水下儲油自動化生產(chǎn)過程監(jiān)控技術研究.pdf

1、水下儲油將油罐座落在海床上，或潛入水下。與火源、雷電隔離，油氣損耗小并且不易著火，具有天然的防爆性能。并且油井不受海況影響，可以連續(xù)生產(chǎn)，適合海上油田向遠海、深海發(fā)展及水下生產(chǎn)系統(tǒng)的需要。此外，與水上儲油方式相比，水下儲油可以節(jié)省昂貴的平臺建設費用，且儲量不受限制，具有巨大的儲油能力。水下儲油有多種方式，其中油水置換方式經(jīng)濟高效，但隨之產(chǎn)生的污染問題及高凝原油保溫問題嚴重制約了油水置換技術的發(fā)展。
　　本文在國家海洋局第一海洋研究

2、所承接的國家“863”計劃滾動課題“水下儲油防污染及保溫關鍵技術研究”的支撐下，針對項目提出的新型柔性水下儲油技術，開展了水下儲油自動化生產(chǎn)過程監(jiān)控技術研究。水下儲油技術的生產(chǎn)儲油過程全部位于水面以下，其特殊的作業(yè)環(huán)境，給原油輸送、存儲等水下原油的安全儲運帶來了巨大挑戰(zhàn)。而人為并不能直接參與生產(chǎn)，只能通過安裝于水下儲油設備中的各種現(xiàn)代傳感檢測設備獲取工作參數(shù)，通過高可靠性的自動化生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)，完成水下儲油的自動化安全無污染生產(chǎn)。

3、r>　　本文借助嵌入式微控制器MCU設計了數(shù)據(jù)采集層，采集水下儲油工藝參數(shù)，如溫度、液位等。并結合水下儲油生產(chǎn)特點，將基于神經(jīng)網(wǎng)絡的軟測量技術引入到測量系統(tǒng)中，建立神經(jīng)網(wǎng)絡軟測量模型，對高凝原油油溫、液位實現(xiàn)實時監(jiān)測。數(shù)據(jù)采集層通過現(xiàn)場總線將測量數(shù)據(jù)發(fā)送至中央監(jiān)控層。中央監(jiān)控層以高可靠觸摸式工業(yè)控制計算機作為硬件平臺，借助水下儲油監(jiān)控軟件對采集的數(shù)據(jù)進行處理、實時顯示等各種功能。現(xiàn)場控制層利用德國的高性價比WAGO系列可編程現(xiàn)場總線控制

4、器(PFC)750-881為核心部件進行設計，接收中央監(jiān)控層發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并依據(jù)基于Mamdani模糊控制規(guī)則，得出控制策略，控制執(zhí)行器動作，實現(xiàn)對高凝原油油溫、液位等控制功能。通過上述三層結構組成了水下儲油自動化生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)。并且本文對水下儲油滲漏油安全監(jiān)控做了進一步的研究，針對性的提出了基于光纖傳感檢測技術為核心的新型水下原油防污染安全監(jiān)控技術。監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計方面，嵌入式數(shù)據(jù)采集層驅(qū)動程序采用C語言開發(fā)，現(xiàn)場控制層程序采用WA