一种基于人工智能的单点卸油控制系统的制作方法

本发明涉及单点卸油管控，具体是一种基于人工智能的单点卸油控制系统。

背景技术：

1、在石油和液化天然气的卸载过程中普遍采用单点卸油系统，单点卸油系统的主要组成部分包括单点系泊装置和流体输送装置，在石油或液化天然气船舶停靠在单点系泊装置上时，流体输送装置将流体从船舶卸载到海底管道或浮式储存设施中，以实现单点卸油；

2、但在进行单点卸油时，目前无法将系泊检测分析和系泊环评分析相结合并精准评估单点系泊装置的运行风险性，且无法对流体传输稳定性进行合理评估并反馈预警，不能实现对单点卸油操作的智能化监管，加大了管理人员的管理难度，不利于保证单点卸油操作的安全稳定且高效运行；针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于人工智能的单点卸油控制系统，解决了现有技术在进行单点卸油时无法将系泊检测分析和系泊环评分析相结合并精准评估单点系泊装置的运行风险性，且无法对流体传输稳定性进行合理评估并反馈预警，不能实现对单点卸油操作的智能化监管，管理难度大的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能的单点卸油控制系统，包括单点卸油监管平台、单点系泊单元、流体传输单元和后台预警端；单点系泊单元使船舶停泊并保持在适当的位置，流体传输单元将石油或液化天然气从船舶卸载到海底管道或浮式储存设施，单点卸油监管平台对单点系泊单元和流体传输单元进行实时监测和控制；其中，单点卸油监管平台包括系泊风险精准评估模块和流体传输稳定性评估模块；系泊风险精准评估模块对单点系泊单元的系泊风险性进行精准评估，从单点卸油监管平台获取到系泊检测系数和系泊环评系数，将系泊检测系数和系泊环评系数与预设系泊检测系数阈值和预设系泊环评系数阈值分别进行数值比较，若系泊检测系数或系泊环评系数超过对应预设阈值，则生成系泊高风险信号；若系泊检测系数和系泊环评系数均未超过对应预设阈值，则生成系泊低风险信号，且将系泊高风险信号经单点卸油监管平台发送至后台预警端；流体传输稳定性评估模块将流体传输单元的传输稳定性进行检测评估，通过分析生成传输稳定性合格信号或传输稳定性不合格信号，且将传输稳定性不合格信号经单点卸油监管平台发送至后台预警端；后台预警端接收到系泊高风险信号或传输稳定性不合格信号时发出相应预警，管理人员在接收到相应预警时及时作出相应的应对措施。

3、进一步的，单点系泊单元包括浮动的系泊浮筒，系泊浮筒通过锚链固定在海底，系泊浮筒与相应的支撑结构相配合以支撑船舶的重量，且系泊浮筒和锚链通过安装相应的防冲刷结构来减轻海浪和水流的冲刷以对其进行保护；流体传输单元包括软管、管道、泵和阀门，软管和管道用于石油或液化天然气的输送，阀门用于控制流体的流动，泵用于将石油或液化天然气泵送出去，且流体传输单元还通过安装相应的保护装置来确保流体传输过程的安全，其中，保护装置包括压力释放装置和温度控制装置。

4、进一步的，单点卸油监管平台还包括系泊实时监测模块和环境实时监测模块，系泊实时监测模块将单点系泊单元进行实时监测，通过系泊检测分析以获取到单点系泊单元的系泊检测系数，且将系泊检测系数发送至单点卸油监管平台进行存储；环境实时监测模块对单点系泊单元所处海洋环境的环境状况进行实时监测，通过系泊环评分析以获取到系泊环评系数，将系泊环评系数发送至单点卸油监管平台进行存储。

5、进一步的，系泊检测分析的具体分析过程如下：采集到单位时间内单点系泊单元中锚链所受到的拉力曲线，将拉力曲线置入位于第一象限的直角坐标系中，且该直角坐标系的x轴代表时间、y轴代表拉力；在直角坐标系中画出一条平行于x轴的拉力判定射线，拉力判定射线的端点位于 y轴上；将拉力曲线位于拉力判定射线上方的部分与拉力判定射线所围成的区域面积标记为锚链受力超检值；且捕捉到拉力曲线中的拉力波峰点和拉力波谷点，将拉力波峰点与相邻的拉力波谷点的竖向距离标记为拉力瞬增值，将拉力波峰点与相邻的拉力波谷点的横向距离标记为拉力增时值，将拉力瞬增值与拉力增时值的比值标记为拉力增检值；将拉力增检值与预设拉力增检阈值进行数值比较，若拉力增检值超过预设拉力增检阈值，则将对应拉力增检值标记为拉力增异值，将拉力增异值的数量标记为拉力增况值；以及采集到单位时间内单点系泊单元中系泊浮筒的最大倾斜角度和位移数据并将其标记为浮筒斜检值和浮筒位移值，将浮筒斜检值、浮筒位移值、拉力增况值和锚链受力超检值进行数值计算得到系泊检测系数。

6、进一步的，系泊环评分析的具体分析过程如下：获取到单位时间内单点系泊单元所处海洋环境的海浪高度数据和海浪频率数据，以及采集到单位时间内单点系泊单元所处海洋环境的水体流动数据，并通过风暴监测分析获取到风暴影响值，将海浪高度数据、海浪频率数据、水体流动数据和风暴影响值进行数值计算得到系泊环评系数。

7、进一步的，风暴监测分析的具体分析过程如下：以单点系泊单元为圆心划设半径为r1的圆，将该圆形区域标记为风暴影响区域，判断风暴影响区域内是否存在风暴，若风暴影响区域内存在风暴，则获取到所预测的风暴行进路径轨迹，将风暴行进路径轨迹与单点系泊单元的最小间距标记为行进距检值；将风暴的实时位置与单点系泊单元的位置进行距离计算得到风暴距测值，采集到风暴强度和风暴移动速度，将风暴距测值与风暴移动速度的比值结果标记为风暴距缩数据，将风暴距缩数据、风暴强度和行进距检值进行数值计算得到风暴影响值。

8、进一步的，流体传输稳定性评估模块的具体运行过程包括：通过传输流体检测分析以获取到流体评估值，将流体评估值与预设流体评估阈值进行数值比较，若流体评估值超过预设流体评估阈值，则生成传输稳定性不合格信号；若流体评估值未超过预设流体评估阈值，则采集到流体传输单元在进行流体传输时泵的运行状态信息，泵的运行状态信息包括泵体运转速度、泵体振动数据、泵体产噪数据和泵体中电机若干个位置处的温度数据，将泵体运转速度与所设定的预设泵体运速标准值进行差值计算并取绝对值以得到泵体运速检测值；将电机中对应位置处的温度数据与预设温度数据范围进行数值比较，若温度数据未处于对应预设温度范围内，则将对应位置标记为电机异温点，将电机中电机异温点的数量标记为电机温检值；将泵体运速检测值、泵体振动数据、泵体产噪数据和电机温检值进行数值计算得到泵运检测值，将泵运检测值与预设泵运检测阈值进行数值比较，若泵运检测值超过预设泵运检测阈值，则判断泵处于运转不良状态；获取到单位时间内泵处于运转不良状态的总时长并将其标记为泵运非适总时值，且将单位时间内泵的所有泵运检测值进行均值计算得到泵运检析值，以及获取到单位时间内泵在运转过程中所消耗的电量和泵的平均运行功率，将所消耗的电量与平均运行功率的比值标记为泵运耗析值；将泵运非适总时值、泵运检析值和泵运耗析值进行数值计算得到泵运评估值，将泵运评估值与预设泵运评估阈值进行数值比较，若泵运评估值超过预设泵运评估阈值，则生成传输稳定性不合格信号；若泵运评估值未超过预设泵运评估阈值，则生成传输稳定性合格信号。

9、进一步的，传输流体检测分析的具体分析过程如下：获取到流体传输单元在进行流体传输时的流体流量数据，将流体流量数据与所设定的预设流量标准值进行差值计算并取绝对值以得到流量检测值，并获取到单位时间内流体传输单元在进行流体传输时流体在管道中的压力波动数据并将其标记为流压波检值，且获取到单位时间内流体传输单元在进行流体传输时流体的温度波动数据并将其标记为流温波检值；以及获取到流体传输单元在进行流体传输时流体的粘度数据，将粘度数据与所传输流体的预设粘度数据范围进行数值比较，若粘度数据未处于预设粘度数据范围内，则判断所传输流体的粘度异常，将单位时间内流体传输单元在进行流体传输时粘度异常的时长标记为流粘检测值；将流量检测值、流压波检值、流温波检值和流粘检测值进行数值计算得到流体评估值。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中，通过单点卸油监管平台中的系泊风险精准评估模块将系泊检测分析和系泊环评分析相结合并精准评估单点系泊单元的运行风险性，且通过单点卸油监管平台中的流体传输稳定性评估模块将流体传输单元的传输稳定性进行检测评估，在生成系泊高风险信号或传输稳定性不合格信号时后台预警端发出相应预警，有效保证单点卸油操作的安全性和高效稳定性，实现对单点卸油操作的智能化监管，减小管理人员的管理难度；2、本发明中，通过系泊实时监测模块将单点系泊单元进行实时监测，通过系泊检测分析以获取到单点系泊单元的系泊检测系数，环境实时监测模块对单点系泊单元所处海洋环境的环境状况进行实时监测，通过系泊环评分析以获取到系泊环评系数，不仅能够实时反馈单点系泊单元的运行风险状况和系泊环境风险状况，还能够为系泊风险精准评估模块的分析过程提供数据支持，提升其数据分析结果的精准性。