一种水下生产立管加速度监测系统与监测方法技术方案

一种水下生产立管加速度监测系统与监测方法，属于海洋浮式平台水下结构的监测技术领域。该方法中数据压缩模块采用固定的观测矩阵对于加速度传感器采集数据进行压缩处理，得到远低于原始采样频率的压缩数据，经由水声传输模块转化为水声信号传递给平台监测基站的水声接收系统后，对压缩信号进行重构，得到高保真率的重构信号，并由工控机进行存储、显示及数据分析，实现对于水下生产立管加速度及水深数据的在线监测与实时分析。该方法有效解决水声传输带宽窄、数据易丢失的问题，降低对于硬件的要求，减轻水下监测系统的工作负担，同时减轻水声传输的传输压力，可广泛应用于海洋浮式平台水下结构的监测技术领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种水下生产立管加速度监测系统与监测方法
本专利技术是一种水下生产立管加速度监测系统与监测方法，属于海洋浮式平台水下结构的监测

技术介绍
生产立管是海洋浮式平台生产系统的主要部分，是海底井口与平台的传输管线。在波浪力、海流力等环境外力的综合作用下，引起立管的结构出现涡激振动等行为运动。从而导致立管拖曳力过大发生变形以及疲劳损伤。此外，平台在海流作用下慢漂，导致立管受力而破坏失效。因此，为了对生产立管的设计提供信息，从而确保立管的正常工作，生产中急需要对立管进行现场监测。对生产立管的监测需要在立管上布置相应的传感器。目前，对于生产立管的监测，许多生产平台采用通过监测立管顶部张力的形式来直接获得立管的顶张力。然而，这种方法只能获得立管端部的受力情况，而无法测量由海流力和波浪力作用下立管各节点的所引起的运动情况。因此，研究人员通过监测生产立管的运动姿态结合水深等信息计算得立管的运动响应。目前，水下测量装置主要采用在线式和自容式，在线式监测装置通过电缆给设备供电，同时将水下传感器所测得的数据以电信号的方式通过电缆传输至水上的终本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于水下生产立管加速度监测系统，该监测系统包括水下监测系统(10)和平台监测基站(11)，其特征在于：所述水下监测系统(10)采用监测系统微处理器(2)与水声传输模块(9)、时钟同步模块(8)、电源管理模块(7)、数据存储模块(6)、数据压缩模块(3)电连接，数据压缩模块(3)与加速度传感器(4)、水深传感器(5)电连接；/n所述平台监测基站(11)采用监测基站微处理器(13)与水声接收模块(12)、工控机(14)电连接；/n所述水声传输模块(9)与水声接收模块(12)之间采用水声信息的无线传输；/n所述水深传感器(5)和加速度传感器(4)的预设参数包括采集时间、采样时长、休眠时间和采...

【技术特征摘要】
1.一种基于水下生产立管加速度监测系统，该监测系统包括水下监测系统(10)和平台监测基站(11)，其特征在于：所述水下监测系统(10)采用监测系统微处理器(2)与水声传输模块(9)、时钟同步模块(8)、电源管理模块(7)、数据存储模块(6)、数据压缩模块(3)电连接，数据压缩模块(3)与加速度传感器(4)、水深传感器(5)电连接；
所述平台监测基站(11)采用监测基站微处理器(13)与水声接收模块(12)、工控机(14)电连接；
所述水声传输模块(9)与水声接收模块(12)之间采用水声信息的无线传输；
所述水深传感器(5)和加速度传感器(4)的预设参数包括采集时间、采样时长、休眠时间和采样频率；
所述时钟同步模块(8)为监测系统微处理器(2)提供当前时间以及当监测系统微处理器(2)休眠时，采用报警模式定时产生中断信号以唤醒监测系统微处理器(2)；
所述电源管理模块(7)通过充电电池为各用电部件进行供电；
当水下监测系统(10)预设参数需要调整时，所述水声传输模块(9)接收平台监测基站(11)发送的调节指令；
所述监测系统微处理器(2)控制加速度传感器(4)和水深传感器(5)的启动或停止，传递参数调节指令。


2.根据权利要求1所述的一种水下生产立管加速度监测方法，其特征在于：该监测方法包括以下步骤：
A、将水下监测系统(10)安装到水下生产立管指定位置，各部件根据预设参数开始工作；
B、加速度传感器(4)与水深传感器(5)采集到原始信号X，原始信号X为RN空间内N×1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚骥，武文华，黄龚赛，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21