一种LNG浮式转接驳综合控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种LNG浮式转接驳综合控制系统及控制方法，涉及LNG传输系统控制领域，包括转接驳系统，数据治理模块，作业控制模块，安全保障模块以及船岸通信模块，转接驳系统与数据治理模块相连，数据治理模块分别与作业控制模块以及安全保障模块相连，作业控制模块以及安全保障模块的输出端均与船岸通信模块连接，数据治理模块包括数据流以及控制流，数据流包括数据采集模块、数据标准化模块以及数据清洗模块，控制流包括数据传输模块。本申请将各个独立的系统信号进行采集以及处理后，发送至作业控制模块和安全保障模块，通过相应的控制算法逻辑，产生对应的控制指令，并传输至对应的系统执行，提升了转接驳的自动化水平，减少人员工作量。员工作量。员工作量。

An integrated control system and control method for LNG floating transfer barge

【技术实现步骤摘要】
一种LNG浮式转接驳综合控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及LNG传输系统控制领域，尤其涉及一种LNG浮式转接驳综合控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]随着全球清洁能源的需求不断提高，LNG的运输及使用越来越广泛，LNG码头作为接收站的重要组成，是LNG海上运输和陆上管道运输的交叉点，是整个LNG运输的咽喉要道，对整个工程的后续发展起着关键性作用，但受制于码头水域条件的限制、政府审批的要求、工期的要求、经济性的要求等情况，可能在很多岸线无法建设LNG码头。
[0003]目前已有专利提出一种LNG浮式转接驳，如图1所示，在离岸情况下，靠泊于LNG运输船，把LNG船上的货物通过该平台中转，传输到岸上。具有结构简单、设备配置简单、造价低、方便靠泊，方便管理等优点。为不能建设LNG码头的站址提供了一种新的LNG传输方案。但是该专利技术提出的LNG浮式转接驳较多依靠人工操作、监控，自动化、智能化水平不高。基于此，本专利提出一种LNG浮式转接驳综合控制方法，实现岸基对转接驳的远程控制和转接驳自身自动化控制，降低了人员工作量。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种LNG浮式转接驳综合控制系统及控制方法。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案予以实现：一种LNG浮式转接驳综合控制系统，其特征在于，包括配置有多个系统的转接驳系统，数据治理模块，作业控制模块，安全保障模块以及船岸通信模块，所述转接驳系统与数据治理模块相连，所述数据治理模块分别与作业控制模块以及安全保障模块相连，所述作业控制模块以及安全保障模块的输出端均与船岸通信模块连接，数据治理模块包括数据流以及控制流，所述数据流包括数据采集模块、数据标准化模块以及数据清洗模块，所述控制流包括数据传输模块。
[0006]根据上述技术方案，优选地，转接驳系统包括系泊系统、消防系统、水幕系统、视频监控系统、阀门遥控系统、舱底水系统以及船岸连接系统。
[0007]一种LNG浮式转接驳综合控制方法，包括：S1:数据采集：由数据治理模块中的数据采集模块对转接驳系统中的数据进行采集；S2:数据标准化：由数据标准化模块对采集来的数据进行标准化处理；S3:数据清洗：由数据清洗模块对标准化数据进行清洗；S4:数据传输：对控制指令进行合法性校验，决定是否将数据分发至对应系统执行；S5：作业控制与安全保障：作业控制模块根据采集的信号数据产生控制指令，并传输至对应的系统执行；安全保障模块根据采集的信号数据实现系统遇到紧急情况时发出中
断与报警指令；S6：数据接收：数据通过船岸通信模块传输至岸基，并接收岸基的远程控制指令。
[0008]根据上述技术方案，优选地，S1具体为：针对船舶常用的Modbus TCP和NMEA0183协议，设计采集配置表，根据配置表自动适配通信协议的差异，根据设备的实际通信协议，进行信号点的配置，然后基于标准的Modbus TCP和NMEA0183协议解析算法，进行数据采集。
[0009]根据上述技术方案，优选地，S2具体为：根据每位数值的顺序区分不同信号点的值，设定综合控制系统标准化数据格式为键值对格式（key：value），根据获取的字符串中不同数值的顺序，匹配对应的信号点名称，获取该信号点的key值，组合成新的“key:value”字符串，并按照UTC时间将数据打上时间戳。
[0010]根据上述技术方案，优选地，S3具体为：对标准化数据进行空值清洗，删除数据值为空的信号点；超量程清洗，删除数据值超出量程的信号点；量纲转换，根据量纲转换因子进行单位转换。
[0011]清洗规则为：S31：获取信号点实时值；S32:判断该信号点值是否为空值；S321:若该信号点值为空值，则设置该信号点值为65535，随后将数据入库并分发；S322：若该信号点值不是空值，进行下一步；S33：是否设置了异常值清洗；S331：若未设置异常值清洗，进行下一步；S332:若设置了异常值清洗，则判断该信号点值是否为异常值，若不是异常值，则进行下一步；若是异常值，设置该信号点值为预设值，随后将数据入库并分发；S34：乘以量纲转换因子；S35：判断该信号点值是否大于上限或小于下限；S351：根据不同的信号数据设定信号点值的上、下限，若该信号点值大于上限或小于下限，进行下一步；S352：若信号点值在上、下限之间，将数据入库并分发；S36：设置该信号点值为65536；S37：数据入库及分发。
[0012]根据上述技术方案，优选地，S4具体为：对下发的控制指令进行合法性校验，校验内容包括指令源合法性校验、指令目的地合法性校验、指令合理性校验。指令源合法性校验是检验当前指令是否由白名单内的模块发出；指令目的地合法性校验是检验当前指令的执行者是否在系统白名单内；指令合理性校验是指根据预设约束条件，判断当前指令是否合理。
[0013]根据上述技术方案，优选地，S5具体为：基于采集的LNG船实时吃水信号和转接驳实时吃水信号，定时计算最适宜的吸附位置，通过真空吸盘吸力实时反馈，调整真空吸盘吸力，控制真空系泊装置伺服液压缸的位置，直至调整完成；
基于缆绳实时张力信号，当超出预设值后，控制快速释放钩释放缆绳。
[0014]基于LNG船液货泵停止信号，当LNG船液货泵停止运行后，延迟一定时间，自动控制阀门关闭；若在转驳过程中，收到LNG船应急中断指令，立即自动控制阀门关闭、真空吸盘脱离、快速释放钩释放缆绳，并将作业区域的CCTV信号自动回传至岸基；若在转驳过程中，收到转接驳应急中断指令，自动将该指令传输至LNG船端，在收到LNG船液货泵停止信号后，控制转接驳阀门关闭、真空吸盘脱离、快速释放钩释放缆绳，并将作业区域的CCTV信号自动回传至岸基；所述安全保障模块具体为：基于真空吸盘实时吸力数据，当监测到无法维持在某一区间范围内后，发出应急中断指令，并将作业区域的CCTV信号自动回传至岸基；基于缆绳实时张力信号，如果持续一段时间内超出预设值后，发出应急中断指令，并将作业区域的CCTV信号自动回传至岸基；基于火灾探测系统和可燃气体探测系统报警信号，当转接驳正在作业时，如果监测到火灾报警或可燃气体报警，一方面发出应急中断指令；另一方面基于报警类型，自动控制水喷淋系统或自动干粉灭火系统，直至报警消除，并自动将报警区域的CCTV信号回传至岸基；基于舱底水系统报警信号，当转接驳正在作业时，如果监测到舱室进水报警，一方面发出应急中断指令；另一方面基于报警位置，自动控制排水系统，直至报警消除，并自动将报警区域的CCTV信号回传至岸基；基于LNG船液货泵停止信号，自动控制水幕系统关闭。
[0015]根据上述技术方案，优选地，S6具体为：船岸通信模块用于转接驳与岸端数据交互，一方面通过约定的通信协议和数据格式，将LNG船岸连接系统数据和转接驳运行数据发送至岸基，便于岸基监管；另一方面接收岸基控制指令，对控制指令进行合法性校验，校验内容包括指令源合法性校验、指令目的地合法性校验、指令合理性校验。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LNG浮式转接驳综合控制系统，其特征在于，包括配置有多个系统的转接驳系统，数据治理模块，作业控制模块，安全保障模块以及船岸通信模块，所述转接驳系统与数据治理模块相连，所述数据治理模块分别与作业控制模块以及安全保障模块相连，所述作业控制模块以及安全保障模块的输出端均与船岸通信模块连接，数据治理模块包括数据流以及控制流，所述数据流包括数据采集模块、数据标准化模块以及数据清洗模块，所述控制流包括数据传输模块。2.根据权利要求1所述的一种LNG浮式转接驳综合控制系统，其特征在于，所述转接驳系统包括系泊系统、消防系统、水幕系统、视频监控系统、阀门遥控系统、舱底水系统以及船岸连接系统。3.一种LNG浮式转接驳综合控制方法，应用于权利要求1
‑
2任一项所述的控制系统，其特征在于，包括：S1:数据采集：由数据治理模块中的数据采集模块对转接驳系统中的数据进行采集；S2:数据标准化：由数据标准化模块对采集来的数据进行标准化处理；S3:数据清洗：由数据清洗模块对标准化数据进行清洗；S4:数据传输：对控制指令进行合法性校验，决定是否将数据分发至对应系统执行；S5：作业控制与安全保障：作业控制模块根据采集的信号数据产生控制指令，并传输至对应的系统执行；安全保障模块根据采集的信号数据实现系统遇到紧急情况时发出中断与报警指令；S6：数据接收：数据通过船岸通信模块传输至岸基，并接收岸基的远程控制指令。4.根据权利要求3所述的一种LNG浮式转接驳综合控制方法，其特征在于，所述S1具体为：针对船舶常用的Modbus TCP和NMEA0183协议，设计采集配置表，根据配置表自动适配通信协议的差异，根据设备的实际通信协议，进行信号点的配置，然后基于标准的Modbus TCP和NMEA0183协议解析算法，进行数据采集。5.根据权利要求3所述的一种LNG浮式转接驳综合控制方法，其特征在于，所述S2具体为：根据每位数值的顺序区分不同信号点的值，设定综合控制系统标准化数据格式为键值对格式，根据获取的字符串中不同数值的顺序，匹配对应的信号点名称，获取该信号点的key值，组合成新的“key:value”字符串，并按照UTC时间将数据打上时间戳。6.根据权利要求3所述的一种LNG浮式转接驳综合控制方法，其特征在于，所述S3具体为：对标准化数据进行空值清洗，删除数据值为空的信号点；超量程清洗，删除数据值超出量程的信号点；量纲转换，根据量纲转换因子进行单位转换；清洗规则为：S31：获取信号点实时值；S32:判断该信号点值是否为空值；S321:若该信号点值为空值，则设置该信号点值为65535，随后将数据入库并分发；S322：若该信号点值不是空值，进行下一步；S33：是否设置了异常值清洗；
S331：若未设置异常值清洗，进行下一步；S332:若设置了异常值清洗，则判断该信号点值是否为异常值，若不是异常值，则进行下一步；若是异常值，设置该信号点值为预设值，随后将数据入库并分...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宇，余建星，夏华波，刘洪亮，黄国良，时光志，吴昊，周毅，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，
类型：发明
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