海洋石油平臺在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究

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在線監(jiān)測系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)基本類似，利用現(xiàn)有的中海油企業(yè)自身局域網(wǎng)實現(xiàn)內(nèi)部信息傳輸共享，狀態(tài)監(jiān)測故障診斷中心的人員與油田各平臺設(shè)備管理人員都能利用客戶端登陸在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以瀏覽當前設(shè)備的運行狀態(tài)。系統(tǒng)還具有故障顯示或報警功能。

1.在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在線系統(tǒng)監(jiān)測的方法：在設(shè)備軸承位置安裝加速度傳感器，通過網(wǎng)線與現(xiàn)場服務(wù)器和動設(shè)備遠程檢測與智能診斷中心的服務(wù)器相連接，實施數(shù)據(jù)傳輸和存儲備份，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成視頻頻譜圖形。現(xiàn)場管理人員可以直接登陸到現(xiàn)場服務(wù)器，觀察設(shè)備各檢測點的振動總值和振動趨勢，并根據(jù)設(shè)備狀態(tài)采取相應(yīng)的措施，避免設(shè)備出現(xiàn)嚴重故障；狀態(tài)監(jiān)測工程師負責對設(shè)備進行遠程故障診斷，其他被授權(quán)用戶也可以登陸到狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器，通過IE瀏覽所有作業(yè)區(qū)的設(shè)備運行數(shù)據(jù)。信息網(wǎng)絡(luò)化為實時狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)將振動、溫度、沖擊監(jiān)測和診斷集合為一體化的信息網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。此系統(tǒng)采用了多種先進技術(shù)，可以針對不同用戶、不同設(shè)備、不同網(wǎng)絡(luò)特點，形成了一套基于Internet的設(shè)備實時在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)。系統(tǒng)中將監(jiān)測、診斷、報警、預(yù)防維修集合于一體，為用戶快速、準確診斷設(shè)備故障提供了有效的手段。中海油檢測中心局域網(wǎng)示意圖如圖2所示。

2.在線系統(tǒng)常規(guī)圖譜

機組狀態(tài)總貌圖如圖3所示，趨勢圖如圖4所示。在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)可以與其他控制系統(tǒng)對接，即將其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引入到該系統(tǒng)或者將該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引入到其他系統(tǒng)，尤其是可以將控制系統(tǒng)中的工藝量參數(shù)引入到監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對機組的綜合分析診斷。目前狀態(tài)監(jiān)測故障診斷中心使用的在線監(jiān)測系統(tǒng)有上海容知RH2000在線系統(tǒng)與北京化工大學BH5000系統(tǒng)。

3.系統(tǒng)功能及技術(shù)特點

(1)自動數(shù)據(jù)采集。(2)智能實時預(yù)警。(3)信號分析處理。信號分析處理系統(tǒng)可對各個機組在不同時刻、不同狀態(tài)下的動態(tài)信號快速準確地進行各種信號分析和數(shù)據(jù)處理，以各種圖譜表達出來，并將其數(shù)據(jù)信號特征傳遞給故障診斷專家系統(tǒng)，為準確識別故障提供了數(shù)據(jù)支持。(4)故障智能診斷。通過對動設(shè)備狀態(tài)特征參數(shù)變化的識別、分析設(shè)備發(fā)生振動和機械損傷的原因、判斷振源、提出維修建議。故障智能診斷專家系統(tǒng)依托動設(shè)備離線監(jiān)測數(shù)據(jù)積累和各種類型的故障案例，整合了豐富的故障診斷知識和經(jīng)驗，保證了較高的故障診斷準確率。(5)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。兩層與三層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)示意圖見圖5。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在訪問量和數(shù)據(jù)傳輸量方面存在很大的瓶頸，本系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)應(yīng)用體系(如圖5b所示)。在三層體系結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用服務(wù)層接受客戶端的業(yè)務(wù)請求，根據(jù)請求訪問數(shù)據(jù)庫，做相關(guān)處理，將處理結(jié)果返回客戶機。應(yīng)用服務(wù)層從物理上和邏輯上都可以獨立出來，客戶端不直接訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(層)，而是訪問應(yīng)用服務(wù)層。與兩層體系結(jié)構(gòu)相比，三層體系結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)點：①體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化，方便了軟件維護及系統(tǒng)管理，增強了系統(tǒng)的擴展能力；②提高了系統(tǒng)安全性以及業(yè)務(wù)級的權(quán)限管理，客戶端和數(shù)據(jù)庫隔離，有利于安全管理；在體系結(jié)構(gòu)中將業(yè)務(wù)邏輯劃分權(quán)限，一種業(yè)務(wù)對應(yīng)一個中間件模塊(應(yīng)用服務(wù))，利用中間件的安全管理對其進行訪問控制，使權(quán)限控制與管理更加靈活、方便和實效；③減少網(wǎng)絡(luò)流量和提高響應(yīng)速度，應(yīng)用服務(wù)層的引入有效地解決了網(wǎng)絡(luò)瓶頸和數(shù)據(jù)庫連接數(shù)過多而引起數(shù)據(jù)庫性能下降的問題。

信息網(wǎng)絡(luò)化的遠程故障診斷能有效評價設(shè)備的實際動態(tài)性能和最佳的運動參數(shù)，有效評價設(shè)備的維修質(zhì)量及性能，保障設(shè)備安全運行，形成了設(shè)備管理新的模式，提高了設(shè)備管理水平。（本文作者：龐樹民 單位：中海石油技術(shù)檢測有限公司）