CN109282851A - 一种海洋石油钻井平台远程运维系统 - Google Patents

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杜鹏
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张超辉
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张超
王勇
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Abstract

本发明主要属于海上作业平台作业远程运维技术领域，具体涉及一种海洋石油钻井平台远程运维系统。包括钻井平台端数据采集模块，设置在海洋石油钻井平台上，用于采集远程运维所需的数据；数据打包压缩模块，用于将所述钻井平台端数据采集模块采集的数据以邮件形式打包压缩；数据传输模块，用于将所述数据打包压缩模块处理后的数据传输到岸端；岸端数据接收与存储模块，用于接收所述数据传输模块发来的数据包，经过数据解析后存储到岸端数据库中，供岸上工作人员进行分析与处理。本发明所提供的远程运维系统能够实现将现场实际设备的实时状态真实的呈现在岸上决策人员眼前，克服地域和时间的限制，随时监控所属平台设备的运行状况。

Description

一种海洋石油钻井平台远程运维系统
技术领域
本发明主要属于石油行业海上作业平台作业远程运维技术领域，具体涉及一种海洋石油钻井平台远程运维系统。
背景技术
海洋石油钻井平台作业设备结构复杂，自动化程度也越来越高，许多设备综合了机械、电子、自动控制、计算机等许多先进技术，设备中各种元器件相互联系、相互依赖，这就使得设备故障诊断难度增大。但是由于钻井平台现场存在着很多不确定性因素，使得在设备的运行过程中，不可避免会出现各种各样的故障，一旦出现故障，能否对故障进行快速的诊断并排除故障，对于平台作业来说是非常重要的。作业设备的使用者都是生产一线的工人和技术人员，他们一般只能解决一些简单的问题，当设备出现较严重，复杂的故障时，就需要相关岸上工作人员，尤其是专家的帮助才能解决问题，但如果每次出现故障时都将诊断专家请到海上作业平台现场是不太现实的。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种海洋石油钻井平台远程运维系统，旨在实现将现场实际设备的实时状态真实的呈现在岸上决策人员眼前，克服地域和时间的限制，随时监控所属平台设备的运行状况，更好地实现平台低成本、高效益、无事故运行，提高平台运维管理水平。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种海洋石油钻井平台远程运维系统，包括：钻井平台端数据采集模块、数据打包压缩模块、数据传输模块、岸端数据接收与存储模块；
钻井平台端数据采集模块，设置在海洋石油钻井平台上，用于采集远程运维所需的数据；
数据打包压缩模块，用于将所述钻井平台端数据采集模块采集的数据以邮件形式打包压缩；
数据传输模块，用于将所述数据打包压缩模块处理后的数据传输到岸端；
岸端数据接收与存储模块，用于接收所述数据传输模块发来的数据包，经过数据解析后存储到岸端数据库中，供岸上工作人员进行分析与处理。
进一步地，所述数据传输模块具体采用平台端-岸端数据通讯平台，所述平台端-岸端数据通讯平台包括用于提供电子邮件服务的平台端通讯PC、以邮件形式传输数据的船载通信终端、海事卫星、卫星地面站、Internet；所述平台端通讯PC、所述船载通信终端、所述海事卫星、所述卫星地面站和所述Internet依次通过无线连接。
进一步地，所述船载通信终端采用Inmarsat-C。
进一步地，所述数据传输模块包括：用于提供电子邮件服务的平台端通讯PC、CDMA设备、CDMA网关、Internet；所述平台端通讯PC、所述CDMA设备、所述CDMA网关和Internet依次通过无线连接。
进一步地，所述岸端数据接收与存储模块包括岸上用户终端，所述岸上用户终端与所述Internet数据连接。
进一步地，所述远程运维所需的数据包括：石油钻井设备运行状态参数、设备使用时间、设备使用次数；所述设备运行状态参数包括运行速度、设备位置、系统液压压力、管柱规格、管柱长度。
本发明的有益技术效果：
本发明所提供的海洋石油钻井平台远程运维系统，能够将海洋石油钻井平台上的设备的实时状态真实的呈现在岸上决策人员眼前，克服了地域和时间的限制，随时监控所属平台设备的运行状况，更好地实现平台低成本、高效益、无事故运行，提高平台运维管理水平。
附图说明
图1为本发明实施例中一种海洋石油钻井平台远程运维系统示意图。
图2为本发明另一实施例中一种海洋石油钻井平台远程运维系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
针对现有技术中，海洋石油钻井平台作业设备的使用者都是生产一线的工人和技术人员，他们一般只能解决一些简单的问题，当设备出现较严重、复杂的故障时，需要相关岸上人员尤其是专家到现场才能解决相关问题的技术缺陷。本发明提供一种海洋石油钻井平台远程运维系统，旨在实现将现场实际设备的实时状态真实的呈现在岸上决策人员眼前，克服地域和时间的限制，随时监控所属平台设备的运行状况，更好地实现平台低成本、高效益、无事故运行，提高平台运维管理水平。
本发明实施例所提供的一种海洋石油钻井平台远程运维系统，如图1所示，包括：
钻井平台端数据采集模块，设置在海洋石油钻井平台上，用于采集远程运维所需的数据；
数据打包压缩模块，用于将所述钻井平台端数据采集模块采集的数据以邮件形式打包压缩；
数据传输模块，用于将所述数据打包压缩模块处理后的数据传输到岸端；
岸端数据接收与存储模块，用于接收所述数据传输模块发来的数据包，经过数据解析后存储到岸端数据库中，供岸上工作人员进行分析与处理。
在具体实施方式中，所述钻井平台端数据采集模块采集远程运维所需的数据，所述远程运维所需的数据包括：石油钻井设备运行状态参数、设备使用时间、设备使用次数；所述设备运行状态参数包括运行速度、设备位置、系统液压压力、管柱规格、管柱长度。所述钻井平台端数据采集模块包括的传感器具体包括：欧姆龙接近开关、库伯勒编码器、MTS磁致伸缩传感器、压力传感器；欧姆龙接近开关用于检测设备位置、库伯勒编码器用于检测设备运行速度及位置、MTS磁致伸缩传感器用于检测设备伸出位置、压力传感器用于检测系统液压压力。管柱长度通过库伯勒编码器和欧姆龙接近开关配合采集，管柱规格为现场人员在设备控制系统设置的。在本实施例中，上述传感器均为现有技术，本领域的技术人工完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对传感器结构和工作原理的改进。
在本实施例中，传感器采集到的数据通过通讯协议(Modbus protocol,MODBUS)发送到司钻房监控系统，Modbus是一种常规的串行通信协议；司钻房监控系统中包括数据打包压缩模块，将所述钻井平台端数据采集模块采集的数据以邮件形式打包压缩。在本实施例中，数据打包压缩模块为现有技术，本领域的技术人工完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对数据打包压缩模块的结构和工作原理的改进。
在本实施例中，所述数据传输模块具体采用平台端-岸端数据通讯平台，所述平台端-岸端数据通讯平台包括用于提供电子邮件服务的平台端通讯PC、以邮件形式传输数据的船载通信终端、海事卫星、卫星地面站、Internet；所述平台端通讯PC、所述船载通信终端、所述海事卫星、所述卫星地面站和所述Internet依次通过无线连接。
其中，平台端通讯PC提供电子邮件服务，用于实现将平台端-岸端之间的邮件往来。船载通信终端包括Inmarsat-C、Inmarsat-F、Inmarsat-BGAN。在本实施例中优选采用Inmarsat-C以邮件形式传输数据至海事卫星。海事卫星数据通信的传输通过卫星地面站落地，能够采用的卫星地面站包括如Xantic、Sentosa、北京地面站、HK站；所述岸端数据接收与存储模块包括岸上用户终端，所述岸上用户终端与所述Internet数据连接。岸上用户终端通过Internet-VPN接入到卫星地面站的数据网关，建立起船岸数据通信链路。
岸端数据接收与存储模块接收发来的数据包，经过数据解析后存储到岸端数据库中，供岸上工作人员进行分析与处理。在本实施例中，岸端数据接收与存储模块采用常规的数据接收模块以及常规的存储模块，即岸端数据接收与存储模块为现有技术，本领域的技术人工完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对接收与存储模块的结构和工作原理的改进。
在本实施例中，所述海洋石油钻井平台远程运维系统还可以包括数据处理与分析模块；所述数据处理与分析模块从所述岸端数据接收与存储模块中提取数据，通过大数据分析技术及专家系统，岸端的应用程序可自动对钻井船设备数据进行处理，监控设备状态，对故障进行预警。
其中，所述专家系统是能够根据设备运行参数设备信息，自动进行故障诊断并自动给出解决方案的智能系统。系统内部数据库中存储有关于海洋钻井平台的大量经验数据，能够利用远程运维系统的数据进行智能推理和判断，模拟人类专家的决策过程。所述专家系统是能够根据设备运行参数设备信息，自动进行故障诊断并自动给出解决方案的智能系统。系统内部数据库中存储有关于海洋钻井平台的大量经验数据，能够利用远程运维系统的数据进行智能推理和判断，模拟人类专家的决策过程。
本发明还提供另一种海洋石油钻井平台远程运维系统，与上述实施例基本相同，唯不同之处在于，在本实施例中，所述数据传输模块包括：用于提供电子邮件服务的平台端通讯PC、CDMA设备、CDMA网关、Internet；所述平台端通讯PC、所述CDMA设备、所述CDMA网关和Internet依次通过无线连接(如图2所示)。本实施例适用于海洋石油钻井平台在近海区域时使用，通过切换为利用平台上CDMA通信设备接入沿海的CMDA通信站，能够建立船岸数据无线通信链路。
本发明所提供的海洋石油钻井平台远程运维系统能够实现海上平台与岸上检测室之间的信息交流，该系统包括海上平台数据采集模块、数据打包压缩模块、数据传输模块、岸端数据接收与存储模块构成，海上平台的数据采集模块、数据打包压缩模块和数据传输模块将平台上的实时数据采集打包并通过传输装置进行传输，岸端的数据接收与存储模块将海上平台传输过来的数据进行解析并存储到固定的存储器以供岸上人员分析使用。该系统将海洋石油钻井平台设备的实时状态真实的呈现在岸上决策人员眼前，在岸上的观测室能够实时的观测海上平台的运行状态，克服了地域和时间的限制，在平台出现故障的时候可以在岸上进行故障的排查，初步确定故障产生的原因和排除方法，更好地实现海上平台低成本、高效益、无事故运行，提高平台运维管理水平。

Claims (6)

1.一种海洋石油钻井平台远程运维系统，其特征在于，包括：钻井平台端数据采集模块、数据打包压缩模块、数据传输模块、岸端数据接收与存储模块；
钻井平台端数据采集模块，设置在海洋石油钻井平台上，用于采集远程运维所需的数据；
数据打包压缩模块，用于将所述钻井平台端数据采集模块采集的数据以邮件形式打包压缩；
数据传输模块，用于将所述数据打包压缩模块处理后的数据传输到岸端；
岸端数据接收与存储模块，用于接收所述数据传输模块发来的数据包，经过数据解析后存储到岸端数据库中，供岸上工作人员进行分析与处理。
2.根据权利要求1所述的一种海洋石油钻井平台远程运维系统，其特征在于，所述数据传输模块具体采用平台端-岸端数据通讯平台，所述平台端-岸端数据通讯平台包括用于提供电子邮件服务的平台端通讯PC、以邮件形式传输数据的船载通信终端、海事卫星、卫星地面站、Internet；所述平台端通讯PC、所述船载通信终端、所述海事卫星、所述卫星地面站和所述Internet依次通过无线连接。
3.根据权利要求2所述的一种海洋石油钻井平台远程运维系统，其特征在于，所述船载通信终端采用Inmarsat-C。
4.根据权利要求1所述的一种海洋石油钻井平台远程运维系统，其特征在于，所述数据传输模块包括：用于提供电子邮件服务的平台端通讯PC、CDMA设备、CDMA网关、Internet；所述平台端通讯PC、所述CDMA设备、所述CDMA网关和Internet依次通过无线连接。
5.根据权利要求2或4所述的一种海洋石油钻井平台远程运维系统，其特征在于，所述岸端数据接收与存储模块包括岸上用户终端，所述岸上用户终端与所述Internet数据连接。
6.根据权利要求1所述的一种海洋石油钻井平台远程运维系统，其特征在于，所述远程运维所需的数据包括：石油钻井设备运行状态参数、设备使用时间、设备使用次数；所述设备运行状态参数包括运行速度、设备位置、系统液压压力、管柱规格、管柱长度。
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