海洋石油海上重大設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

劉忠華（中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司，天津 300452）

石油被譽為“工業(yè)的血液”。所以石油行業(yè)的發(fā)展會影響一個國家的經(jīng)濟發(fā)展。而我國陸地石油儲備量日漸枯竭，發(fā)展海洋石油行業(yè)是國家長遠發(fā)展的一個方向。陸地石油行業(yè)就要解決石油易燃易爆、開采環(huán)境高溫高壓的問題，海洋石油行業(yè)相對環(huán)境就更為復雜，還要面臨比如颶風、洋流、潮汐、地震等自然災(zāi)害以及海生物附著、環(huán)境腐蝕等問題。所以為了保證海洋石油電氣的生產(chǎn)使用安全，我們需要設(shè)計開發(fā)的一套監(jiān)控系統(tǒng)用來檢測。

1 海洋石油監(jiān)控設(shè)備設(shè)計的基本原則

在進行海洋石油監(jiān)控設(shè)備的設(shè)計的時候需要注意幾個基本原則。安全性應(yīng)該是我們要注意的第一個重要原則，系統(tǒng)運行環(huán)境、系統(tǒng)設(shè)計及通行線路的安全，都是我們要考慮的安全性問題，所以在開發(fā)的系統(tǒng)中用戶權(quán)限檢測的系統(tǒng)是應(yīng)該最先考慮的。為了保證這個系統(tǒng)擁有較高的安全性，設(shè)計時增加系統(tǒng)的安全系數(shù)我們使用了安全性級別較高的Oracle數(shù)據(jù)庫，利用了WEB服務(wù)技術(shù)，并且應(yīng)對一些必要情況時我們使用的是HTTPS加密線路，在鏈路級別上我們也提供了額外安全支付的方法?？蓴U展性是我們在設(shè)計系統(tǒng)時也要考慮的原則?？萍际窃诓粩噙M步的，所以我們的系統(tǒng)也要不斷的增加新的功能，這就需要我們設(shè)計的系統(tǒng)可以支持對系統(tǒng)功能增加。為了使系統(tǒng)之間的可擴展性更為有效，這個系統(tǒng)中采用WEB服務(wù)的方式，各個功能系統(tǒng)之間并不依賴，是每個系統(tǒng)都單獨運行的Web service，取決于底層數(shù)據(jù)的支持。

2 海洋石油監(jiān)控設(shè)備的總設(shè)計

這個監(jiān)控系統(tǒng)整體采用的是B/S結(jié)構(gòu)監(jiān)控系統(tǒng)。為了使系統(tǒng)管理統(tǒng)一化和最大程度的增加客戶的訪問量，我們在設(shè)計中特別設(shè)計了服務(wù)器控制部分采用的是C/S結(jié)構(gòu)管理，這樣當用戶用B/S系統(tǒng)進行訪問時，就可以采用Web瀏覽器的方式進行訪問。為了實現(xiàn)海洋石油監(jiān)控設(shè)備的整體化，配合之前的船載硬件顯示終端形成一體機，我們又在此基礎(chǔ)上開發(fā)了船舶自導航所需要的客戶端軟件。海洋石油設(shè)備服務(wù)器功能板塊，海洋石油設(shè)備功能模塊及海洋石油平臺動設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測這三個模塊是這個監(jiān)控設(shè)備主要模塊，整個系統(tǒng)的核心部分是海洋石油設(shè)備服務(wù)器功能板塊，這個部分主要功能主要是負責系統(tǒng)管理和用戶權(quán)限劃分等。監(jiān)控系統(tǒng)中用戶訪問系統(tǒng)用來滿足客戶系統(tǒng)的需求是web網(wǎng)站的功能。提供給海上船舶用戶，給海上船舶用戶提供船舶自導航的功能是監(jiān)控系統(tǒng)海上移動船舶功能的版塊，除此之外，監(jiān)控系統(tǒng)也是系統(tǒng)數(shù)據(jù)的重要的采集端。

2.1 海洋石油設(shè)備的服務(wù)器的功能模塊

前面已經(jīng)說到整個系統(tǒng)的核心的部分就是海洋石油設(shè)備服務(wù)器功能模塊，海洋石油設(shè)備服務(wù)器主要是供用戶使用的，管理者用戶負責系統(tǒng)的管理，用戶的權(quán)限的劃分和海圖的標繪等重要功能。將船舶功能模塊上的標繪文件移動并且將文件指定上傳類型，并記錄上傳時間將文件進行本地保存，這是服務(wù)器功能模塊的里數(shù)據(jù)上傳的管理功能。在服務(wù)器功能模塊統(tǒng)一進行報警功能管理，將報警功能劃分為管線報警、平臺報警等幾個不同的類型，來滿足海洋石油海上生產(chǎn)的應(yīng)用。

2.2 海洋石油鉆機功能模塊

海洋石油鉆機功能模塊主要功能是滿足大量的不同權(quán)限用戶海洋石油鉆機操作，用戶使用該海洋石油鉆機主要是通過部分功能模塊。參數(shù)儀顯示臺安裝在司鉆臺上司鉆易于觀察到的地方，確保司鉆實時監(jiān)控儀表的讀數(shù)正確、有效。顯示臺共分為表盤顯示和液晶顯示兩個部分，表盤顯示部分有：懸重、鉆壓、大鉗扭矩，全部為直感式儀表；液晶顯示部分有：轉(zhuǎn)盤扭矩、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、泵沖、泥漿返出量、大鉤高度、井深，液晶顯示臺為限制呼吸型防爆系統(tǒng)。整套系統(tǒng)滿足海上油田一類二區(qū)的防爆級別要求，所有儀表及開關(guān)均有醒目標牌標示。

2.3 海洋石油平臺動設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測

動設(shè)備主要包括了各類大型泵、柴油機、吊機等設(shè)備結(jié)構(gòu)內(nèi)部的構(gòu)件運轉(zhuǎn)運行為旋轉(zhuǎn)類的設(shè)備和往復類的設(shè)備，通過傳感器將動設(shè)備狀態(tài)信息進行采集，將振動數(shù)據(jù)和相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)信息被傳遞給PLC或SCADA系統(tǒng)。隨后傳送陸地中央控制系統(tǒng)，基于監(jiān)控系統(tǒng)的自診斷模式和專家評判的模式，公司可以通過分析判定相關(guān)設(shè)備劣化趨勢和故障部位、原因，做出相應(yīng)的變化發(fā)展預(yù)測，提出防范措施，防止和控制突發(fā)故障出現(xiàn)，結(jié)合RBI技術(shù)，可作為動設(shè)備的在役狀態(tài)、延長壽命評估起到預(yù)防性維修評判的依據(jù)。因此必須要進行海洋石油平臺動設(shè)備在先檢測和遠程診斷系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計，實時監(jiān)測的關(guān)鍵是核心的動設(shè)備運行，以便及時的排除設(shè)備的故障并確保關(guān)鍵核心動設(shè)備能夠始終安全可靠運行，所以動設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是設(shè)備完整性管理的重要一環(huán)。

[1]歐進萍,肖儀清,黃虎杰,段忠東,張濤,李維星.海洋平臺結(jié)構(gòu)實時安全監(jiān)測系統(tǒng)[J].海洋工程,2001年02期.

[2]喻言,歐進萍.海洋平臺結(jié)構(gòu)振動監(jiān)測的無線傳感實驗研究[J].哈爾濱工業(yè)大學學報,2007年02期.