一种水下抽油监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及海上打捞沉船内燃油货油回收技术领域，尤其涉及一种水下抽油监控系统。


背景技术：

2.当沉船事故出现，发生溢油险情的可能性大增，及时地将事故船舶中存放的商品油或燃料油抽吸出来，是一种有效防范、减轻溢油事故等次生灾害发生的有效措施。到2020年，我国重点水域一次溢油综合清除控制能力达到1000t，水下救援打捞深度达到300m，水下抽油作业设备，救捞系统所属应急单位多采用国外先进设备，能力上已经达到国际水平，但技术上还存在较大差距。沉船智能打捞领域，我国多家科研院所开展相关技术研究，大连海事大学科、华中科技大学、湖北大学等高校科研人员进行过沉船打捞监测系统研究。国外在此领域研究早已投入实际工程中，2001年荷兰mammoet公司和smit公司联合打捞俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇，实现了打捞过程的集成监测。对于水下抽油智能化监控，在2002年10月沉没在西班牙西北海域的“威望号”油轮，货油回收过程就已经采用了水下监控系统，而我国尚未在该领域进行相关研究。为了能够在水下抽油作业过程尤其是重油抽油作业中，及时掌握油品物理参数、水下作业设备运行状态，减少水下抽油作业过程中次生灾害发生，提高作业效率。
3.因此需要设计一种水下抽油监控系统。


技术实现要素：

4.根据上述提出的技术问题，而提供一种水下抽油监控系统。本实用新型主要利用通过远程监控并操控开孔模块、抽油模块和加热模块，从而起到有效监控水下抽油系统的工作状态，提高水下抽油的作业效率的作用。本实用新型采用的技术手段如下：
5.一种水下抽油监控系统，其特征在于，包括：作业船、沉船、开孔模块、抽油模块、控制模块、加热模块和监测模块，所述控制模块设置在所述作业船上，所述开孔模块、所述抽油模块、所述加热模块和所述监测模块分别与所述控制模块电性连接；所述开孔模块包括开孔机和开孔模块传感器；所述抽油模块包括抽油泵和抽油模块传感器；所述加热模块包括电磁加热热水机、热水泵和加热模块传感器，所述热水泵安装在所述电磁加热热水机上；所述监测模块为监测传感器，所述加热模块与所述抽油模块设置在水下，所述加热模块与所述抽油模块的输出端与所述沉船的油舱相连，所述监测模块设置在所述沉船的油舱中。
6.进一步的，所述开孔模块传感器包括位移传感器和转速传感器，所述位移传感器和所述转速传感器安装在所述开孔机上用于监控开孔机的刀头的进刀位移和转速情况，所述位移传感器和所述转速传感器将所述开孔机的数据传输到所述控制模块中。
7.进一步的，所述抽油模块传感器包括粘度传感器、流量计和油水比例传感器，所述粘度传感器设置在所述抽油泵上，所述流量计和所述油水比例传感器设置在所述抽油泵的输油管路上，所述粘度传感器、所述流量计和所述油水比例传感器用于监控抽出重油的粘
度和总量，所述粘度传感器、所述流量计和所述油水比例传感器将所述抽油泵的数据传输到所述控制模块中。
8.进一步的，所述加热模块传感器包括温度传感器ⅰ和压力传感器，所述温度传感器ⅰ和所述压力传感器设置在所述电磁加热热水机上，所述温度传感器ⅰ和所述压力传感器用于监测所述电磁加热热水机的输出水温及输出水压，所述温度传感器ⅰ和所述压力传感器将所述电磁加热热水机的数据传输到所述控制模块中。
9.进一步的，所述监测传感器包括油水界面传感器和温度传感器ⅱ，所述油水界面传感器和所述温度传感器ⅱ设置在所述沉船的油舱高位上，所述油水界面传感器和所述温度传感器ⅱ用于监测所述沉船的油舱内剩余油量和油温，所述油水界面传感器和所述温度传感器ⅱ将所述沉船的油舱中的数据传输到所述控制模块中。
10.进一步的，所述控制模块包括plc控制器和显示终端，所述plc控制器分别与所述开孔模块、所述抽油模块、所述加热模块和所述监测模块之间电性连接，所述plc控制器将所述开孔模块传感器、所述抽油模块传感器、所述加热模块传感器和所述监测传感器的信号处理后显示在所述显示终端上。
11.进一步的，所述显示终端为可触控显示终端，所述显示终端可对与所述plc控制器之间电性连接的所述开孔机、所述抽油泵、所述电磁加热热水机和所述热水泵进行控制。
12.本实用新型具有以下优点：
13.1、本实用新型提供的一种水下抽油监控系统结构简单，安装便捷，可靠性高；集成传感器数据，可有效监测水下抽油系统工作。
14.2、本实用新型提供的一种水下抽油监控系统通过远程控制可以设置水下重油加热时长、热水注入压力、开孔机的开孔作业速度，提高了水下抽油作业效率。
15.基于上述理由本实用新型可在海上打捞沉船内燃油货油回收技术等领域广泛推广。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型一种水下抽油监控系统的工作原理示意图。
18.图2为本实用新型一种水下抽油监控系统的电路结构示意图。
19.图中：1、显示终端；2、plc控制器；3、开孔机；31、位移传感器；32、转速传感器；4、抽油泵；41、粘度传感器；42、流量计；43、油水比例传感器；5、电磁加热热水机；51、温度传感器ⅰ；52、压力传感器；53、热水泵；6、油水界面传感器；7、温度传感器ⅱ；8、作业船；9、油舱；10、沉船。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描
述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图1-2所示，本实用新型提供了一种水下抽油监控系统，包括：作业船8、沉船10、开孔模块、抽油模块、控制模块、加热模块和监测模块，所述控制模块设置在所述作业船8上，所述开孔模块、所述抽油模块、所述加热模块和所述监测模块分别与所述控制模块电性连接；所述开孔模块包括开孔机3和开孔模块传感器；所述抽油模块包括抽油泵4和抽油模块传感器；所述加热模块包括电磁加热热水机5、热水泵53和加热模块传感器，所述热水泵53安装在所述电磁加热热水机5上；所述监测模块为监测传感器，所述加热模块与所述抽油模块设置在水下，所述加热模块与所述抽油模块的输出端与所述沉船10的油舱9相连，所述监测模块设置在所述沉船10的油舱9中；所述开孔模块传感器包括位移传感器31和转速传感器32，所述位移传感器31和所述转速传感器32安装在所述开孔机3上用于监控开孔机3的刀头的进刀位移和转速情况，所述位移传感器31和所述转速传感器32将所述开孔机3的数据传输到所述控制模块中；所述抽油模块传感器包括粘度传感器41、流量计42和油水比例传感器43，所述粘度传感器41设置在所述抽油泵4上，所述流量计42和所述油水比例传感器43设置在所述抽油泵4的输油管路上，所述粘度传感器41、所述流量计42和所述油水比例传感器43用于监控抽出重油的粘度和总量，所述粘度传感器41、所述流量计42和所述油水比例传感器43将所述抽油泵4的数据传输到所述控制模块中；所述加热模块传感器包括温度传感器ⅰ51和压力传感器52，所述温度传感器ⅰ51和所述压力传感器52设置在所述电磁加热热水机5上，所述温度传感器ⅰ51和所述压力传感器52用于监测所述电磁加热热水机5的输出水温及输出水压，所述温度传感器ⅰ51和所述压力传感器52将所述电磁加热热水机5的数据传输到所述控制模块中；所述监测传感器包括油水界面传感器6和温度传感器ⅱ7，所述油水界面传感器6和所述温度传感器ⅱ7设置在所述沉船10的油舱9高位上，所述油水界面传感器6和所述温度传感器ⅱ7用于监测所述沉船10的油舱9内剩余油量和油温，所述油水界面传感器6和所述温度传感器ⅱ7将所述沉船10的油舱9中的数据传输到所述控制模块中；所述控制模块包括plc控制器2和显示终端1，所述plc控制器2为现有技术不是本技术所要保护的内容，所述plc控制器2分别与所述开孔模块、所述抽油模块、所述加热模块和所述监测模块之间电性连接，所述plc控制器2将所述开孔模块传感器、所述抽油模块传感器、所述加热模块传感器和所述监测传感器的信号处理后显示在所述显示终端1上；所述显示终端1为可触控显示终端1，所述显示终端1可对与所述plc控制器2之间电性连接的所述开孔机3、所述抽油泵4、所述电磁加热热水机5和所述热水泵53进行控制。
22.实施例1
23.如图1-2所示，本实用新型提供了一种水下抽油监控系统，包括：显示终端1、plc控制器2、开孔机3、位移传感器31(fhta19)、转速传感器32(tm9200)、抽油泵4、粘度传感器41(viscolite-vl7)、流量计42(ck-bsl13684972)、油水比例传感器43(ifw-2b)、电磁加热热水机5、温度传感器ⅰ51(hsm100)、压力传感器52(a-10)、热水泵53、油水界面传感器6(owi21)和温度传感器ⅱ7(hsm100)；位移传感器31和转速传感器32安装在开孔机3上，用于监测开孔进刀位移及运转情况，开孔机3用于抽油作业前在沉船油箱高位开抽油孔，沉船油箱低位开加热孔；粘度传感器41安装在抽油泵4上，流量计42和油水比例传感器43安装在抽
油泵4的输油管路上，用于监测抽出重油的粘度、数量；温度传感器ⅰ51和压力传感器52安装在电磁加热热水机5上，用于监测重油加热的热水温度及注入压力，热水泵53用于对热水机输出热水增压。电磁加热热水机5为电磁加热管理进行水加热，使用时置于海底沉船油箱附近；油水界面传感器6和温度传感器ⅱ7安装在沉船油舱高位上，用于监测油舱内剩余油量及重油温度；各传感器连接至plc控制器2，经plc控制器2信号处理后在显示终端1上显示开孔机3运转转速、进刀位移量，抽油泵5管路的上的流量、油水比例、重油粘度，热水机5的热水温度、压力参数；显示终端1为可触控显示终端，界面分传感器参数显示界面和控制界面，两组界面通过触控按钮进行切换，显示界面显示上述传感器的参数，进行抽油作业监测，控制界面可通过触屏按钮进行开孔机3运转控制、电磁加热热水机5的加热温度及加热时长控制，通过两组界面的显示功能及触屏的控制功能实现水下抽油的监控目的。
24.开孔机3用于抽油作业前在沉船油箱高位开抽油孔，沉船油箱低位开加热孔，油舱顶开传感器安装孔。位移传感器31，转速传感器32安装在开孔机3上，用于监测开孔进刀位移及运转情况。在水下作业，潜水员视距不足30cm，开孔机运转过程无法通过目视进行监测，开孔过程中产生的铁屑程丝状，近距离观察可能会对潜水员造成人身伤害。本监控系统设计位移传感器31及转速传感器32，用以监控开孔机3运转及进给情况，保证开孔机3正常运行；完成开孔作业后，回收开孔设备至作业船甲板。
25.开孔机3完成在沉船油舱的开孔作业后，回收开孔机3，并在在抽油孔上安装抽油泵4，粘度传感器41安装在抽油泵4上，流量计42，油水比例传感器43安装在抽油泵4的输油管路上，用于监测抽出重油的粘度、数量。重油抽油泵多为螺杆泵，此系列泵几乎无吸程，对于粘度较大的重油或者未经加热的低温重油，有较强泵送能力，但是受重油粘度影响，输油管受到较大压力，输送距离越大、重油粘度越高、油温越低，输油管受到压力越大。为此在抽油泵上增加粘度传感器41，以监控重油粘度。同时在输油管路上增加流量计42，用来监测输油量。
26.在开孔机3开的加热孔上安装热水加热管并连接热水泵53和电磁加热热水机5。温度传感器ⅰ51和压力传感器52安装在电磁加热热水机5上，用于监测重油加热的热水温度及注入压力，热水泵53用于对热水机输出热水增压，以保证沉船油舱内进入压略高于抽油泵抽油输出压，可以加快热量循环及抽油效率。电磁加热热水机5为电磁加热管理进行水加热，使用时置于海底沉船油箱附近。
27.在开孔机3开的沉船油舱高位传感器安装孔处，安装油水界面传感器6和温度传感器ⅱ7，用于监测油舱内剩余油量及重油温度，掌握舱内剩余油量及油温度，掌握油舱内情况提高抽油作业效率。
28.各传感器连接至plc控制器2，经plc控制器2信号处理后在显示终端1上显示开孔机3运转转速和进刀位移量，抽油泵5管路的上的流量、油水比例和重油粘度，热水机5的热水温度和压力参数；显示终端1为可触控显示终端，界面分传感器参数显示界面和控制界面，两组界面通过触控按钮进行切换，显示界面显示上述参数，进行抽油作业监测，控制界面可通过触屏按钮进行开孔机3运转控制、电磁加热热水机5的加热温度及加热时长控制。
29.本实用新型提供的一种水下抽油监控系统结构简单，安装便捷，可靠性高；引入传感器数据，通过数据集成实现了水下抽油监控，通过远程控制提高了水下开孔、抽油环节的作业效率。
30.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。