了艰苦的摸索与反复试验，创新设计。本发明通过系统的整体方案创新实现了一种低成本，自动化可以长期在可靠使用的海上平台水中油远程在线监测的整装系统。可以在复杂网络环境、严格防爆要求下低成本传输石油平台的水质监测数据到监管中心，同时兼具远程维护管理，统一监管的功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

在图中，1、数据采集控制组件；11、环境监测传感器；12、水中油传感器；121、耐压流通池；122、紫外荧光光学传感器；13、供电模块；14、通讯控制模块；2、防爆组件；21、防爆箱体；22、安全栅；23、铠装线缆；3、伴热组件；4、工艺管路组件；41、电磁阀；42、气动隔膜泵；43、阀门管件；44、反洗管路；45、废水池；5、清洗组件；51、气动吹扫装置；52、射流清洗装置；6、云数据组件；61、网络穿透模块；62、远程通讯模块；63、云数据库模块；7、管理组件；71、本地数据采集装置；72、远程数据管理装置；73、设备维护校准装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，包括数据采集控制组件1、防爆组件2、伴热组件3、工艺管路组件4、清洗组件5、云数据组件6和管理组件7；所述数据采集控制组件1包括环境监测传感器11、水中油传感器12、供电模块13、通讯控制模块14,所述环境监测传感器11包括液位传感器和温度传感器,所述水中油传感器12由耐压流通池121和外涂纳米防污涂层的紫外荧光光学传感器122组成；所述防爆组件2包括防爆箱体21、安全栅22和铠装线缆23，所述防爆箱体21为隔爆型防爆箱体；所述伴热组件3由自限温伴热带、接线盒、终端设备和控制模块组成；所述工艺管路组件4包括电磁阀41、气动隔膜泵42、阀门管件43、反洗管路44和废水池45，所述阀门管件43和废水池45内壁涂有纳米防污涂层；所述清洗组件5包括气动吹扫装置51和射流清洗装置52；所述云数据组件6包括网络穿透模块61、远程通讯模块62和云数据库模块63，所述远程通讯模块62采用卫星、3G或超远程5.8Gwifi；所述管理组件7包括本地数据采集装置71、远程数据采集装置72和设备维护校准装置73。

创新采用气动吹扫和射流清洗两种模式完成光学窗口清洗，利用高压气体、射流完成工艺管路组件4、环境监测传感器11、水中油传感器12、耐压流通池121、阀门管件43等需要清洗部件的清洗，保证测试管路、器件、水样的洁净；纳米防污涂层可显著降低清洗频次，紫外荧光光学传感器122可在线免试剂测量,无二次污染，测试速度快、成本低。

自带伴热组件3保证设备及水样满足采集温度要求，不受现场环境影响。阀门管件43及废水池45内部创新采用纳米涂层技术处理配合定期定时反洗，有效防止污物积存，保证水样洁净。气动隔膜泵42的采用可有效减少泵维护时间，减少使用成本，满足防爆要求。系统具备多点扩展整合能力，能提供大数据分析功能，有云数据库模块63。所有水中油监测系统可联网统一在岸基远端控制中心进行远程管理维护。可扩展支持高清视频现场监测，保证取样点安全，集成其他环境监测传感器11。具备将现场数据及视频直接到用户的互联网+技术，能实现海上石油平台生产污水水中油长期远程在线监测，可远程集中管理维护校正校准，成本低、可靠性高、维护方便、数据时效性高，在恶劣气象条件下无需人员介入保障人员安全，数据完整可靠。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，其特征在于：包括数据采集控制组件(1)、防爆组件(2)、伴热组件(3)、工艺管路组件(4)、清洗组件(5)、云数据组件(6)和管理组件(7)；所述数据采集控制组件(1)包括环境监测传感器(11)、水中油传感器(12)、供电模块(13)、通讯控制模块(14)，所述通讯控制模块(14)包括通讯单片机、工控机和继电器模块；所述防爆组件(2)包括防爆箱体(21)、安全栅(22)和铠装线缆(23)；所述工艺管路组件(4)包括电磁阀(41)、气动隔膜泵(42)、阀门管件(43)、反洗管路(44)和废水池(45)；所述清洗组件(5)包括气动吹扫装置(51)和射流清洗装置(52)；所述云数据组件(6)包括网络穿透模块(61)、远程通讯模块(62)和云数据库模块(63)，所述远程通讯模块(62)可将数据传输到岸基、并加密传输到云数据库模块(63)；所述管理组件(7)包括本地数据采集装置(71)、远程数据采集装置(72)和设备维护校准装置(73)。

2.根据权利要求1所述的海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，其特征在于：所述环境监测传感器(11)包括液位传感器和温度传感器。

3.根据权利要求1或2所述的海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，其特征在于：所述水中油传感器(12)由耐压流通池(121)和外涂纳米防污涂层的紫外荧光光学传感器(122)组成。

4.根据权利要求3所述的海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，其特征在于：所述伴热组件(3)由自限温伴热带、接线盒、终端设备和控制模块组成。

5.根据权利要求1所述的海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，其特征在于：所述防爆箱体(21)为隔爆型防爆箱体。

6.根据权利要求1所述的海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，其特征在于：所述远程通讯模块(62)采用卫星、3G或超远程5.8Gwifi。

7.根据权利要求1所述的海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，其特征在于：所述数据采集控制组件(1)、防爆组件(2)、伴热组件(3)、工艺管路组件(4)、清洗组件(5)和管理组件(7)的在线监测数据集中到云数据库模块(63)，且与云数据库模块(63)双向通讯及控制。

8.根据权利要求1所述的海上石油平台生产污水水中油远程在线监测系统，其特征在于：所述阀门管件(43)和废水池(45)内壁涂有纳米防污涂层。