[发明专利]基于无线通信的自升式平台安全监控系统

说明书

本发明提出一种基于无线通信的自升式平台安全监控系统，针对于自升式平台中的有毒气易燃体检测、视频监控、火警探测、桩靴应力检测。传统传感器与无线通信模块结合，避免复杂冗余的分布走线节省更多的空间，检测装置使用独立备用电源切断主电源时备用电池供电，发生险情切断区域电源时仍然能继续实现对险情区域的监控。无线网络拓扑结构与“C60”拓扑结构相同，避免因主线路出线故障时系统瘫痪的情景，通过数据多跳传输使得无线网络保证较高传输速率的同时兼备较大的无线网络覆盖面积。桩靴应力检测免去了冗长的电源线与数据通信线路。无线通信有非常好的扩展性，满足更高安全生产要求。

技术领域

本发明是一种基于无线通信的自升式平台安全监控系统，在自升式平台中实现区域安全监控，给出特定的无线网络结构以供各个检测装置稳定有序的通过无线通信方式传输数据，检测装置双电源切换冗余供电，适用于工作环境复杂的自升式平台，保证自升式平台的安全稳定运行。

背景技术

我国近海地区有非常巨大的石油存储量，随着近年来我国对近海地区的石油勘采，自升式石油钻井平台变得非常重要。自升式石油钻井平台是一个非常复杂的系统由众多子系统组成，每一个电气设备的工作运行状态都不得有任何差错否则将会造成严重后果，这样自升式平台的安全监控变得尤为重要。随着近年来无线网络技术的发展使得这种基于无线通信的自升式平台安全监控系统变得易于实现。

发明内容

本发明提出了一种基于无线通信的自升式平台安全监控系统，整个自升式平台安全监控系统完成了对自升式平台平台主体和桩靴应力的安全监控。自升式平台由众多子系统构成是个非常复杂的系统，安全监控系统只是其中一个子系统,检测装置将采集到的数据以无线通信的方式传输到接入工业以太网的无线接收装置中，中央控制室接收到数据后通过分析数据判断是否存在危险信息，当存在危险信息时启动险情警报系统与ESD系统视险情轻重采取具体措施。

本发明中实现对平台主体有毒易燃气体(主要成分硫化氢)检测、视频监控、温度检测，用于采集数据的检测装置主要是由有毒易燃气体传感器、温度传感器、图像传感器、无线通信模块、电池组成。与其它发明相比本发明使用无线通信的方式完成数据传，省去了冗余繁杂的通信布线，本发明中每个数据采集装置均内置电池，在发生险情主供电线路故障或中央控制室切断区域电源时采用备用电源供电继续对险情区域的监控。

本发明中平台主体检测装置向中央控制室传输数据时使用无线通信的方式，无线网络拓扑结构与“C₆₀”拓扑结构相同，本发明中给出了检测装置与中央控制室无线接收装置的安装、编址以及数据传递规则，每一个检测装置中的无线通信模块既用于发送自身采集到的数据同时还作为其它检测装置传输数据过程中的一个跳转点。传统无线网络结构大多为星型结构网络图，当主干通信线路出现问题时整个无线系统都会停止工作。本发明中的网络结构的优点在于覆盖面积广、数据丢包率低、非常好的拓展性，非常适用于自升式平台这种隔间较多、无线信号传输容易受阻、电磁干扰较大的区域，以最较小的功率在保证较大传输速度的同时实现较广的无线网络覆盖。两数据采集装置距离较近，无线信号较强因而丢包率较低。

本发明中平台主体检测装置进行数据传输时可选择IEEE802.11b/g或IEEE802.11s无线通信协议，这两种无线通信协议使用广泛有非常好的开放性，传输过程安全稳定性高效，丢包率低、传输距离远，有非常高的传输速度,保证了自升式平台安全监控的实时性、安全性。

本发明中用于检测桩靴应力的检测装置包括应力传感器、无线通信模块、电池三者电气连接在一起，安装在桩靴底部。使用ZigBee协议即IEEES02.15.4无线通信协议，自升式平台有专用的基于ZigBee协议的无线接收装置其接入工业以太网。自升式平台正常工作时桩靴离整个平台主体300多米，本发明中应力检测装置与其它发明相比的优点在于使用无线通信方式传输数据且内置锂电池，这样免去了复杂、冗长的有线线路连接。本发明中无线通信模块采用IEEES02.15.4协议其在数据传输过程中功耗非常小，使用一般的容量锂电池便可保证该应力检测装置正常有效工作四至五年。