海洋平台PAGA系统配置及功能概述
海洋平台HIMA火气系统结构与原理

HIMA系统一、概述HIMA厂家生产的HIQuad系统分为H41Q和H51Q系统,它们根据其安全性及可用性分为3类:1、MS: MONO Safety-related System (单一配置的安全系统),系统的CPU、I/O卡件不冗余。
结构图:现场传感器将安全相关的信号传送给单一的配置的输入模块,经过输入模块的处理,再将输入信号经输入输出总线即IO BUS进入CU模块,经过CU模块的运算处理,将结果通过IO BUS传送给单一配置的输出模块,最后输出到现场执行机构。
2、HS: High Availability Safety-related System (有较高使用性的安全系统),系统CPU冗余,I/O 卡件不冗余。
结构图:现场传感器将安全相关的信号传送给单一配置的输入模块,经输入模块的处理,再将输入信号通过IO BUS传递给冗余配置的CU模块,经过CU模块的运算处理,将结果通过IO BUS传给单一配置的输出模块,最后输出到现场执行机构。
3、HRS: Highly Recommended Safety-related System (强力建议使用的安全系统),系统的CPU、I/O卡件全冗余。
结构图:现场的传感器将安全相关的信号传递给冗余配置的输入模块,经输入模块的处理后,将输入信号经各自的IO BUS传递给冗余配置的CU模块,经CU模块处理运算后,通过各自的IO BUS传递给冗余配置的输出模块,最后输出结果并联叠加到现场的执行机构。
其中H41Q最多能带13块I/O卡件,如果做成冗余系统只能做6对冗余,且是左右冗余;H51Q系统主机架最多可带16块子机架,如果做成冗余系统可以实现8对子机架上下冗余。
二、系统硬件介绍平台上使用的HIMA的系统为H51Q-HRS系统,CU及I/O卡件的全冗余大大提高了安全系统的可靠性。
平台上的HIMA H51Q-HRS系统包含一个电源分配单元,一个主机架和八个子机架,其中八个子机架两两冗余。
海洋平台概述

Rig Name: GSF Arctic III Delivery Year:1984 Water Depth:1800ft Drilling Depth:25,000ft Semi-sub Generation: 3 海O洋w平ne台r:概Tr述ansocean Inc.
Rig Name: Ocean Baroness Year Built:1973 Upgrade:2001-Keppel FELS Water Depth:6500ft Drilling Depth:35,000ft Owner: Diamond Offshore
海洋平台概述
• 2. 移动式平台又称活动平台,它是为适应勘探、施
工、维修等海上作业必须经常更换地点的需要而发 展起来的。现有的活动平台分坐底式、自升式、半 潜式、船式、牵索塔、张力腿式等等很多种不同的 结构形式。由于机动性能好,故一般均用于钻井。
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2.1 钻井船
钻井船是设有钻井设备,能在水面上钻井和移位的船,也属于移动式(船式)钻井装 置。较早的钻井船是用驳船、矿砂船、油船、供应船等改装的,现在已有专为钻井设 计的专用船。目前,已有半潜、坐底、自升、双体、多体等类型。钻井船在钻井装置 中机动性最好,但钻井性能却比较差。钻井船与半潜式钻井平台一样,钻井时浮在水 面。井架一般都设在船的中部,以减小船体摇荡对钻井工作的影响,且多数具有自航 能力。钻井船在波浪中的垂荡要比半潜式平台大,有时要被迫停钻,增加停工时间, 所以更需采用垂荡补偿器来缓和垂荡运动。钻井船适于深水作业,但需要适当的动力 定位设施。钻井船适用于波高小、风速低的海区。它可以在3000~4000 m水深的海底 上进行探查,钻深可达到10000多米,掌握海底油、气层的位置、特性、规模、贮量, 提供生产能力等 。
海洋平台PAGA系统配置及功能的研究

海洋平台PAGA系统配置及功能的研究杨秀菊;李云鹏;魏鹏;刘宇晨;罗佩豪;张利贤【期刊名称】《自动化博览》【年(卷),期】2015(0)8【摘要】The offshore PAGA (Public Address and General Alarm) system is the important component of the platform's internal communication system. This system achieves the platform's full-area voice message, alarm signal coverage, and some other relevant functions by using the host controlling and speaker broadcasting. This paper analyses the configuration and function of the international mainstream platform's PAGA system in order to form a safe, reliable and economical offshore platform. The optimizing design scheme of this system provides an helpful reference for the relevant engineering and technical staff.%海洋平台PAGA (广播及通用报警)系统是平台内部通讯系统的重要组成部分,该系统通过主机控制及扬声器播放,实现平台全区域的语音及报警信号覆盖,以及其他相关功能。
本文通过对目前国际主流平台PAGA系统配置及功能的分析,形成一种相对安全可靠、经济合理的海洋平台。
海洋平台PAGA系统配置及功能概述

海洋平台PAGA系统配置及功能概述作者:钱树慧来源:《科学与信息化》2018年第22期摘要海洋石油平台对生产安全有着严格的要求规范,其中PAGA系统是平台必不可少的内部通信系统,该系统主要通过核心主机进行控制,通过自动或手动等不同类型、方式触发主机对应的控制单元,通过扬声器、警示灯发出各类语音及声光信息,实现整个平台的全区域立体化的语音播放及全方位报警信号覆盖,保障了海上平台生产安全有序进行。
本文通过对海洋平台PAGA系统前的历史背景进行分析,总结出该系统出现的原因以及历史必然性。
同时对该系统存在的问题进行分析探讨,进一步优化设计方案,不断提高该系统的整体性能,为相关工程技术人员提供一些有益的实质性参考,以供大家共同学习借鉴,共同学习进步。
关键词海洋平台PAGA;系统配置;历史背景前言PAGA(PublicAddressandGeneralAlarm广播及通用报警)系统是海洋石油平台建造必备的通信系统,为平台生产安全提供有效的内部通讯保障。
随着相关行业的技术发展,以及应用问题及经验的积累,海洋石油平台的建造使用对该系统的应用有了更高的要求。
1 海洋平台PAGA产生的历史背景随着海洋石油平台建设和使用经验的积累,传统设计中的单主机PAGA系统中的不足之处也逐渐暴露出来。
在整个石油开采行业对生产安全更加重视的背景下,整个行业深刻地认识到海上平台PAGA系统对于海上石油开采的重要意义,从而对该系统的应用研发工作稳步向前推进[1]。
2 海洋石油平台PAGA的有关介绍目前国际主流平台PAGA系统是一种数字控制型公共广播与报警系统。
在发生各类型紧急状况时,报警人员以手动或自动方式发布紧急通告通知各岗位人员安全撤离。
同时也应用于一般性日常工作与生活广播、娱乐广播。
为海上的石油开采提供了极其重要的技术安全保障,形成一种安全防护体系。
随着海洋石油平台建设及使用经验积累,石油平台PAGA系统有着自身典型的功能使用特点。
海洋平台PAGA系统配置及功能的研究

( 1 )广播 语音 功能 优化
目前 广播 语音 输 入 端 口主要 是主 控 站 、遥 控 站 及 第三 方 设
+l
备 ( 例如 娱 乐 系统 等 ) 。而一 般 海 洋平 台 都配 有 内部 通讯 用 自动
电话 系 统 ,其 广 播 系统 可 以将 自动 电话 作为 广播 语音 的 额外 输入 端 ,但 其语 音优先级 相对较 低 ,易被其 他语音 信息所 覆盖 ,并且 该
台相 对 比 较次 要 的 场所 将N尽 量 设置 得 大 一些 。这样 可 以保证 系 统在 重 要 的分 区 ,其 N + I 热 备份 有 较 高 的安 全可 靠 性 ,而 系 统 在
比较 次要 的分 区 ,其N + I 热 备份 有较 高 的经济 合理 性 。 ( 3 )如果 系统 硬 件供 应 充 足 ,并且 在 系 统 机 架 中还 有 足 够 的空 余 插槽 位 置 ,还 可 以将 系统 重 要设 备 进行 空 余插 槽 占位 的 冷
冗余 备 份处 理 。这 样 可 以在 系统 硬 件 出现 问题 并需 要 立 即更 换 备
大器 等 有备 用 模块 的硬 件 设备 保 持 监控 ,并 对故 障 设备 实 现 系统
的 自动切 换 。该 系统 配 置 相较 于 A + B 双 冗 余 型系 统 而言 ,其 硬件
件时 ,第 一时 间 内完成 系统 的维 护工 作 。
图2 N + I 热 备份 型 P A G A系统 框 架 图
4 海洋平台PAGA系统配置及功能的 优化 方案
前 面 所述 案例 的 P A GA系统 配 置 及 功 能均 可 满 足 一 般海 洋 平 台 的 正常 作 业 需求 。但 平 台用 户 对该 系 统 的安 全 可 靠性 及 经 济合 理 性 有着 逐 渐 增高 的 要 求 ,即 不 仅要 求 该 系统 应 符 合法 定 检验 机 构 的 认证 ,还 要求 该 系 统 的配 置成 本 应 得 到有 效 的控 制 。下面 所 述 内容 是P A G A系统 在该 要 求下 的优 化 方向 。
海洋平台简介

浮筒式平台
以浮筒为支撑,上部结构 可随海浪自由浮动,适用 于深水海域。
自升式平台
由船体和桩腿组成,桩腿 可随海床高低调整,适用 于各种海洋环境。
半潜式海洋平台
半潜式钻井平台
可进行海上钻井作业的平台,适 用于深海作业。
半潜式生产平台
可进行海上生产作业的平台,适 用于各种海洋环境。
特殊类型海洋平台
Spar平台
3
复合式海洋平台
结合固定式和浮动式海洋平台的结构特点而设计 的海洋平台,如锚链-桩基复合平台等。
海洋平台的组成部件
平台甲板
固定式和浮动式海洋平台上部 结构,用于安装和支撑油气生 产设备、生活设施等。
定位系统
确保海洋平台在海上安全定位 的系统,包括锚链、桩基等。
平台基础
固定式海洋平台的下部结构, 包括导管架、重力式平台的墙 身等。
03
平台可靠性
海洋平台的可靠性是一个重要的问题,尤其是在恶劣的海洋环境下。如
何提高平台的可靠性,以减少故障和维护需求,是当前面临的一个挑战
。
海洋平台技术的发展趋势与方向
数字化与智能化
随着技术的发展,海洋平台的设计和建造将越来越依赖于数字化和智能化技术。例如,使 用数字孪生技术进行平台设计和模拟,以及使用物联网和大数据技术进行平台监控和维护 。
。
海洋平台的建设可以降低海上油 气开发的成本,提高开发效率, 同时可以减少对陆地设施的依赖
。
海洋平台在油气资源开发中的具 体应用包括固定式、浮动式和半 潜式等不同类型,每种类型都有
其特点和适用范围。
海洋平台在科研、观测、通信等领域的应用
01
海洋平台在科研领域的应用包括 海洋环境观测、气象观测、地球 物理探测等,为科研人员提供了 重要的数据支持。
《海洋平台设计》课件

总结词
浮式、自重轻、钢材、适用于深水
VS
详细描述
浮式海洋平台是一种浮体结构,上部结构 通常采用钢材制造,自重较轻,适用于深 水海域。其设计需要考虑风、浪、流等自 然条件的影响,同时要保证平台的稳定性 、强度和安全性。浮式海洋平台可以通过 锚链或浮筒等方式进行固定,具有较高的 灵活性,适用于不同海域条件下的使用。
06
海洋平台设计发展趋势与展望
数字化设计技术的应用
数字化建模
使用计算机辅助设计(CAD)软件进行建模,提 高设计效率和准确性。
虚拟现实技术
利用虚拟现实技术进行海洋平台设计的可视化展 示,方便设计师和客户进行交流和评估。
数字孪生
通过数字孪生技术,实现对海洋平台的全生命周 期管理,包括设计、建造、运营和维护。
案例二:重力式海洋平台设计
总结词
固定式、重力支撑、混凝土、适用于浅水
详细描述
重力式海洋平台是一种固定式海洋平台,依靠自身重量稳定地支撑在海底,上部结构通常采用混凝土材料。这种 平台适用于浅水海域,设计时需要考虑海底地质条件、自然环境等因素,同时要保证平台的结构安全性和稳定性 。
案例三:浮式海洋平台设计
概述 美国海洋平台设计规范与标准是 指在美国范围内被广泛接受和应 用的海洋平台设计规范和标准。
ABS规范与标准 ABS规范与标准是美国船级社制 定的海洋平台设计规范,包括《 海洋平台结构设计》、《海洋平 台机械设计》等。
分类 美国海洋平台设计规范与标准主 要分为两类,即美国石油学会( API)和美国船级社(ABS)。
《海洋平台设计》课件
汇报人: 日期:
目录
• 海洋平台概述 • 海洋平台设计基础 • 海洋平台设计流程 • 海洋平台设计规范与标准 • 海洋平台设计案例分析 • 海洋平台设计发展趋势与展望
海洋平台

• •
自升式平台结构
自升式平台结构的形式可以按平台主体的 形状、桩腿的数目、形式及升降装置的类 型等进行区分。自升式平台由平台结构、 桩腿结构、桩腿下端部结构组成。
平台结构 桩腿结构 桩腿下端部结构
Hale Waihona Puke 三角形矩形五角形 壳体式桩腿结构
桩靴结构 桁架式桩腿
沉垫型结构
半潜式钻井平台 SemiSemisubmersible Platform
• 半潜式钻井平台,又称立柱稳定式钻井平台。它是大部分
半潜式平台 SemiSemi-submersible Platform
浮体沉没于水中的一种小水线面的移动式钻井平台,它从 坐底式钻井平台演变而来,由平台本体、立柱和下体或浮 箱组成。此外,在下体与下体、立柱与立柱、立柱与平台 本体之间还有一些支撑与斜撑连接,下体间的连接支撑一 般都设在下体的上方,这样,当平台移位时,可使它位于 水线之上,以减小阻力;平台上设有钻井机械设备、器材 和生活舱室等,供钻井工作用。平台本体高出水面一定高 度,以免波浪的冲击。下体或浮箱提供主要浮力,沉没于 水下以减小波浪的扰动力。平台本体与下体之间连接的立 柱,具有小水线面的剖面,主柱与主柱之间相隔适当距离, 以保证平台的稳性,所以又有立柱稳定式之称。
桩基式平台
基础结构(即下部结构)包括导管架和桩。桩支承全部荷 载并固定平台位置。桩数、长度和桩径由海底地质条件及 荷载决定。导管架立柱的直径取决于桩径,其水平支撑的 层数根据立柱长细比的要求而定。在冰块飘流的海区,应 尽量在水线区域(潮差段)减少或不设支撑,以免冰块堆 积。对深海平台,还需进行结构动力分析。结构应有足够 的刚度以防止严重振动,保证安全操作。并应考虑防腐蚀 及防海生物附着等问题。导管架焊接管结点的设计是一个 重要问题,有些平台的失事,常由于管结点的破坏而引起。 管结点是一个空间结点,应力分布复杂;近年应用谱分析 技术分析管结点的应力,取得较好的结果。
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海洋平台PAGA系统配置及功能概述
摘要海洋石油平台对生产安全有着严格的要求规范,其中PAGA系统是平台必不可少的内部通信系统,该系统主要通过核心主机进行控制,通过自动或手动等不同类型、方式触发主机对应的控制单元,通过扬声器、警示灯发出各类语音及声光信息,实现整个平台的全区域立体化的语音播放及全方位报警信号覆盖,保障了海上平台生产安全有序进行。
本文通过对海洋平台PAGA系統前的历史背景进行分析,总结出该系统出现的原因以及历史必然性。
同时对该系统存在的问题进行分析探讨,进一步优化设计方案,不断提高该系统的整体性能,为相关工程技术人员提供一些有益的实质性参考,以供大家共同学习借鉴,共同学习进步。
关键词海洋平台PAGA;系统配置;历史背景
前言
PAGA(PublicAddressandGeneralAlarm广播及通用报警)系统是海洋石油平台建造必备的通信系统,为平台生产安全提供有效的内部通讯保障。
随着相关行业的技术发展,以及应用问题及经验的积累,海洋石油平台的建造使用对该系统的应用有了更高的要求。
1 海洋平台PAGA产生的历史背景
随着海洋石油平台建设和使用经验的积累,传统设计中的单主机PAGA系统中的不足之处也逐渐暴露出来。
在整个石油开采行业对生产安全更加重视的背景下,整个行业深刻地认识到海上平台PAGA系统对于海上石油开采的重要意义,从而对该系统的应用研发工作稳步向前推进[1]。
2 海洋石油平台PAGA的有关介绍
目前国际主流平台PAGA系统是一种数字控制型公共广播与报警系统。
在发生各类型紧急状况时,报警人员以手动或自动方式发布紧急通告通知各岗位人员安全撤离。
同时也应用于一般性日常工作与生活广播、娱乐广播。
为海上的石油开采提供了极其重要的技术安全保障,形成一种安全防护体系。
随着海洋石油平台建设及使用经验积累,石油平台PAGA系统有着自身典型的功能使用特点。
2.1 系统主要组成
(1)广播主机
机架、电源、用于与功率放大器连接的线路板,内置功率放大器、当常用的
功放有故障时、会自动地切换到无故障的功放上工作、语音系统接口、火灾告警输入输出接口、娱乐音源接口、时间控制器、配备四色报警灯继电器、并提供足够的接口
(2)遥控单元
遥控单元配有麦克风、可进行紧急广播、手动报警等功能。
遥控单元可被定义为最高优先权。
(3)扬声器音量控制器
用于控制室内扬声器的音量[2]。
2.2 系统主要功能
①可分区广播(例如生活楼、生产组块、全区)。
②扬声器输出可分区(根据用户的需要划分);③4种报警功能(开路报警),报警音可以根据现场自行设定;④定时(用户可自行设定时间)广播,叫醒功能;⑤娱乐播放功能,用户可自行设定时间;⑥收音机播放功能,用户可自行设定时间;⑦音量控制器可以实现关断功能(音量控制器上有一档为关断挡。
在系统有报警和做应急广播时,强制音量控制器接到音量最大的位置);⑧功率放大器热备份(配备热备份功放,系统具有自检测和自动切换功能,当检测到某台功放有故障,热备份功放自动切换到有故障的功放上。
);⑨广播优先级别可设定(根据用户的要求,可以对每一遥控单元和广播类型进行优先级别的设定);⑩告警按钮有防误报警措施(在报警和应急广播按钮处有一防误按的盖板)?主机能够显示状态信息,报警信息;?系统中央处理单元及功率放大器故障显示;?室外遥控单元的防爆和防护等级满足设备列表的技术要求。
3 单系统主要存在的不足
对于单系统架构PAGA存在诸多不足,在某些紧急情况下,将导致系统的操作失灵,给平台安全生产带来隐患。
根据多年国内外海洋石油平台生产遇险统计,单系统架构的PAGA系统曾经发生过遇险期间未发出广播报警,或者存在类似警报无法准确有效发出的风险。
因此,有必要修改相关设计规范标准,在海洋石油平台采用PAGA双系统功能配置,提高系统安全性和可靠性[3]。
4 双系统介绍
4.1 PAGA双系统示意图
4.1 双系统特点
广播报警双系统也被称作A+B双主机系统,它是由两套独立且主要功能一
致的A系统和B系统组成,在一些恶劣环境下,A+B系统具有非常高的可靠性和安全性,能够及时报警,并提供紧急广播,指挥撤离人员。
A+B双系统具有如下特性:双重系统连接,在其中某一系统无法正常工作时,仍能发挥所有操作功能;重要设备故障警报后可以自动切换至备用系统设备;简易的维修操作及各式的故障检测;可与FGS(火灾和气体警报及控制系统)和ESD(紧急关停系统)系统双重备份连接;双主机系统之间可相互传送语音、报警、故障等信息;具备单机故障时安全操作特性;各种特定的警报音设计可符合各类型用户需求;提供完善的动态系统侦测,自动执行系统放大器及扬声器回路的状态检测;与PABX连接;语音讯息的储存和回放;双系统同时运作,相互间切换不依赖另一方;A系统与B系统安装在不同区域位置,避免单一设备间区域出现的火灾等紧急情况时而导致的PAGA系统失效;A系统与B系统负载线路连接路径不同;共同监测及显示系统故障。
双系统具有的以上特征,使PAGA系统具有很高的可靠性、安全性和连续性;能最大限度地满足平台安全生产的日常工作需要,保证紧急情况下的报警广播和逃生应急指挥[4]。
5 结束语
随着海上石油平台PAGA系统的应用升级,海上石油开采的安全指数也会随之提高。
因此在使用过程中需要积累、总结相关应用经验,结合信息技术等相关行业的快速的发展,不断提升PAGA系统的应用潜能,发挥其优越性,为海上石油的开采工作保驾护航。
参考文献
[1] IMO 2001.海上移动钻井平台构造与设备规划[S].北京:中国标准出版社,2001.
[2] CCS-2 2006.钢制海船入级规范[S].北京:中国标准出版社,2006.
[3] IMO 2005.国际海上移动平台入级规范[S].北京:中国标准出版社,2005.
[4] 李云鹏,杜渊,杨秀菊,等.自升式钻井平台DCS集成配置的研究[J]自动化博览,2014,(9):92-94.。