海上设施结构监测系统标准适用性研究.pdf
《海上设施结构监测系统标准适用性研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《海上设施结构监测系统标准适用性研究.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、海上设施结构监测系统标准适用性研究 康永田,凌爱军,靳新悦,梁园华,唐爱盼(中国船级社海洋工程技术中心,天津 3 0 0 4 5 7)摘要 随着海上设施结构安全要求的不断提高和数字化技术的快速发展,结构健康监测技术被广泛应用在海上设施结构物中,对海上设施结构进行实时、无损、全面的损伤评估,保障海上设施的安全。目前,数字化技术在海上设施上的应用处于起步阶段,业内对于海上设施的结构监测系统还未形成完善的技术标准。本文研究海上设施结构监测系统的标准,分析监测系统设计、制造、安装、调试和检验标准的适用性,为海上设施结构监测系统的工程应用提供技术支持。关键词 海上设施;监测系统;数字孪生;标准适用性中图
2、分类号:P 7 5 文献标志码:A 文章编号:2 0 9 5 7 2 9 7(2 0 2 3)0 1 0 1 0 5d o i:1 0.1 2 0 8 7/o e e t.2 0 9 5-7 2 9 7.2 0 2 3.0 2.1 6R e s e a r c h o n t h e A p p l i c a b i l i t y o f S t a n d a r d s f o r O f f s h o r e F a c i l i t y S t r u c t u r e M o n i t o r i n g S y s t e m sK A N G Y o n g t i
3、a n,L I N G A i j u n,J I N X i n y u e,L I A N G Y u a n h u a,T A N G A i p a n(C h i n a C l a s s i f i c a t i o n S o c i e t y O f f s h o r e E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y C e n t e r,T i a n j i n 3 0 0 4 5 7,C h i n a)A b s t r a c t W i t h t h e i n c r e a s i n g t e c h n
4、i c a l r e q u i r e m e n t s f o r t h e s t r u c t u r a l s a f e t y o f o f f s h o r e f a c i l i t i e s a n d t h e r a p i d d e v e l o p m e n t o f d i g i t a l t e c h n o l o g y,s t r u c t u r a l h e a l t h m o n i t o r i n g t e c h n o l o g y i s w i d e l y u s e d i n o
5、f f s h o r e f a c i l i t y s t r u c t u r e s t o m o n i t o r t h e s a f e t y o f t h e s t r u c t u r e a n d e n s u r i n g t h e s a f e t y o f t h e f a c i l i t i e s.A t p r e s e n t,t h e a p p l i c a t i o n o f d i g i t a l t w i n t e c h n o l o g y t o o f f s h o r e f a
6、c i l i t i e s i s b e g i n n i n g,a n d n o w t h e o f f s h o r e f a c i l i t y s t r u c t u r e m o n i t o r i n g s y s t e m h a s n o t f o r m e d a m a t u r e t e c h n i c a l s t a n d a r d.T h i s p a p e r s t u d i e d t h e o f f s h o r e f a c i l i t y s t r u c t u r e m
7、o n i t o r i n g s t a n d a r d s,a n a l y s e t h e a p p l i c a b i l i t y o f m o n i t o r i n g s y s t e m d e s i g n,m a n u f a c t u r i n g,i n s t a l l a t i o n,c o mm i s s i o n i n g a n d i n s p e c t i o n s t a n d a r d s,a n d p r o v i d e d t e c h n i c a l s u p p o r
8、 t f o r t h e e n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n o f o f f s h o r e f a c i l i t y s t r u c t u r e m o n i t o r i n g s y s t e m s.K e y w o r d s o f f s h o r e f a c i l i t i e s;m o n i t o r i n g s y s t e m s;d i g i t a l t w i n s;s t a n d a r d a p p l i c a b i l i t y0
9、研究背景海上设施是一个非常广泛的概念,包括海洋平台、船舶、深水立管、海底结构物等多种设施或设备,在结构安全方面都有非常高的技术要求。海上设施长期在海洋环境的条件下服役,受到风、浪、流等载荷的耦合作用,随时面临恶劣自然环境的威胁。一旦发生损坏,不仅会带来经济损失,还会造成严重的事故,所以大家对海上设施的结构安全也越来越重视1。随着数字化和计算机技术的快速发展;海上设施的结构监测技术也得到了快速的发展;通过结构监测技术对结构安全进行监测,预测结构风险,提高了设备的可靠性。在2 0世纪7 0年代,结构健康监测技术最早应用于航空航天行业,结合结构损伤监测技术对结构进行实时监测;运用数学方法分析判定结构
10、损伤的状态,对结构安全进行评价2。在海上设施结构监测方面,在2 0世纪8 0年代,壳牌公司在英国北海油田的钻井平台上应用了结构健康监测技术,监测钻井平台的结构性能。2 0 0 1年,我国国家科技部“8 6 3”科技计划立项“海洋平台结构的实时监测技术”,开始了我国对海洋平台系统风险识别及结构健康监测的研究。2 0 0 7年,中海油以流花1 1 1油基金项目:工业和信息化部资助项目(G 0 1 4 6 1 4 0 0 2),工业和信息化部装函2 0 1 8 4 7 2号。作者简介:康永田(1 9 8 4),男,博士,工程师,主要从事海洋工程装备设计、检验方面的研究。E-m a i l:y t k
11、 a n g c c s.o r g.c n。第1 0卷 第2期 2 0 2 3年6月海洋工程装备与技术O C E A N E N G I N E E R I N G E QU I P ME N T A N D T E C HN O L O G YV o l.1 0,N o.2J u n.,2 0 2 31 0 2 海洋工程装备与技术第1 0卷田的“南海挑战号”为目标,对半潜生产平台的结构安全监测技术进行了研究,系统地研究了海上设施结构监测方法,并且实现了工程应用3。随着数字孪生技术在海洋工程设施中的广泛应用,监测系统作为数字孪生系统的基础也得到了更多的关注。数字孪生技术可以应用在海上设施全生
12、命周期,集成和分析海上设施全生命周期的信息和数据,实现对物理实体的仿真和预测,从而提高海上设施的安全性能。2 0 2 2年,B e n t l e y采用数字孪生集成技术为中海油创建F P S O(浮式生产储卸油装置)平台的实景模型,在F P S O上首次实现数字孪生技术的应用4。同年,海能发针对海洋石油1 1 1开发基于数字孪生技术的一体化监测系统,对平台的结构状态进行了监测。海上设施的监测系统已经开展了一些工程应用,但是技术标准并没有统一,在数字孪生方面处于缺失的状态。目前,各主要船级社已经开始数字孪生标准的研究工作,结合客户需求,实现并定义一些数字孪生的标准和流程。随着数字化技术的快速发
13、展,标准和流程的定义一直处于修订的状态,所以,本文研究海上设施结构监测系统标准的适用性,为监测系统的工程应用提供技术支持。1 监测系统的构成海上设施监测系统是一种软硬件结合的数字化信息系统。监测系统一般分为传感层、数据采集层、数据处理层等3个层次。随着数字孪生技术的发展,监测系统增加了孪生层,从而实现监测系统对结构监测、仿真、预警和决策支持等功能。海上设施结构监测系统架构如图1所示。通过图1 典型的海上设施结构监测系统架构F i g.1 T y p i c a l s t r u c t u r e m o n i t o r i n g s y s t e m o f o f f s h o
14、 r e f a c i l i t i e s信号和电源传输的缆线,将各个设备、仪器连接,形成海上设施结构监测系统。传感层由基本的感应器件(例如各类传感器、摄像头、G P S、流量计等)等部件组成,测量所需要监测的物理量,为监测系统提供基础的监测数据。需要根据使用环境、位置以及被测物的结构形式选择不同形式的传感器。常用的海上设施结构监测传感器如图2所示。数据采集层由传输缆线、网络和数据采集系统组成,传输并采集各个传感器的数据。目前,一般的传感器采用有线传输方式传输数据,缆线一般为光纤和电缆,网络数据采用光缆和网线传输。无线传输采用卫星、射频基站等形式传输数据,但是数据量受到了一定的限制。数据
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 海上 设施 结构 监测 系统 标准 适用性 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。