網(wǎng)絡(luò)霧笛在海上平臺(tái)的應(yīng)用探索

李伯群

【摘 要】霧笛助航系統(tǒng)是海洋石油平臺(tái)重要的安全設(shè)備，主要起到警示作用。長(zhǎng)期以來，海洋采油廠海上石油平臺(tái)霧笛助航系統(tǒng)普遍存在采辦、維護(hù)費(fèi)用高，故障長(zhǎng)期無法維修的問題。海洋采油廠海三采油管理區(qū)與專業(yè)公司合作，首次在海洋石油平臺(tái)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)霧笛助航系統(tǒng)，并獲得成功，滿足了海上安全生產(chǎn)要求，降低了系統(tǒng)維護(hù)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

【關(guān)鍵詞】霧笛;助航;網(wǎng)絡(luò)

【Keywords】 fog horn; navigation aid; network

【中圖分類號(hào)】U644? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）01-0081-02

1 引言

目前海洋采油廠海上平臺(tái)使用的霧笛助航系統(tǒng)均為單系統(tǒng)運(yùn)行模式[1]，每座采油平臺(tái)均安裝獨(dú)立的霧笛控制系統(tǒng)，因產(chǎn)品造價(jià)較高，普遍存在維護(hù)成本高等問題，導(dǎo)致海上部分平臺(tái)霧笛助航系統(tǒng)故障長(zhǎng)期得不到有效解決。針對(duì)這一問題，海三采油管理區(qū)與專業(yè)技術(shù)公司合作，依據(jù)霧笛助航設(shè)施國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，開展了技術(shù)研發(fā)，研制成功了基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)霧笛管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)技術(shù)成熟，具有性能穩(wěn)定、供貨周期短、價(jià)格費(fèi)用低、服務(wù)響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，充分利用了平臺(tái)現(xiàn)有微波、光纖寬帶，衛(wèi)星平臺(tái)取消了自動(dòng)探測(cè)、控制等功能設(shè)施，省卻了煩瑣的電纜鋪設(shè)和現(xiàn)場(chǎng)施工，優(yōu)勢(shì)明顯。本項(xiàng)目首先在海三采油管理區(qū)部分石油平臺(tái)進(jìn)行了成功應(yīng)用，現(xiàn)就網(wǎng)絡(luò)霧笛管理系統(tǒng)在海上平臺(tái)的應(yīng)用進(jìn)行說明。

2 網(wǎng)絡(luò)霧笛管理系統(tǒng)原理

2.1 技術(shù)方案

本系統(tǒng)主要針對(duì)原霧笛助航系統(tǒng)在日常管理及故障維修方面存在的種種問題，引入網(wǎng)絡(luò)集成管理概念，通過設(shè)計(jì)定制霧笛服務(wù)器、霧笛接收器，并開發(fā)霧笛專用音頻管理程序，可實(shí)現(xiàn)中心平臺(tái)集中控制周邊衛(wèi)星平臺(tái)霧笛報(bào)警運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星平臺(tái)霧笛報(bào)警存在故障，同時(shí)大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，有效降低了系統(tǒng)故障發(fā)生率。

本系統(tǒng)的技術(shù)解決方案是：中心平臺(tái)能見度儀報(bào)警信號(hào)通過采集處理器轉(zhuǎn)換，接入工業(yè)交換機(jī)，霧笛服務(wù)器通過局域網(wǎng)接收到能見度儀報(bào)警信號(hào)，并將莫爾斯音頻文件發(fā)送至各平臺(tái)霧笛接收器，霧笛接收器將莫爾斯音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換后，通過功放輸出至霧笛喇叭，實(shí)現(xiàn)霧笛助航報(bào)警功能。

網(wǎng)絡(luò)霧笛報(bào)警系統(tǒng)默認(rèn)為自動(dòng)模式，在自動(dòng)模式下完全通過室外能見度儀24小時(shí)檢測(cè)大氣能見度，當(dāng)大氣能見度小于2海里時(shí)，能見度儀觸發(fā)報(bào)警信號(hào)，霧笛服務(wù)器自動(dòng)將莫爾斯音頻信號(hào)發(fā)送至所有衛(wèi)星平臺(tái)進(jìn)行報(bào)警輸出。當(dāng)能見度儀發(fā)生故障時(shí)，可通過手動(dòng)模式將霧笛服務(wù)器中設(shè)定的莫爾斯音頻信號(hào)發(fā)送至各衛(wèi)星平臺(tái)進(jìn)行報(bào)警輸出（也可發(fā)送至指定平臺(tái)）。霧笛報(bào)警有兩種方式關(guān)閉，一種通過手動(dòng)關(guān)閉，另一種在發(fā)送之前設(shè)定報(bào)警時(shí)間，到達(dá)設(shè)定時(shí)間時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉。

2.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①本系統(tǒng)衛(wèi)星平臺(tái)結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)單、功能全面、成本較低，體積小攜帶方便，安裝施工不超過1小時(shí)即可完成;②實(shí)現(xiàn)了中心平臺(tái)對(duì)周邊衛(wèi)星平臺(tái)霧笛報(bào)警系統(tǒng)的集中網(wǎng)絡(luò)管理，提升了信息化管理水平;③由于衛(wèi)星平臺(tái)霧笛報(bào)警系統(tǒng)僅由霧笛接收器和霧笛喇叭構(gòu)成，因此大幅降低了系統(tǒng)故障發(fā)生率，且故障維修成本低廉，同時(shí)，能見度儀、霧笛服務(wù)器等核心硬件均設(shè)置在中心平臺(tái)，便于使用單位日常維護(hù)管理;④針對(duì)海上霧氣分布不均的情況，可根據(jù)中心平臺(tái)分布，合理設(shè)置網(wǎng)絡(luò)霧笛監(jiān)控中心，同時(shí)結(jié)合視頻監(jiān)控，能夠較為精確地對(duì)霧區(qū)平臺(tái)發(fā)出報(bào)警指令，形成有效的區(qū)域控制體系;⑤本系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的應(yīng)用技術(shù)，因此，在這個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)上，可以方便地?cái)U(kuò)展許多功能。例如，通過網(wǎng)絡(luò)麥克風(fēng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星平臺(tái)的遠(yuǎn)程語音呼叫;通過衛(wèi)星平臺(tái)加裝智能電源，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)航標(biāo)燈、障礙燈的遠(yuǎn)程監(jiān)控[2]。

3 網(wǎng)絡(luò)霧笛管理系統(tǒng)在海上平臺(tái)的首次應(yīng)用

3.1 應(yīng)用平臺(tái)背景

由于本項(xiàng)目為海上平臺(tái)首次實(shí)施，因此，在選擇平臺(tái)時(shí)，重點(diǎn)考慮了航道、網(wǎng)絡(luò)等因素，結(jié)合平臺(tái)現(xiàn)有霧笛助航系統(tǒng)存在的故障及施工環(huán)境，確定在CB30A、CB325、CB326三座平臺(tái)進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)。

CB30A平臺(tái)位于埕島油田東部區(qū)塊，定員9人，原霧笛助航系統(tǒng)于2004年投用，存在較多故障。平臺(tái)位于航道附近，周邊過往船舶較多。中控室空間較大，周邊眾多衛(wèi)星平臺(tái)均與該平臺(tái)建有無線寬帶，適合建立網(wǎng)絡(luò)霧笛監(jiān)控中心。

CB325、CB326平臺(tái)屬于無人值守平臺(tái)，位于航道附近，距離CB30A平臺(tái)較近，且建有光纖寬帶，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較高，同時(shí)CB30A平臺(tái)可對(duì)上述兩座平臺(tái)進(jìn)行視頻監(jiān)控，適合初期系統(tǒng)應(yīng)用試驗(yàn)。

3.2 項(xiàng)目實(shí)施

2016年10月份，為檢驗(yàn)該技術(shù)方案有效性，海三采油管理區(qū)組織在CB30A、CB325、CB326平臺(tái)同步開展了網(wǎng)絡(luò)霧笛管理系統(tǒng)改造施工。

在CB30A平臺(tái)建立了網(wǎng)絡(luò)霧笛監(jiān)控中心，主要工作量為：中控室安裝網(wǎng)絡(luò)霧笛服務(wù)器、霧笛接收器、功放機(jī)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽音箱、網(wǎng)絡(luò)麥克風(fēng)，各硬件通過工業(yè)交換機(jī)并入平臺(tái)現(xiàn)有局域網(wǎng)，在通訊塔安裝霧笛高音喇叭，首先實(shí)現(xiàn)CB30A平臺(tái)本地霧笛網(wǎng)絡(luò)管理。

CB325、CB326平臺(tái)拆除原霧笛控制柜內(nèi)的主副霧笛控制器，安裝霧笛接收器及功放，通過工業(yè)交換機(jī)并入平臺(tái)現(xiàn)有局域網(wǎng)，功放音頻輸出接入平臺(tái)原霧笛喇叭。上述兩座平臺(tái)施工時(shí)間均在40分鐘左右。

考慮到目前平臺(tái)航標(biāo)燈、航空障礙燈已有太陽能供電型作為備用，且成本較低，因此本項(xiàng)目未將信號(hào)燈納入網(wǎng)絡(luò)集中管理范疇，仍繼續(xù)使用平臺(tái)原航標(biāo)燈、障礙燈。

3.3 項(xiàng)目實(shí)施效果

①CB30A平臺(tái)。首先對(duì)本地霧笛管理進(jìn)行了驗(yàn)證。在服務(wù)器音頻管理界面中，可利用觸摸屏或鼠標(biāo)完成所有操作。選取CB30A平臺(tái)主霧笛接收器發(fā)送莫爾斯音頻信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽音箱及平臺(tái)霧笛喇叭同步發(fā)出音響，幾乎沒有延遲，霧笛喇叭音量洪亮。選取CB325、CB326平臺(tái)主霧笛接收器，同時(shí)發(fā)送莫爾斯音頻信號(hào)，通過視頻監(jiān)控可以看到，現(xiàn)場(chǎng)人員幾乎同時(shí)反饋聽到報(bào)警聲，實(shí)測(cè)延遲為2秒左右。

②CB325、CB326平臺(tái)。CB30A平臺(tái)霧笛服務(wù)器能夠遠(yuǎn)程控制本地霧笛接收器的工作狀態(tài)（運(yùn)行、休眠），兩座平臺(tái)之間能夠清楚地聽到霧笛報(bào)警聲（相距1.5公里）。CB30A平臺(tái)實(shí)施遠(yuǎn)程語音通話，本地實(shí)測(cè)通話質(zhì)量清晰，沒有間斷，根據(jù)語音指令實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)操作不存在困難。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，CB30A平臺(tái)可以自由調(diào)整語音通話音量。

4 結(jié)語

隨著國(guó)內(nèi)電子與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)霧笛在推廣應(yīng)用中，將會(huì)進(jìn)一步降低成本，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)組成，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。同時(shí)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺(tái)，將進(jìn)一步拓展融合各類功能應(yīng)用，為海上石油平臺(tái)安全生產(chǎn)提供有力保障。

【參考文獻(xiàn)】

【1】李家明，鄒道標(biāo)，張清偉.國(guó)產(chǎn)霧笛導(dǎo)航系統(tǒng)在海洋平臺(tái)的首次應(yīng)用[J]. 石油和化工設(shè)備， 2015（3）：42-45.

【2】仲躋峰，石作鋒，任思宇.海洋石油平臺(tái)導(dǎo)航系統(tǒng)電池容量選型設(shè)計(jì)[J].電氣時(shí)代，2017（03）：78-79.