海洋石油海上重大设施监控系统的设计与应用

刘忠华（中海油能源发展装备技术有限公司，天津 300452）

石油被誉为“工业的血液”。所以石油行业的发展会影响一个国家的经济发展。而我国陆地石油储备量日渐枯竭，发展海洋石油行业是国家长远发展的一个方向。陆地石油行业就要解决石油易燃易爆、开采环境高温高压的问题，海洋石油行业相对环境就更为复杂，还要面临比如飓风、洋流、潮汐、地震等自然灾害以及海生物附着、环境腐蚀等问题。所以为了保证海洋石油电气的生产使用安全，我们需要设计开发的一套监控系统用来检测。

1 海洋石油监控设备设计的基本原则

在进行海洋石油监控设备的设计的时候需要注意几个基本原则。安全性应该是我们要注意的第一个重要原则，系统运行环境、系统设计及通行线路的安全，都是我们要考虑的安全性问题，所以在开发的系统中用户权限检测的系统是应该最先考虑的。为了保证这个系统拥有较高的安全性，设计时增加系统的安全系数我们使用了安全性级别较高的Oracle数据库，利用了WEB服务技术，并且应对一些必要情况时我们使用的是HTTPS加密线路，在链路级别上我们也提供了额外安全支付的方法。可扩展性是我们在设计系统时也要考虑的原则。科技是在不断进步的，所以我们的系统也要不断的增加新的功能，这就需要我们设计的系统可以支持对系统功能增加。为了使系统之间的可扩展性更为有效，这个系统中采用WEB服务的方式，各个功能系统之间并不依赖，是每个系统都单独运行的Web service，取决于底层数据的支持。

2 海洋石油监控设备的总设计

这个监控系统整体采用的是B/S结构监控系统。为了使系统管理统一化和最大程度的增加客户的访问量，我们在设计中特别设计了服务器控制部分采用的是C/S结构管理，这样当用户用B/S系统进行访问时，就可以采用Web浏览器的方式进行访问。为了实现海洋石油监控设备的整体化，配合之前的船载硬件显示终端形成一体机，我们又在此基础上开发了船舶自导航所需要的客户端软件。海洋石油设备服务器功能板块，海洋石油设备功能模块及海洋石油平台动设备状态监测这三个模块是这个监控设备主要模块，整个系统的核心部分是海洋石油设备服务器功能板块，这个部分主要功能主要是负责系统管理和用户权限划分等。监控系统中用户访问系统用来满足客户系统的需求是web网站的功能。提供给海上船舶用户，给海上船舶用户提供船舶自导航的功能是监控系统海上移动船舶功能的版块，除此之外，监控系统也是系统数据的重要的采集端。

2.1 海洋石油设备的服务器的功能模块

前面已经说到整个系统的核心的部分就是海洋石油设备服务器功能模块，海洋石油设备服务器主要是供用户使用的，管理者用户负责系统的管理，用户的权限的划分和海图的标绘等重要功能。将船舶功能模块上的标绘文件移动并且将文件指定上传类型，并记录上传时间将文件进行本地保存，这是服务器功能模块的里数据上传的管理功能。在服务器功能模块统一进行报警功能管理，将报警功能划分为管线报警、平台报警等几个不同的类型，来满足海洋石油海上生产的应用。

2.2 海洋石油钻机功能模块

海洋石油钻机功能模块主要功能是满足大量的不同权限用户海洋石油钻机操作，用户使用该海洋石油钻机主要是通过部分功能模块。参数仪显示台安装在司钻台上司钻易于观察到的地方，确保司钻实时监控仪表的读数正确、有效。显示台共分为表盘显示和液晶显示两个部分，表盘显示部分有：悬重、钻压、大钳扭矩，全部为直感式仪表；液晶显示部分有：转盘扭矩、转盘转速、泵冲、泥浆返出量、大钩高度、井深，液晶显示台为限制呼吸型防爆系统。整套系统满足海上油田一类二区的防爆级别要求，所有仪表及开关均有醒目标牌标示。

2.3 海洋石油平台动设备状态监测

动设备主要包括了各类大型泵、柴油机、吊机等设备结构内部的构件运转运行为旋转类的设备和往复类的设备，通过传感器将动设备状态信息进行采集，将振动数据和相关设备的状态信息被传递给PLC或SCADA系统。随后传送陆地中央控制系统，基于监控系统的自诊断模式和专家评判的模式，公司可以通过分析判定相关设备劣化趋势和故障部位、原因，做出相应的变化发展预测，提出防范措施，防止和控制突发故障出现，结合RBI技术，可作为动设备的在役状态、延长寿命评估起到预防性维修评判的依据。因此必须要进行海洋石油平台动设备在先检测和远程诊断系统的技术设计，实时监测的关键是核心的动设备运行，以便及时的排除设备的故障并确保关键核心动设备能够始终安全可靠运行，所以动设备状态监测是设备完整性管理的重要一环。

[1]欧进萍,肖仪清,黄虎杰,段忠东,张涛,李维星.海洋平台结构实时安全监测系统[J].海洋工程,2001年02期.

[2]喻言,欧进萍.海洋平台结构振动监测的无线传感实验研究[J].哈尔滨工业大学学报,2007年02期.