海上移动平台安全数据采集与记录系统设计

海上移动平台安全数据采集与记录系统设计作者：周卫鸣

来源：《科技创新导报》2013年第01期

摘要：该文介绍了海上钻井平台安全数据采集的重要性和国内外钻井平台使用同类系统的现状。对该系统的可行性以及推广价值进行了阐述，同时基于目前在建钻井平台的现状进行了数据采集以及系统设计，描述了实现该系统所必须具备的软硬件设备。

关键词：安全数据系统采集设计

中图分类号：TP274.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（a）-00-02

海上移动式平台由于远离陆地，设备的技术含量较高，而且价格昂贵，发生故障，造成的损失也较大。随着新技术、新装备的采用，设备管理的难度越来越大，这就需要增加自动化的监控设备，减少海上施工作业成本，降低设备维护维修运行费用，加大平台安全性监控力度，避免灾害性事故带来的环境污染等不良后果。该专项是一个集技术、管理为一体的技术高度密集系统工程。可实现对海上移动式平台工作与状态数据信息进行实时、不间断采集、保护、保存、传输、数据萃取等功能。将综合运用网络技术、信息技术、数据库技术、综合性软件集成技术，对平台和平台生产状态进行过程性安全监控；同时平台一旦发生事故，为管理部门分析事故原因提供准确的科学依据和法律判据。

1 需求分析

随着海洋石油开发的重心逐步由陆地向海洋转移。海上移动式平台在海上油田的勘探开发中，占据着非常重要的地位。随着生产规模的不断扩大及新技术、新装备的采用，移动式平台越来越多，为保障海上安全和效益最大化，需要增加数字化高效监控系统，加大平台安全性监控力度，避免灾害性事故带来的环境污染等不良后果。其次，海上作业环境的特殊性决定了其具有高危险性。为加强对航行船舶的安全监督和管理，提高船舶及监督人员的安全管理水平，以及为事故调查获得事故船舶的准确动态数据，查明原因判明责任。根据国家国际海事组织A.861（20）号决议案，《中华人民共和国船载航行数据记录仪管理规定》（试行）中要求国籍沿海航行船舶应在规定的时间要求安装一台符合标准的船载航行数据记录仪。移动式平台作业工况及设备繁杂，技术含量高，安全事故引发的后果更加严重，研发相应装备，建立移动式平台作业安全预警与信息保护体系十分迫切。

2 系统设计

2.1 信号采集

移动式平台关键设备如：柴油发电机组、电控系统、升降系统的运行参数，要具备外传接口；风、浪、流、地质环境、拖带船只及可燃气体探测等与平台安全相关的一切信息；钻井设备运行参数以及关键钻井参数的采集。

2.2 硬件实现

系统组成示意见图1。

2.3 系统组成

2.3.1 硬件组成

该系统主要由信息采集处理机、防护记录器、显示告警器、数据监控处理机及UPS等部件组成，见表1。

主要部件功能

信息采集处理机：

对石油平台各个子系统数据进行收集，并按照特定的储存格式进行处理变换，再分别通过RS-485和TCP/IP协议发送到监视处理机和防护记录器。

数据监控处理机：对信息处理机发送来的数据进行存储并显示；对需要报警的信号，转发至显示报警屏，控制显示报警屏的工作状态；能够对已经存储数据（包括防护记录器内和本机内数据）进行回放和分析；对信息处理机系统进行维护和升级。

防护记录器：对信息处理机发送来的数据进行存储，为在监视计算机上数据回放提供保障；其中循环记录各子系统参数24 h，音频数据12 h。保护载体耐火：260 ℃的低温不低于10 h，1100 ℃的高温1 h，海水浸泡示踪时间不低于30 d，海水浸泡时间不低于500 h信息储存量不低于1 G。

UPS（机头、电池包）：为信息处理机、数据监视处理机、交换机和显示报警屏等系统设备提供稳定的供电能力。

交换机：完成信息采集处理、防护记录器、数据监控处理机之间的数据交互

2.3.2 信息采集处理机与用电设备间连接关系

信息采集处理机与用电设备间连接关系，见图2。

2.3.3 信息处理机与各设备连线关系