水下儲油自動化生產(chǎn)過程監(jiān)控技術(shù)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(shè)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(shù)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(guān)鍵技術(shù)研究”的支撐下，針對項目提出的新型柔性水下儲油技術(shù)，開展了水下儲油自動化生產(chǎn)過程監(jiān)控技術(shù)研究。水下儲油技術(shù)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(shè)備中的各種現(xiàn)代傳感檢測設(shè)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(shè)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(jié)合水下儲油生產(chǎn)特點，將基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟測量技術(shù)引入到測量系統(tǒng)中，建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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?，F(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(shè)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(jié)構(gòu)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(shù)為核心的新型水下原油防污染安全監(jiān)控技術(shù)。監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)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