網絡霧笛在海上平臺的應用探索

李伯群

（中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司海洋采油廠海三采油管理區，山東 東營 257237）

1 引言

目前海洋采油廠海上平臺使用的霧笛助航系統均為單系統運行模式[1]，每座采油平臺均安裝獨立的霧笛控制系統，因產品造價較高，普遍存在維護成本高等問題，導致海上部分平臺霧笛助航系統故障長期得不到有效解決。針對這一問題，海三采油管理區與專業技術公司合作，依據霧笛助航設施國家標準，開展了技術研發，研制成功了基于網絡技術的網絡霧笛管理系統。該系統技術成熟，具有性能穩定、供貨周期短、價格費用低、服務響應快的優點，充分利用了平臺現有微波、光纖寬帶，衛星平臺取消了自動探測、控制等功能設施，省卻了煩瑣的電纜鋪設和現場施工，優勢明顯。本項目首先在海三采油管理區部分石油平臺進行了成功應用，現就網絡霧笛管理系統在海上平臺的應用進行說明。

2 網絡霧笛管理系統原理

2.1 技術方案

本系統主要針對原霧笛助航系統在日常管理及故障維修方面存在的種種問題，引入網絡集成管理概念，通過設計定制霧笛服務器、霧笛接收器，并開發霧笛專用音頻管理程序，可實現中心平臺集中控制周邊衛星平臺霧笛報警運行狀態，及時發現衛星平臺霧笛報警存在故障，同時大大簡化系統結構組成，有效降低了系統故障發生率。

本系統的技術解決方案是：中心平臺能見度儀報警信號通過采集處理器轉換，接入工業交換機，霧笛服務器通過局域網接收到能見度儀報警信號，并將莫爾斯音頻文件發送至各平臺霧笛接收器，霧笛接收器將莫爾斯音頻信號轉換后，通過功放輸出至霧笛喇叭，實現霧笛助航報警功能。

網絡霧笛報警系統默認為自動模式，在自動模式下完全通過室外能見度儀24小時檢測大氣能見度，當大氣能見度小于2海里時，能見度儀觸發報警信號，霧笛服務器自動將莫爾斯音頻信號發送至所有衛星平臺進行報警輸出。當能見度儀發生故障時，可通過手動模式將霧笛服務器中設定的莫爾斯音頻信號發送至各衛星平臺進行報警輸出（也可發送至指定平臺）。霧笛報警有兩種方式關閉，一種通過手動關閉，另一種在發送之前設定報警時間，到達設定時間時系統自動關閉。

2.2 技術優勢

與現有技術相比，其優勢主要體現在以下幾個方面：

①本系統衛星平臺結構組成簡單、功能全面、成本較低，體積小攜帶方便，安裝施工不超過1小時即可完成；②實現了中心平臺對周邊衛星平臺霧笛報警系統的集中網絡管理，提升了信息化管理水平；③由于衛星平臺霧笛報警系統僅由霧笛接收器和霧笛喇叭構成，因此大幅降低了系統故障發生率，且故障維修成本低廉，同時，能見度儀、霧笛服務器等核心硬件均設置在中心平臺，便于使用單位日常維護管理；④針對海上霧氣分布不均的情況，可根據中心平臺分布，合理設置網絡霧笛監控中心，同時結合視頻監控，能夠較為精確地對霧區平臺發出報警指令，形成有效的區域控制體系；⑤本系統是基于網絡開發的應用技術，因此，在這個系統平臺上，可以方便地擴展許多功能。例如，通過網絡麥克風，可以實現對衛星平臺的遠程語音呼叫；通過衛星平臺加裝智能電源，可以實現對航標燈、障礙燈的遠程監控[2]。

3 網絡霧笛管理系統在海上平臺的首次應用

3.1 應用平臺背景

由于本項目為海上平臺首次實施，因此，在選擇平臺時，重點考慮了航道、網絡等因素，結合平臺現有霧笛助航系統存在的故障及施工環境，確定在CB30A、CB325、CB326三座平臺進行應用試驗。

CB30A平臺位于埕島油田東部區塊，定員9人，原霧笛助航系統于2004年投用，存在較多故障。平臺位于航道附近，周邊過往船舶較多。中控室空間較大，周邊眾多衛星平臺均與該平臺建有無線寬帶，適合建立網絡霧笛監控中心。

CB325、CB326平臺屬于無人值守平臺，位于航道附近，距離CB30A平臺較近，且建有光纖寬帶，網絡質量較高，同時CB30A平臺可對上述兩座平臺進行視頻監控，適合初期系統應用試驗。

3.2 項目實施

2016年10月份，為檢驗該技術方案有效性，海三采油管理區組織在CB30A、CB325、CB326平臺同步開展了網絡霧笛管理系統改造施工。

在CB30A平臺建立了網絡霧笛監控中心，主要工作量為：中控室安裝網絡霧笛服務器、霧笛接收器、功放機、網絡監聽音箱、網絡麥克風，各硬件通過工業交換機并入平臺現有局域網，在通訊塔安裝霧笛高音喇叭，首先實現CB30A平臺本地霧笛網絡管理。

CB325、CB326平臺拆除原霧笛控制柜內的主副霧笛控制器，安裝霧笛接收器及功放，通過工業交換機并入平臺現有局域網，功放音頻輸出接入平臺原霧笛喇叭。上述兩座平臺施工時間均在40分鐘左右。

考慮到目前平臺航標燈、航空障礙燈已有太陽能供電型作為備用，且成本較低，因此本項目未將信號燈納入網絡集中管理范疇，仍繼續使用平臺原航標燈、障礙燈。

3.3 項目實施效果

①CB30A平臺。首先對本地霧笛管理進行了驗證。在服務器音頻管理界面中，可利用觸摸屏或鼠標完成所有操作。選取CB30A平臺主霧笛接收器發送莫爾斯音頻信號，網絡監聽音箱及平臺霧笛喇叭同步發出音響，幾乎沒有延遲，霧笛喇叭音量洪亮。選取CB325、CB326平臺主霧笛接收器，同時發送莫爾斯音頻信號，通過視頻監控可以看到，現場人員幾乎同時反饋聽到報警聲，實測延遲為2秒左右。

②CB325、CB326平臺。CB30A平臺霧笛服務器能夠遠程控制本地霧笛接收器的工作狀態（運行、休眠），兩座平臺之間能夠清楚地聽到霧笛報警聲（相距1.5公里）。CB30A平臺實施遠程語音通話，本地實測通話質量清晰，沒有間斷，根據語音指令實施現場操作不存在困難。根據現場要求，CB30A平臺可以自由調整語音通話音量。

4 結語

隨著國內電子與網絡技術的不斷發展，網絡霧笛在推廣應用中，將會進一步降低成本，簡化結構組成，提高系統運行穩定性。同時，結合網絡應用平臺，將進一步拓展融合各類功能應用，為海上石油平臺安全生產提供有力保障。