CN105632115A - 一种海洋油田安防系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种海洋油田平台安防系统，包括探测设备、监控中心和有威胁目标警示驱离装置，所述探测设备将探测到的水面及水下有威胁目标反馈给监控中心并通过监控中心对有威胁目标进行相应处理和分析后再反馈给有威胁目标警示驱离装置并通过有威胁目标警示驱离装置对有威胁目标进行处理后再将水面及水下有威胁目标再次依序循环反馈给所述的探测设备、监控中心和有威胁目标警示驱离装置后再重复对其探测到的水面及水下有威胁目标进行分级报警和有威胁目标驱离，直至消除有威胁目标。本发明实现了海洋油田安防系统主动安防、立体安防及报警有威胁目标驱离的闭环处置流程和实时探测来自水面/水下的有威胁目标并对其进行分级报警和驱离。
Description
技术领域
本发明涉及一种海洋油田设施的外部安防，主要用于海洋油田及其设施安防的应用场合或者海洋油田安防系统中，具体是一种海洋油田平台安防系统。
背景技术
当前海洋油田普遍采用雷达+船舶自动识别设备+监控显示的方式探测和监视水面有威胁目标，当发现水面有威胁目标有安全威胁时，一般采用高频喊话方式警示有威胁目标，必要情况下，采取出动水面船只驱离水面有威胁目标的方式。
但是，目前油田所采用的安防系统缺少对水下有威胁目标的探测手段，而且现有的安防系统架构方式不能满足油田对水面\水下有威胁目标威胁的主动探测、报警及处置的要求。
发明内容
针对上述现有技术中存在的油田平台及设施面临的来自水面、水下有威胁目标的安全威胁，本发明提出一种综合利用各类成熟先进的设备联合监控，实
时探测来自水面/水下有威胁目标并进行分级报警和有威胁目标的驱离，能够实现无人值守以及实现智能探测的一种海洋油田平台安防系统。
为达到上述的目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：一种海洋油田平台安防系统，该系统主要包括：探测设备（1），用于水面及水下有威胁目标的探测、有威胁目标自动分辨以及跟踪；监控中心（2），用于各探测设备数据存贮及融合、显示图形可视化程度、有威胁目标核实及确认、对来自有威胁目标的威胁分级预警、记录有关数据以及编制产生安防周报（24）；有威胁目标警示驱离装置（3），用于水面及水下有威胁目标的分级预警以及警示驱离有威胁目标；其中，所述的探测设备（1）将探测到的水面及水下有威胁目标反馈给监控中心（2）并通过所述的监控中心（2）对该水面及水下有威胁目标进行相应的处理和分析后再反馈给有威胁目标警示驱离装置（3）并通过所述的有威胁目标警示驱离装置（3）对该水面及水下有威胁目标进行处理后再将水面及水下有威胁目标再次依序循环反馈给所述的探测设备（1）、监控中心（2）和有威胁目标警示驱离装置（3）后再重复对其探测到的水面及水下有威胁目标进行分级报警和有威胁目标驱离，直至消除水面及水下的有威胁目标。
优选的，所述的探测设备（1）包括：监控雷达（11），用于探测水面无AIS（12）的不明有威胁目标或是与被动检测声纳（13）相互核实发现的水面有威胁目标，当核实有威胁目标后通知昼夜图像监视仪（14）观察有威胁目标并图像取证，同样被动监测声纳发现有威胁目标，需要监控雷达（11）核实有威胁目标，如有威胁目标不存在，被动检测声纳（13）需要再次确认有威胁目标，并判定有威胁目标为水下有威胁目标性质；AIS（12），用于发现配置有AIS（12）且AIS（12）开机的有威胁目标船；被动检测声纳（13），用于通过接受和处理水中有威胁目标发出的辐射噪声或声呐信号，获取和检测各种有威胁目标；昼夜图像监视仪（14），用于对水面及水下有威胁目标进行实时的视频与图像反馈。
优选的，所述的监控中心（2）包括：数据融合计算机（21），用于将所述的探测设备（1）探测到的水面及水下有威胁目标按时序获得相应的探测信息，并加以自动分析、综合；报警软件（22），用于对探测设备（1）探测到的水面及水下有威胁目标发出报警提醒；三维视景软件（23），用于对探测设备（1）探测到的水面及水下有威胁目标进行声音与视觉的反馈；安防周报（24），用于对探测设备（1）探测所获得的相应探测信息进行打印时选择输出内容，其中，该安防周报（24）的输出内容包含进入油田监测区的有威胁目标信息、报警级别、时间、有威胁目标位置和探测有威胁目标设备名；显控处理装置（25），用于对水面及水下有威胁目标进行实时的显示和控制后作出相应的处理。
优选的，所述的监控中心（2）还对各探测设备的数据进行数据融合，核实确认有威胁目标是来自水面或是水下，确认发现有威胁目标的探测设备（1）并对有威胁目标编号跟踪，当有威胁目标存在时，安防系统自动判断并采取基本的联动处置措施，采用AIS（12）发送定向警示信息与广播信息的方法或者是辅助高频喊话的措施；当出现高级别报警时采取通知操作人员采取出动水面船只或者其它手段和措施驱离水面/水下有威胁目标。
优选的，所述的有威胁目标警示驱离装置（3）是安防系统中的AIS（12）或者高频喊话装置，且还是安防系统组成中的联动装置或者是独立于安防系统之外的执行装置及设备。
优选的，该安防系统先对进入油田监测区域的有威胁目标进行记录后再对进入监控区的有威胁目标通过所述的探测设备（1）上的AIS（12）发送预警信息，分成了监控区、警戒区和禁停区，对进入警戒区和禁停区有威胁目标采用对速度和时间同时累计分析来对有威胁目标进行分级报警，其中，对速度低于3kn的有威胁目标的时间连续累计超过10min时输出一级报警信息；对速度低于3kn的有威胁目标的时间连续累计超过20min时输出二级报警信息；对速度低于3kn的有威胁目标的时间连续累计超过40min时输出三级报警信息，且出现三级报警信息时由操作人员采取相应处置措施。
工作原理是：首先通过探测设备1将探测到的水面及水下有威胁目标反馈给监控中心2并通过所述的监控中心2对该水面及水下有威胁目标进行相应的处理和分析后再反馈给有威胁目标警示驱离装置3并通过所述的有威胁目标警示驱离装置3对该水面及水下有威胁目标进行处理后再将水面及水下有威胁目标再次依序循环反馈给所述的探测设备1、监控中心2和有威胁目标警示驱离装置3后再重复对其探测到的水面及水下有威胁目标进行分级报警和有威胁目标驱离，直至消除水面及水下的有威胁目标。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明实现了油田监测区域有威胁目标的自动分辨跟踪和无人值守功能，并具有数据记录、数据查询以及数据回放再分析、周报形成及输出等功能，同时，也满足了海洋油田对水面/水下有威胁目标主动探测及预警和报警处置的需要，能够对有威胁目标的速度和时间进行同时累计分析，有利于规范油田安防系统组成及安防系统探测设备选择的需要。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明一种海洋油田平台安防系统的构成及工作流程图；
其中，图中标示：1—探测设备，2—监控中心，3—有威胁目标警示驱离装置；
11—监控雷达，12—AIS[船舶自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem,简称AIS系统），13—被动检测声纳，14—昼夜图像监视仪；
21—数据融合计算机，22—报警软件，23—三维视景软件，24—安防周报，25—显控处理装置。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
针对油田平台面临的水面、水下有威胁目标安全威胁，需为油田配置安防系统，即在油田平台及设施上或平台附近水域安装相应的探测设备1和监控中心2，并为安防系统配置有威胁目标警示驱离装置3。
以下实施例中的一种海洋油田平台安防系统，该系统主要包括：
探测设备1，所述的探测设备1用于水面及水下有威胁目标的探测、有威胁目标自动分辨以及跟踪；
监控中心2，所述的监控中心2用于各探测设备数据存贮及融合、显示图形可视化程度、有威胁目标核实及确认、对来自有威胁目标的威胁分级预警、记录有关数据以及编制产生安防周报24；
有威胁目标警示驱离装置3，所述的有威胁目标警示驱离装置3用于水面及水下有威胁目标的分级预警以及警示驱离有威胁目标；
其中，所述的探测设备1将探测到的水面及水下有威胁目标反馈给监控中心2并通过所述的监控中心2对该水面及水下有威胁目标进行相应的处理和分析后再反馈给有威胁目标警示驱离装置3并通过所述的有威胁目标警示驱离装置3对该水面及水下有威胁目标进行处理后再将水面及水下有威胁目标再次依序循环反馈给所述的探测设备1、监控中心2和有威胁目标警示驱离装置3后再重复对其探测到的水面及水下有威胁目标进行分级报警和有威胁目标驱离，直至消除水面及水下的有威胁目标。
所述的探测设备1包括：
监控雷达11，用于探测水面无AIS12的不明有威胁目标或是与被动检测声纳13相互核实发现的水面有威胁目标，当核实有威胁目标后通知昼夜图像监视仪14观察有威胁目标并图像取证，同样被动监测声纳发现有威胁目标，需要监控雷达11核实有威胁目标，如有威胁目标不存在，被动检测声纳13需要再次确认有威胁目标，并判定有威胁目标为水下有威胁目标性质；
AIS12，用于发现配置有AIS12且AIS12开机的有威胁目标船；
被动检测声纳13，用于通过接受和处理水中有威胁目标发出的辐射噪声或声呐信号，获取和检测各种有威胁目标；
昼夜图像监视仪14，用于对水面及水下有威胁目标进行实时的视频与图像反馈。
所述的监控中心2包括：
数据融合计算机21，用于将所述的探测设备1探测到的水面及水下有威胁目标按时序获得相应的探测信息，并加以自动分析、综合；
报警软件22，用于对探测设备1探测到的水面及水下有威胁目标发出报警提醒；三维视景软件23，用于对探测设备1探测到的水面及水下有威胁目标进行声音与视觉的反馈；
安防周报24，用于对探测设备1探测所获得的相应探测信息进行打印时选择输出内容，其中，该安防周报24的输出内容包含进入油田监测区的有威胁目标信息、报警级别、时间、有威胁目标位置和探测有威胁目标设备名；
显控处理装置25，用于对水面及水下有威胁目标进行实时的显示和控制后作出相应的处理。
所述的监控中心2还对各探测设备的数据进行数据融合，核实确认有威胁目标是来自水面或是水下，确认发现有威胁目标的探测设备1并对有威胁目标编号跟踪，当有威胁目标存在时，安防系统自动判断并采取基本的联动处置措施，采用AIS12发送定向警示信息与广播信息的方法或者是辅助高频喊话的措施；当出现高级别报警时采取通知操作人员采取出动水面船只或者其它手段和措施驱离水面/水下有威胁目标。同时，该监控中心还具有联网查询及多终端显示等功能。
上述实施例中所述的监控中心2具有将油田三维场景与安防系统设备融合显示的功能，可视化程度高，视觉感观作用强，方便作出威胁有威胁目标处置决策，并具有联网查询及多终端显示功能
所述的有威胁目标警示驱离装置3是安防系统中的船舶自动识别系统或者高频喊话装置，且还是安防系统组成中的联动装置或者是独立于安防系统之外的执行装置及设备。
优选的，该安防系统先对进入油田监测区域的有威胁目标进行记录后再对进入监控区的有威胁目标通过所述的探测设备1上的AIS12发送预警信息，分成了监控区、警戒区和禁停区，对进入警戒区和禁停区有威胁目标采用对速度和时间同时累计分析来对有威胁目标进行分级报警，其中，对速度低于3kn的有威胁目标的时间连续累计超过10min时输出一级报警信息；对速度低于3kn的有威胁目标的时间连续累计超过20min时输出二级报警信息；对速度低于3kn的有威胁目标的时间连续累计超过40min时输出三级报警信息，且出现三级报警信息时由操作人员采取相应处置措施。
由于该安防系统能够对进入油田监测区域的有威胁目标进行记录后再对进入监控区的有威胁目标通过所述的探测设备1上的AIS12发送预警信息，并按重要性对油田监测区分区，即监控区、警戒区和禁停区，对进入警戒区和禁停区有威胁目标采取分级报警方式，同时还对有威胁目标的速度和时间同时累计分析，因此实现了对有威胁目标的分级报警，更重要的是能够对探测到的不同有威胁目标采取最好的处置方式，使得工作更为可靠。
见附图，油田安防系统采用典型的探测设备配置方式，即用监控雷达11+AIS12+被动监测声纳13+昼夜图像监视仪14+监控中心的方式主动探测水面/水下有威胁目标。实现了能主动并及时探测油田监测区域内的外来有威胁目标威胁，对外来有威胁目标采取无人值守、自动探测、分级预警及有威胁目标警示驱离的闭环处置方案，保护油田平台及水下设施的安全；具有无人值守、实时监控及报警自动处置的特点。
据此，本发明在具体的实施方式中还具有如下的优点：本发明是一套无人值守的主动智能探测设备，具有主动探测水面和水下威胁有威胁目标并进行分级警示及定向警示有威胁目标并驱离威胁有威胁目标的特点，本发明也综合利用了各学科先进成熟的探测设备实时监测来自水面/水下有威胁目标的威胁并进行分级预警及威胁有威胁目标驱离，实现了海洋油田安防系统主动安防、立体安防及报警有威胁目标驱离的闭环处置流程，扩展了海洋油田安防系统原有的概念范围，可应用于海洋油田安防及其它固定在海水中重要平台设施安防的场合。
Claims (6)
1.一种海洋油田平台安防系统，其特征在于，该系统主要包括：
探测设备（1），用于水面及水下有威胁目标的探测、有威胁目标自动分辨以及跟踪；
监控中心（2），用于各探测设备数据存贮及融合、显示图形可视化程度、有威胁目标核实及确认、对来自有威胁目标的威胁分级预警、记录有关数据以及编制产生安防周报（24）；
有威胁目标警示驱离装置（3），用于水面及水下有威胁目标的分级预警以及警示驱离有威胁目标；其中，所述的探测设备（1）将探测到的水面及水下有威胁目标反馈给监控中心（2）并通过所述的监控中心（2）对该水面及水下有威胁目标进行相应的处理和分析后再反馈给有威胁目标警示驱离装置（3）并通过所述的有威胁目标警示驱离装置（3）对该水面及水下有威胁目标进行处理后再将水面及水下有威胁目标再次依序循环反馈给所述的探测设备（1）、监控中心（2）和有威胁目标警示驱离装置（3）后再重复对其探测到的水面及水下有威胁目标进行分级报警和有威胁目标驱离，直至消除水面及水下的有威胁目标。
2.根据权利要求1所述的一种海洋油田平台安防系统，其特征在于，所述的探测设备（1）包括：
监控雷达（11），用于探测水面无AIS（12）的不明有威胁目标或是与被动检测声纳（13）相互核实发现的水面有威胁目标，当核实有威胁目标后通知昼夜图像监视仪（14）观察有威胁目标并图像取证，同样被动监测声纳发现有威胁目标，需要监控雷达（11）核实有威胁目标，如有威胁目标不存在，被动检测声纳（13）需要再次确认有威胁目标，并判定有威胁目标为水下有威胁目标性质；
AIS（12），用于发现配置有AIS（12）且AIS（12）开机的有威胁目标船；
被动检测声纳（13），用于通过接受和处理水中有威胁目标发出的辐射噪声或声呐信号，获取和检测各种有威胁目标；
昼夜图像监视仪（14），用于对水面及水下有威胁目标进行实时的视频与图像反馈。
3.根据权利要求1所述的一种海洋油田平台安防系统，其特征在于，所述的监控中心（2）包括：数据融合计算机（21），用于将所述的探测设备（1）探测到的水面及水下有威胁目标按时序获得相应的探测信息，并加以自动分析、综合；
报警软件（22），用于对探测设备（1）探测到的水面及水下有威胁目标发出报警提醒；
三维视景软件（23），用于对探测设备（1）探测到的水面及水下有威胁目标进行声音与视觉的反馈；
安防周报（24），用于对探测设备（1）探测所获得的相应探测信息进行打印时选择输出内容，其中，该安防周报（24）的输出内容包含进入油田监测区的有威胁目标信息、报警级别、时间、有威胁目标位置和探测有威胁目标设备名；
显控处理装置（25），用于对水面及水下有威胁目标进行实时的显示和控制后作出相应的处理。
4.根据权利要求3所述的一种海洋油田平台安防系统，其特征在于，所述的监控中心（2）还对各探测设备的数据进行数据融合，核实确认有威胁目标是来自水面或是水下，确认发现有威胁目标的探测设备（1）并对有威胁目标编号跟踪，当有威胁目标存在时，安防系统自动判断并采取基本的联动处置措施，采用AIS（12）发送定向警示信息与广播信息的方法或者是辅助高频喊话的措施；当出现高级别报警时采取通知操作人员采取出动水面船只或者其它手段和措施驱离水面/水下有威胁目标。
5.根据权利要求1所述的一种海洋油田平台安防系统，其特征在于，所述的有威胁目标警示驱离装置（3）是安防系统中的船舶自动识别系统或者高频喊话装置，且还是安防系统组成中的联动装置或者是独立于安防系统之外的执行装置及设备。
6.根据权利要求1至权利要求5所述的一种海洋油田平台安防系统，其特征在于，该安防系统先对进入油田监测区域的有威胁目标进行记录后再对进入监控区的有威胁目标通过所述的探测设备（1）上的AIS（12）发送预警信息，分成了监控区、警戒区和禁停区，对进入警戒区和禁停区有威胁目标采用对速度和时间同时累计分析来对有威胁目标进行分级报警，其中，对速度低于3kn的有威胁目标的时间连续累计超过10min时输出一级报警信息；对速度低于3kn的有威胁目标的时间连续累计超过20min时输出二级报警信息；对速度低于3kn的有威胁目标的时间连续累计超过40min时输出三级报警信息，且出现三级报警信息时由操作人员采取相应处置措施。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160601 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |