监测系统将测量单点系泊系统的负载和相关的倾角，测量FPSO附近的环境荷载数据以及FPSO的动态六自由度运动。测量设备将获得的数据上传给服务器，并对测量结果进行处理和保存。主要测量内容包括如下部分：
- 风速和风向；
- 气温、湿度和气压；
- 波高、波向、周期和波浪谱；
- 海流剖面流速和流向；
- FPSO艏向测量、船体六自由度运动和位置测量、以及FPSO净间隙、FPSO与SPM间距（通过FPSO运动换算）；
- SPM关键部位应变测量；
- YOKE运动姿态测量；
- 锚链姿态和受力监测；
- SPM上部结构振动监测。
监测预报系统软件设计基本功能
监测预报系统需实现的基本功能：
- 系统可采集、处理和存储监测数据，并调用Matlab脚本实时处理测量数据；
- 实时显示风、浪、流等环境条件；
- 实时显示FPSO艏向、吃水、位移、6自由度运动、与海底间距离、水深；
- 实时显示系泊系统和SPM系统关键部位载荷、锚链姿态和受力、SPM上部结构振动状态、YOKE运动状态等；
- 调用预报系统（Matlab脚本）软件，预测FPSO极端响应和装配载优化；
- 可图形化显示监测数据并自动生成监测结果报表；
- 监测信息可实时通过现有TCP/IP网络或海事卫星通讯系统传输到陆地客户端或其他FPSO；
- 所有监测数据可在FPSO船上进行回放、查询，以便提供对系泊系统的安全性进行理论计算辅助评估。
|
测量内容 |
技术要求 |
|||
|
风速和风向 |
直接采集风速仪数据，采样频率为1Hz |
统计得到3s、1min、10min和1h对应风速、风向数据 |
风速、风向需要根据FPSO运动情况，对测量数据进行校正。 |
监测预报系统软件实时显示。 |
|
波浪参数 |
波浪数据通过TCP/IP网络，读取WGPA平台工控机保存数据。 |
波浪参数每小时输出1-2次测量数据。 |
调用、访问WGPA平台工控机存储数据 |
监测预报系统软件实时显示。 |
|
海流参数 |
海流参数通过TCP/IP网络，读取WGPA平台工控机保存数据。 |
海流参数每10分钟输出一次测量数据。 |
监测预报系统软件实时显示。 |
|
|
FPSO六自由度 |
直接采集GPS/IMU数据，采样频率1Hz。 |
根据厂商提供的方法、公式，将GPS经纬度换算成大地坐标系。 |
|
监测预报系统软件实时显示。 |
|
FPSO与单点间距 |
根据厂商提供的方法、公式，将GPS经纬度换算成大地坐标系。 |
单点水平位置固定不动，已知移动站相对船体位置坐标，计算FPSO船艏与单点间距。 |
|
监测预报系统实时显示 |
|
FPSO吃水、静间隙、水深 |
结合AWAC水深（需确定AWAC安装位置）、GPS海拔高度，计算得到。 |
水深更新频率以AWAC实际输出数据为准，GPS海拔高度更新频率1Hz |
|
|
|
系泊系统受力 |
根据GPS测距、Yoke和锚链倾角、支撑结构应变等信息计算得到 |
调用Matlab脚本计算或嵌入公式计算得到。 |
|
监测预报系统实时显示 |
|
单点上部模块振动 |
单点上部模块7个测点，共14个通道低频加速度测量 |
采样频率为25Hz以内，根据系统需要具备简单的数采器设置功能（各通道采样频率等） |
实时计算各通道加速度信号有效值。 |
监测预报系统实时显示有效值（刷新频率1Hz），时历曲线单独界面显示 |
|
滑环扭矩筒扭矩测量 |
4个测点共16个通道电阻应变片，采样频率1Hz |
按照提供公式计算每个测点主应力值；根据建立的主应力——扭矩数据模型，计算插值得到扭矩筒扭矩 |
|
|
|
原振动监测系统集成 |
原振动监测系统由8个传感器组成，共16个通道 |
原振动监测采样频率为24KHz，界面采用原振动监测系统界面 |
|
监测预报系统软件沿用原系统界面 |
|
滑环状态监测系统集成 |
包括滑环内、外温度，电流和单点上部模块倾角监测，系统已介入中控FOXBORO系统 |
采用OPC Server形式将状态监测系统数据读入本系统中 |
沿用原系统界面 |
单点界面实时显示 |
|
响应预报与主动控制系统 |
调用Matlab脚本，预测FPSO响应，并提供人机交互界面 |
|
|
|
|
水下扭矩筒应变测量（新单点） |
新增91个光纤光栅传感器，传感器将接入船艏现有光纤光栅解调仪 |
|
|
|
|
Yoke倾角测量（新单点） |
新增2个双轴倾角传感器 |
接入船艏串口服务器 |
|
|
|
参数设备 |
报警参数设置，联网参数设置等 |
|
|
|
