海洋石油海上重大設施監控系統的設計與應用

劉忠華（中海油能源發展裝備技術有限公司，天津 300452）

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

1 海洋石油監控設備設計的基本原則

在進行海洋石油監控設備的設計的時候需要注意幾個基本原則。安全性應該是我們要注意的第一個重要原則，系統運行環境、系統設計及通行線路的安全，都是我們要考慮的安全性問題，所以在開發的系統中用戶權限檢測的系統是應該最先考慮的。為了保證這個系統擁有較高的安全性，設計時增加系統的安全系數我們使用了安全性級別較高的Oracle數據庫，利用了WEB服務技術，并且應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展性是我們在設計系統時也要考慮的原則。科技是在不斷進步的，所以我們的系統也要不斷的增加新的功能，這就需要我們設計的系統可以支持對系統功能增加。為了使系統之間的可擴展性更為有效，這個系統中采用WEB服務的方式，各個功能系統之間并不依賴，是每個系統都單獨運行的Web service，取決于底層數據的支持。

2 海洋石油監控設備的總設計

這個監控系統整體采用的是B/S結構監控系統。為了使系統管理統一化和最大程度的增加客戶的訪問量，我們在設計中特別設計了服務器控制部分采用的是C/S結構管理，這樣當用戶用B/S系統進行訪問時，就可以采用Web瀏覽器的方式進行訪問。為了實現海洋石油監控設備的整體化，配合之前的船載硬件顯示終端形成一體機，我們又在此基礎上開發了船舶自導航所需要的客戶端軟件。海洋石油設備服務器功能板塊，海洋石油設備功能模塊及海洋石油平臺動設備狀態監測這三個模塊是這個監控設備主要模塊，整個系統的核心部分是海洋石油設備服務器功能板塊，這個部分主要功能主要是負責系統管理和用戶權限劃分等。監控系統中用戶訪問系統用來滿足客戶系統的需求是web網站的功能。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控系統海上移動船舶功能的版塊，除此之外，監控系統也是系統數據的重要的采集端。

2.1 海洋石油設備的服務器的功能模塊

前面已經說到整個系統的核心的部分就是海洋石油設備服務器功能模塊，海洋石油設備服務器主要是供用戶使用的，管理者用戶負責系統的管理，用戶的權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，這是服務器功能模塊的里數據上傳的管理功能。在服務器功能模塊統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的應用。

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，確保司鉆實時監控儀表的讀數正確、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：轉盤扭矩、轉盤轉速、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。整套系統滿足海上油田一類二區的防爆級別要求，所有儀表及開關均有醒目標牌標示。

2.3 海洋石油平臺動設備狀態監測

動設備主要包括了各類大型泵、柴油機、吊機等設備結構內部的構件運轉運行為旋轉類的設備和往復類的設備，通過傳感器將動設備狀態信息進行采集，將振動數據和相關設備的狀態信息被傳遞給PLC或SCADA系統。隨后傳送陸地中央控制系統，基于監控系統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設備劣化趨勢和故障部位、原因，做出相應的變化發展預測，提出防范措施，防止和控制突發故障出現，結合RBI技術，可作為動設備的在役狀態、延長壽命評估起到預防性維修評判的依據。因此必須要進行海洋石油平臺動設備在先檢測和遠程診斷系統的技術設計，實時監測的關鍵是核心的動設備運行，以便及時的排除設備的故障并確保關鍵核心動設備能夠始終安全可靠運行，所以動設備狀態監測是設備完整性管理的重要一環。

[1]歐進萍,肖儀清,黃虎杰,段忠東,張濤,李維星.海洋平臺結構實時安全監測系統[J].海洋工程,2001年02期.

[2]喻言,歐進萍.海洋平臺結構振動監測的無線傳感實驗研究[J].哈爾濱工業大學學報,2007年02期.