本文研究的课题来源于国家经贸委立项的“20万吨级浮式生产储油船(FPSO)”项目的子专题“船舶电气模——MEM设计”,研究的工程依托是大连新船重工建造的Belanak FPSO,本文对FPSO压载系统安全监测进行了研究与设计。 由于大型FPSO舱内大量易燃易爆气体的存在,如果舱内存在电信号,将会带来很大的安全隐患。本课题研制开发了一种磁式光纤液位探测器,它利用磁铁的相互作用,将液位高度的变化转化为红外光线光强的变化,从而产生变化的数字信号,实现了油舱液位的安全探测。本文重点完成了磁式光纤液位探测器机械结构的设计、分析和计算,红外光发射与接收电路、倍频辨向电路和信号调理电路的设计,以及液位信号的采集、处理和显示的设计。 FPSO压载系统监测是FPSO信息自动化系统的重要组成部分。本课题结合大型FPSO压载系统安全监测的需要,查阅了大量的国内外资料,多次深入实船调查研究,在此基础上分析设计了Belanak FPSO压载系统的阀门开关逻辑,完成了压载系统液位监测、温度监测、阀门开关状态监测以及泵的压力监测等软件设计。本文运用虚拟仪器的思想,采用了目前测控领域比较先进的LabVIEW 7.0开发平台,用图形化编程语言及模块化编程思想,着重完成了实时动态图形显示界面的设计,压载系统监测数据采集与处理程序的设计,数据库存储程序的设计,网络传输程序的设计等。 本文对所研制的磁式光纤液位探测装置进行了实验研究,并对设计的压载系统监测软件进行了模拟实验,结果表明,实验装置设计正确,软件运行正常,达到了预期效果。