[发明专利]一种软悬挂状态下的隔水管安全监测系统及方法

权利要求书

1.一种软悬挂状态下的隔水管安全监测系统，其特征在于：其包括隔水管应力应变监测系统、顶部柔性接头倾角监测系统、激光干涉监测系统、信息融合中心和平台控制中心；

所述平台控制中心在钻井平台附近有台风或其他危险情况时发送台风预警指令到所述隔水管应力应变监测系统、顶部柔性接头倾角监测系统和激光干涉监测系统，令钻井平台进入预警模式；

所述隔水管应力应变监测系统对隔水管的应力应变参数进行实时测量并发送到所述信息融合中心；

所述顶部柔性接头倾角监测系统对隔水管顶部饶性接头偏角参数进行实时测量，并发送到所述信息融合中心；

所述激光干涉监测系统对隔水管中心偏移量参数进行实时测量，并发送到所述信息融合中心；

所述信息融合中心用于将接收到的各实时测量值与其对应的各个预设参数预警值进行比较，当实时测量值大于参数预警值时，发送预警信息到所述平台控制中心；

所述平台控制中心根据所述预警信息对钻井平台的速度及方向进行调整。

2.如权利要求1所述的一种软悬挂状态下的隔水管安全监测系统，其特征在于：所述隔水管应力应变监测系统包括光纤传感子系统和解调子系统；

所述光纤传感子系统包括4个FBG应变传感器和1个FBG补偿传感器，各所述FBG应变传感器用于对隔水管的应变进行实时测量，所述FBG补偿传感器用于对隔水管四周的温度和水压进行实时测量；

所述解调子系统包括控制电路、光源、解调模块和三端口环形器；所述光源的输出端与所述三端口环形器的1端口相连，所述三端口环形器的2端口通过光纤与所述光纤传感子系统中的各传感器相连，所述三端口环形器的3端口与所述解调模块的输入端相连，所述解调模块的输出端与所述控制电路相连。

3.如权利要求2所述的一种软悬挂状态下的隔水管安全监测系统，其特征在于：4个所述FBG应变传感器的敏感方向沿隔水管轴线方向，在隔水管的截面外圆周上间隔90度排布，所述FBG补偿传感器靠近4个所述FBG应变传感器布置。

4.如权利要求1所述的一种软悬挂状态下的隔水管安全监测系统，其特征在于：所述顶部柔性接头倾角监测系统包括倾角传感器、RS232/RS485转换器和RS485/RS232转换器；

所述倾角传感器设置在软悬挂状态时最顶部隔水管处，用于对隔水管顶部饶性接头偏角参数进行实时测量，得到的测量结果发送到所述RS232/RS485转换器；

所述RS232/RS485转换器将测量数据进行转换，得到二进制格式的数据后发送到所述RS485/RS232转换器；

所述RS485/RS232转换器将数据发送到所述信息融合中心；

所述倾角传感器由所述信息融合中心通过电源线供电。

5.如权利要求1所述的一种软悬挂状态下的隔水管安全监测系统，其特征在于：所述激光干涉监测系统包括测距传感器组和数据处理单元；

所述测距传感器组包括间隔设置在隔水管外壁的第一～第四激光测距传感器，所述第一～第四激光测距传感器用于对隔水管外壁到钻井平台参考面之间的垂直距离进行测量；

所述第一～第四激光测距传感器通过通信总线与数据处理单元相连，采用ModBus RTU通信协议与数据处理单元进行通信；所述数据处理单元集成设置在其中一所述激光测距传感器内，用于根据测量得到的隔水管外壁到钻井平台参考面之间的垂直距离计算得到隔水管中心偏移量参数，并发送至所述信息融合中心。

6.如权利要求5所述的一种软悬挂状态下的隔水管安全监测系统，其特征在于：所述第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的连线与第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的连线分别为穿过隔水管中心的两条相互正交的直线。

7.如权利要求5所述的一种软悬挂状态下的隔水管安全监测系统，其特征在于：各所述激光测距传感器的采样频率为5Hz。