海上石油平台防登临、防溢油双系统融合研究

钱树慧

摘要：海上油气田开采具有易燃易爆、生产环境极为危险、生产连续不间断等特点，一旦发生安全事故，轻则对平台生产造成关停的经济影响，重则会影响到海洋环境、生态环境、渔业、旅游业等，给国家经济、海洋环境以及人民生产生活造成极大的损害。

随着我国海洋石油开采业务不断拓展，近年来海上石油平台数量大幅度增加，同时根据国家相关安全生产、环境保护等政策法规规定，对海上石油作业设施安全生产提出了更加严格的设计要求。

在此背景下，中海油总公司提出对新建采油平台增加防登临、防溢油监控系统，提高海上油气开发的生产安全性并完善环境保护监测功能。

关键词：防登临;防溢油;保护监测;系统融合

目前渔民、钓鱼兴趣爱好者的海上交通工具的日渐发达，渔船、私人船舶、快艇等小型船舶靠近石油平台进行抛锚、捕鱼、钓鱼等现象时有发生，甚至有些船舶知悉为无人平台后会非法登临平台，给平台的管理工作、安全生产都带来极大的安全隐患。

另一方面，随着我国海洋石油勘探和开采规模不断扩大，海洋溢油事件的发生几率也在不断攀升，一旦发生溢油事故，海洋环境、岸线将会受到严重污染。海上石油开采历来重视环境保护， 必须保证出现原油泄漏能够及时发现并进行处置;同时对石油平台周边海域出现的原油进行监控，以便对海面出现的原油进行源头追溯、去向监控。

防登临、防溢油系统开发研究应用已经成为海上石油开采的必要研究课题。

一、海洋石油平台防登临、防溢油应用现状及改进计划

目前，防登临系统、防溢油系统各自作为独立系统安装在部分采油平台上，两套系统各自的功能不尽相同，但架构类似。

防登临系统，是针对非法靠近平台周围海域船舶进行实时监控并及时触发广播语音、闪灯声光报警的一个系统，该系统基于视频技术、红外热成像技术和图像智能识别技术等开发而成，该系统主要是针对距离平台50-300m左右的海域进行监控。

防溢油系统，是针对平台生产过程的石油泄漏而有针对性架设的一套系统，该系统采用CCTV技术，对平台下方跟周围50m左右的海域进行视频实时监控，有助于生产人员对海面进行观察，及时了解海面信息，当有溢油事故发现，可以较为快速的发现事故并启动对应的处理程序。

虽然两套系统对应观察的海域范围、使用的核心技术有所差别，但在系统架构上，均包含NVR、服务器、客户端电脑等硬件。在此基础上，优化设计方案，开发硬件、软件相关功能，将两套系统融合为一，既能提高现场用户操作便捷性，也能节省硬件安装空间，同时降低工程建设成本、维护成本。因此，对海上采油平台防登临系统、防溢油系统融合研究具有良好的可行性及必要性。

二、雙系统融合研究开发的价值

（一）技术价值

1）优化设计：根据行业规范及设计功能需求，新系统对应匹配并优化调整系统功能，满足设计基本功能的同时，合理引导优化设计方案，实现新需求与新应用的高度匹配契合。2）功能拓展：满足基本功能前提下，预置多种备选接口，根据不同项目需求可配套多功能拓展应用，为后续系统功能升级、兼容、整合应用提供扩容空间。3）推广应用：新系统应用需求具有普遍性，不仅在新建平台项目有使用需求，同时适宜在原有平台进行升级改造，后续推广应用前景良好。

（二）对企业发展产生的其他贡献

能够随着市场需求变化快速做出适应性调整，满足项目功能需求的同时提高自身科研能力，同时提升研发企业在行业内科技品牌认知度。

三、双系统融合研究目标及主要研究内容

（一）目标

1）集中拓扑资源，多系统并行处理。防登临系统，防溢油系统均使用到了NVR设备、服务器设备、客户端电脑，虽然系统功能存在独立性，但是同样的设备均会对空间、能耗、成本等都造成一定程度的浪费，因此通过开展技术研究，集中拓扑资源，统一管理使用，建立多系统公用的处理机制，通过逻辑共享设备技术来代替物理层面的众多设备。2）扩展功能。平台建设中，可通过局域网建立的数据链路，以及各平台数据库的建立及系统设备配置，进一步提升防登临、防溢油系统的“广度”以及“深度”。3）在海上油田范围内的推广应用。由于防登临、防溢油均为海上石油平台所要求的功能，因此在研制双系统融合的技术上，可在整个海上石油开采领域推广使用。

（二）主要研究内容

1）核心设备共享技术。以共享的方式对系统核心设备包括NVR设备、服务器设备、客户端电脑等硬件进行共享使用，在物理上实现共享，在逻辑上实现分离，使得在不牺牲系统性能、功能的前提下降低物理层面的设备。2）双系统融合显示技术。通过多屏幕显示技术，将防登临、防溢油系统的界面融合，并通过一台可支持双显示器的电脑进行显示。3）数据库融合技术。需将原防登临系统的数据库增加防溢油系统的数据，从而使得共用同一数据库，对各时间的记录等均可以实现记录及查询。

四、本项目研究开发技术关键

（一）关键技术简述： 平台建设关键技术： 开发技术：C++、C#、ASP.Net

多系统融合显示技术  逻辑分区技术 WebService技术

（二）创新点

防溢油、防登临系统双融合系统，将原为两套互为独立的系统融合为一套系统，通过逻辑分区代替物理分区，使得核心设备得以共享使用，在成本上、空间上、能耗上均可以有一定的降低效果。

（三）技术指标对比

通过开展技术研究后，采用双系统融合系统，在系统空间上，可减少至少6U的机柜空间，以及一台桌面台式主机的空间，为本身空间较为紧张的石油平台机房、操作台上腾出宝贵的空间。

功耗上，为石油平台降低了一台NVR、服务器、台式电脑的功耗。

结语：目前安防系统、环境监测系统在各类行业中广泛推广应用，但在不同行业、不同应用场所中的需求千差万别。本次系统融合研究应用是根据国内海上石油平台作业现场最新生产安全管理规范制定的新增系统功能应用，尤其是平台防登临系统属于特殊行业特有应用，在此基础上融合防溢油高清视频监控系统，实现双系统合二为一属于海上石油开采创新开发应用系统，在同行业安防、环境监测系统融合应用案例中具备创新性、唯一性，双系统融合研究应用能够为企业增加良好的经济效益及社会效益。

参考文献：

[1]IMO海上移动钻井平台构造与设备规划[S].

[2]周维真，杨宜禾.成像跟踪技术导论[M].西安：西安电子科技大学出版社，2009