海洋石油行业生产设施远程监控手段分析.doc

1、海洋石油行业生产设施远程监控手段分析摘要：文章通过对海洋石油行业所面临的海上作业设施怎样实现安全有效地监控和管理，从实际的安全生产管理角度出发，分析介绍了在海洋石油行业中的多种用于安全监控管理的信息化系统。这些监控系统在海上安全生产、提升安全生产管理水平、提高应急响应处置能力等方面发挥着重要作用。 关键词：海洋石油 远程监控 一、前言 海洋石油行业具有高投入、高风险的特点，它主要的生产作业设施在海洋上面，由于远离大陆、作业空间狭小，所处环境的自然条件十分恶劣；加上在海上的作业又增大了生产作业风险的程度。最近几年中，随着海上开采工作的不断扩大，海上平台、管线和运输船舶数量也不断增加，这就给实施有

2、效的、全面的生产监控和管理工作增大了工作的难度：遇到了不能详细全面了解生产设施运转状况、不能了解海上生产设施所在具体位置的海洋环境、不能对船舶作业和动态进行实时跟踪，更不能掌握现场作业情况等诸多问题。 在随着控制、计算机、通信、网络等科学技术的发展，卫星网络、微波网络、光纤网络已经全部覆盖了整个海上生产作业设施，包括采油平台、钻井平台、FPSO、移动作业设施等，技术手段的进步促进了网络集成信息化系统的发展， 使生产作业设施远程监控和管理变成了可能。针对上述问题，结合海洋石油行业自身特点和企业安全生产监控和管理的具体需求，一系列的监控系统不断投入使用，为海上安全生产保驾护航、提升安全生产管理水平

3、、应急响应处置能力方面发挥着重要作用。 二、系统框架的总体设计思想 1.系统的逻辑结构和结构 海上生产设施远程监控和管理系统平台是一个集合了数据采集传输、远程实时监控和信息管理于一体的综合应用系统框架体系。这个系统主要是由海上生产设施远程监控和管理系统平台硬件结构所组成，硬件结构主要包括了数据服务器、实时通讯服务器、Web 应用服务器、现场监测设备、数据采集设备（ AIS 传感器等） 、仪表、网络设备、计算机和外围设备等等。根据实际的生产监控需求，在海上作业设施上（ 平台/FPSO/船舶） 对油井的数据、钻完井数据、视频信息、AIS 数据以及海洋环境传感器的信息进行采集汇总。海上生产作业设施的

4、网络基础一般是通过卫星或者微波等通信链路，但是受到网络环境的制约，需要在海上作业设施上面进行及时的存储和监控，在对数据进行解析处理之后才能回传到陆地的数据服务器进行存储应用，这样能够有效解决网络带宽低和网络延时所带来的相关问题。 图 1 海上生产设施远程监控和管理系统平台逻辑结构框图 2.系统软件结构 海上生产设施远程监控和管理系统平台的软件框架是由基础工具软件（ 包括操作系统、数据库平台、数据采集解析软件等） 、远程监控和管理应用软件和信息辅助决策这三个层次的软件系统共同组成。各软件之间使用 TCP /IP 实现数据的通信传输，并能够通过局域网和远程网络将各处的海上作业设施和陆地连接来实现远

5、程监控。系统整体采用 B /S 与 C /S 结合的三层体系结构。 第一层是数据采集系统，发挥从现场各类传感器设备中采集数据的作用。 第二层是实时信息处理系统，实现由现场采集的数据和相关信息写入连接在这一层的 Web 服务器、数据库服务器，将数据等通过 Web 的形式发布。 第三层是客户端，以 Web 的方式或 C /S 客户端方式访问服务器。Web 方式主要是对信息系统的集中远程监控，C /S 客户端实现对设备的参数辅助决策控制等专业应用。 图 2 海上生产设施远程监控和管理系统平台硬件结构图 三、系统的主要应用实例 多种通信技术和软硬件技术的综合使用，实现了多种海上生产作业设施信息的远程监

6、控和管理，并且不断完善和扩大了监控信息的范围。对企业通过利用远程监控技术手段提升安全生产监控、应急响应处置能力，减少海上事故发生，保证海上作业安全具有非常重要意义 1.船舶动态信息监控系统 这个信息监控系统是根据船舶开发的自动识别系统（AIS） ，通过陆上基站和船载设备，自动识别 500 吨以上的船舶，并且进行实时、主动、全面的动态监控。系统可以对目标船舶通过快速定位，查询其所在准确的经纬度、目标航向、行驶速度，以及吨位、载重量等相关基本信息。 2.海上油井信息监控 通过对油井电潜泵、井口压力、井下油井压力等多个独立的系统通过不同接口数据集中进行采集、汇总，并与中控系统进行对接；与此同时，通过

7、对井口不同类型的复杂系统数据的采集，深度利用挖掘井口各项数据的潜在价值，为陆地油井分析人员保证生产的安全和稳定，提供实时性的可靠数据统计、分析、报警、浏览、编辑、计算等功能，改变现在所使用的低效率、高成本的传统工作模式。通过有效的信息化手段提高油井的管理和监测功能，为海上作业者、陆地生产作业及管理人员提供不同的检测和分析系统，便于提高管理效率和管理水平。 3.钻完井信息监控 以钻完井的实时数据、静态数据和其它勘探、油藏数据为核心，实现数据库的实时传输和对数据的监控功能，为管理者提供丰富的数据信息依据，综合运用多种手段进行监控管理，并以各类曲线、报表的形式进行形象展现、分析钻完井的数据信息，统计

8、生产作业情况；集成多口井的勘探、钻井、费用等相关历史数据，为下一口探井和生产井的设计方案、作业计划提供参考依据。 4.海洋环境信息监控 海上平台的生产作业、人员运载由于受到气象和海况的影响很大。因此，建立对海洋环境气象信息的监控，有效保障海上生产的安全，为企业防灾减灾提供准确的信息，提高对灾害性天气的应变和反应能力，进而提高经济效益。 这个系统通过多种渠道获得及时的灾害性气象的环境数据相关参数，并且对其发展变化进行持续不断的跟踪和预测，在预测将产生危害的时候，及时向相关的地区发出警报。系统一般会和通信网络和短信平台联合进行使用，能够对海洋石油生产作业产生重大影响的灾害预警信息，及时传送到受影响

9、的地区，提前做好防范工作。 5.工业视频信息监控及远程诊断 工业视频信息监控和远程诊断的基础是 IP 的远程网络视频监控，为安全生产及应急、专家远程诊断支持以及安全防范提供可靠的数据图像。视频流的承载、云台镜头控制、所有设备管理控制信令都采用开放 IP 进行协议的承载，压缩的相关视频数据资料能够直接存储在海上或陆地的硬盘中。进行对事件从开始到过程的过程监督，并且对周边的环境、设备运行状况以及人员动态等信息进行直观获取，为安全管理人员判断和决策提供依据。 作为安全生产管理工作的重要辅助工具，现场工业电视远程视频和远程诊断系统已经被广泛地应用于中国海油的海上平台管理之中，成为保障安全生产和处理突发

10、应急事件时候必不可少的辅助手段。 6.其它安全生产监控的应用 通过对生产的安全监控，能够做到辨识和预测危险源、控制和消除事故，因而它是预防事故、保障生产的迫切需要，随着系统监控的信息在逐步进行完善、增加，会使生产监控管理的有利数据不断通过技术实现远程监控管理。 6.1SVDR 雷达图像远程监控： 这种监控能够实现陆地安全指挥或者管理人员对在航船舶雷达图像的远程实时监控。 6.2 人员动态监控：实现对作业人员在海上作业的动态管理，进一步提高了安全管理的效率。 6.3VHF 对讲远程联网监控： 通过把各平台陆地 VHF 对讲进行网络连接建立起统一的 VHF 通信网络，实现在海上各平台间，和海上和处

11、理厂之间的海上生产、船舶调度等提供常规的通讯保障。 远程监控预警技术对重大工业事故的预防能够发挥重要的作用，随着监控预警技术研究的进展和不断深入，也会促进企业的安全管理、安全监督部门的跟踪监督和整个企业的生产安全保障迈上一个新的台阶。 四、结束语 多种软硬件技术、通信技术的综合使用为企业远程监控提供了多种手段，并且因为海上作业范围覆盖面广、环境差异性大，远程信息系统的全面监控推广和完善不是一蹴而就的。不断将涉及到安全生产的有利数据进行安全监控和管理，不断优化、改善现有系统，最大限度地为安全生产作业提供必要的条件。 参考文献 1刘铭，施仁. 工业远程监控设计方案探讨J. 计算机应用与软件， 2004， 21（ 7） ： 54-56， 92. 2刘洋，刘守义. 试论利用监控预警技术提高安全生产管理水平J.北方经贸， 2005， （ 4） ： 108-109.