本實用新型涉及安全監(jiān)測領域，具體涉及一種用于鉆井平臺的安全監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術：

分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System，DCS)的基本思想是分散控制、集中監(jiān)控、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。DCS的構成方式十分靈活，可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現(xiàn)場控制站和數(shù)據(jù)采集站等組成，也可由通用的服務器、工業(yè)控制計算機和可編程控制器構成。

現(xiàn)有的自升式鉆井平臺DCS系統(tǒng)通常只包含了主要系統(tǒng)的監(jiān)控、顯示，可擴展差。而且隨著自動化水平的逐步提高，自動化檢測控制的要求的提高，自升式鉆井平臺的DCS的全方位檢測控制變得越來越重要，由于海洋的特殊性，平臺住人的限制，使平臺的維修技術力量很薄弱，因此建立海上和陸地的在線數(shù)據(jù)聯(lián)系就顯得有為重要。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型為解決現(xiàn)有的鉆井平臺安全監(jiān)測信息化集成平臺應用面窄，可擴展性差，處理效果差，實時性差的技術問題而提供一種鉆井平臺安全監(jiān)測系統(tǒng)。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種鉆井平臺安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通訊中繼系統(tǒng)，遠程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過通訊中繼系統(tǒng)與遠程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行信息傳遞與交互，所述信息采集系統(tǒng)包括設備監(jiān)測器、視頻監(jiān)測器、數(shù)據(jù)錄入器、集成處理器和第一通信模塊，所述數(shù)據(jù)錄入器分別與設備監(jiān)測器、視頻監(jiān)測器電連接，用于記錄監(jiān)測現(xiàn)場實時采集到的監(jiān)測信息；所述數(shù)據(jù)錄入器、集成處理器及第一通信模塊依次電連接，集成處理器提取數(shù)據(jù)錄入器中所存儲的監(jiān)測信息，進行初步處理后通過第一通信模塊及通訊中繼系統(tǒng)發(fā)送給遠程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述設備監(jiān)測器為多個傳感器，用于實時監(jiān)測鉆井平臺各種系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

作為優(yōu)選，所述視頻檢測器由多個攝像頭與硬盤錄像機構成。

作為優(yōu)選，所述通訊中繼系統(tǒng)為衛(wèi)星通信系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)通信或者微波點對點通信系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述遠程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括中央處理器、診斷數(shù)據(jù)生成模塊、第二通信模塊，所述中央處理器通過第二通信模塊接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過通訊中繼系統(tǒng)發(fā)送的現(xiàn)場監(jiān)測信息，并將分析處理后的監(jiān)測信息發(fā)送給診斷數(shù)據(jù)生成模塊，診斷數(shù)據(jù)生成模塊根據(jù)監(jiān)測信息生成診斷結果并通過第二通信模塊、通訊中繼系統(tǒng)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述集成處理器、中央處理器均采用Intel高性能嵌入式處理器Atom N270實現(xiàn)。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型可擴展性強，處理效果好，實時性良，集成處理器、數(shù)據(jù)錄入器、第一通信模塊、第二通信模塊、中央處理器、診斷數(shù)據(jù)生成模塊均通過Intel AtomN270處理器和橋芯片SCH US15WP實現(xiàn)，Atom N270通過US15WP橋芯片訪問1GB DDR2內(nèi)存，并通過該芯片控制整個系統(tǒng)資源。該模塊具備的外設資源如下：1)US15WP橋芯片通過并行ATA接口與IDE硬盤或CF卡連接，IDE硬盤和CF卡中存儲嵌入式Windows操作系統(tǒng)和媒體數(shù)據(jù)，系統(tǒng)上電后，從硬盤或CF卡引導啟動，進入Windows操作系統(tǒng)，然后運行媒體播放程序。2)US15WP橋芯片具有8個USB2.0接口，其中一個連接觸摸屏控制器，用于用戶操作LCD,其余7個USB接口外置，用于U盤等即插即用設備，隨時和外界進行人容量數(shù)據(jù)交互。3)US15WP芯片集成Intel GMA500顯示控制器，支持2D，3D顯示加速，支持H.264，MPEG2，MPEC4，VC1和WMV硬件解碼，支持高清播放，支持雙屏顯示，支持VGA，DVI等顯示端口輸出，和LCD控制器，連接滿足了鉆井平臺信息化集成處理速度的需要。

與現(xiàn)有技術相比，現(xiàn)有的自升式鉆井平臺DCS系統(tǒng)通常只包含了主要系統(tǒng)的監(jiān)控、顯示，比如火氣系統(tǒng)、應急關斷系統(tǒng)、儀表檢測報警系統(tǒng)、液位遙測、閥門控制、閉路電視監(jiān)控(Closed Circuit Television，CCTV)系統(tǒng)、防火風閘等14個系統(tǒng)，隨著自動化水平的逐步提高，自動化檢測控制的要求的提高，自升式鉆井平臺的DCS的全方位檢測控制變得越來越重要，除了現(xiàn)有系統(tǒng)，還應包括鉆井電控系統(tǒng)、燃油控制系統(tǒng)、自動節(jié)流壓井控制系統(tǒng)等7個系統(tǒng)。由于海洋的特殊性，平臺住人的限制，使平臺的維修技術力量很薄弱，因此建立海上和陸地的在線數(shù)據(jù)聯(lián)系就顯得有為重要，本實用新型通過全方位集成，通過衛(wèi)星傳輸，建立海上和陸地的在線數(shù)據(jù)聯(lián)系，實現(xiàn)了遠程故障診斷。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的鉆井平臺安全監(jiān)測系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的鉆井平臺安全監(jiān)測系統(tǒng)中遠程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)示意圖；

圖中所示：1.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，2.通訊中繼系統(tǒng)，3.遠程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，11.設備監(jiān)測器，12.視頻監(jiān)測器，13.數(shù)據(jù)錄入器，14.集成處理器，15.第一通信模塊，31.中央處理器，32.診斷數(shù)據(jù)生成模塊，33.第二通信模塊。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1圖2所示，本實用新型提供一種鉆井平臺安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1，通訊中繼系統(tǒng)2，遠程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1通過通訊中繼系統(tǒng)2與遠程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3進行信息傳遞與交互，所述信息采集系統(tǒng)1包括設備監(jiān)測器11、視頻監(jiān)測器12、數(shù)據(jù)錄入器13、集成處理器14和第一通信模塊15，所述數(shù)據(jù)錄入器13與設備監(jiān)測器11、視頻監(jiān)測器12電連接，用于記錄監(jiān)測現(xiàn)場實時采集到的監(jiān)測信息；所述數(shù)據(jù)錄入器13、集成處理器14及第一通信模塊15依次電連接，集成處理器14提取數(shù)據(jù)錄入器13中所存儲的監(jiān)測信息，進行初步處理后通過第一通信模塊15及通訊中繼系統(tǒng)2發(fā)送給遠程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3。

所述設備監(jiān)測器11包括多個傳感器，用于實時監(jiān)測鉆井平臺各種系統(tǒng)的工作狀態(tài)。所述視頻檢測器12由多個攝像頭與硬盤錄像機構成。所述通訊中繼系統(tǒng)2為衛(wèi)星通信系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)通信或者微波點對點通信系統(tǒng)。

所述遠程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3包括中央處理器31、診斷數(shù)據(jù)生成模塊32、第二通信模塊33，所述中央處理器31通過第二通信模塊33接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1通過通訊中繼系統(tǒng)2發(fā)送的現(xiàn)場監(jiān)測信息，并將分析處理后的監(jiān)測信息發(fā)送給診斷數(shù)據(jù)生成模塊32，診斷數(shù)據(jù)生成模塊32根據(jù)監(jiān)測信息生成診斷結果并通過第二通信模塊33、通訊中繼系統(tǒng)2發(fā)送給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1。

所述集成處理器、中央處理器均采用Intel高性能嵌入式處理器Atom N270實現(xiàn)。

自升式鉆井平臺(JACKUP)一般作業(yè)水深在小于150m的海洋區(qū)域，JACKUP不同于陸地鉆井，其設備投資巨大，日費很高，設備運行環(huán)境也很惡劣，設備維護成本相當高，DCS系統(tǒng)本身的目的就是能夠分散控制，集中顯示，使設備能夠更好的運行，但由于海洋的特殊性，平臺住人的限制，使平臺的維修技術力量很薄弱，因此建立海上和陸地的在線數(shù)據(jù)聯(lián)系就顯得有為重要。在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)的基礎之上，將自升式鉆井平臺的所有相關電氣系統(tǒng)通過DCS全方位檢測控制，并通過衛(wèi)星通訊將采集的信息傳輸?shù)疥懙?，實現(xiàn)遠程專家診斷。

現(xiàn)有的DCS都沒有把JACKUP上所有系統(tǒng)集成完畢，特別是沒有一家把鉆井控制系統(tǒng)集成到DCS上，這是現(xiàn)有技術中最大的不足，我們將改進后的DCS系統(tǒng)最大化的集成所有系統(tǒng)和設備，使中控室可以監(jiān)視所有的設備情況，這樣使DCS功能最大化。

現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)沒有生產(chǎn)管理層，JACKUP上的生產(chǎn)管理層我們可以理解成陸地管理機構和服務機構，目前的JACKUP DCS就是一個海上的獨立控制系統(tǒng)，由于海洋的特殊性，要求設備故障率要很低，當出現(xiàn)問題時現(xiàn)場能夠在最短的時間內(nèi)解決，由于平臺的艱苦和危險性，各方面的專家都不可能一直留在平臺上，因此建立一個海上平臺和陸地的鏈接就尤為重要了，目前平臺上也有通過人工輸出報表給陸地，海上通訊都是通過衛(wèi)星的方式進行，目前也就是通過衛(wèi)星打電話等，并沒有充分利用衛(wèi)星資源。因此充分利用衛(wèi)星資源，把海上的數(shù)據(jù)甚至視頻信號及時的，自動的傳輸給陸地是完全可行的。

海洋平臺管理控制系統(tǒng)主要集全平臺主要設備狀態(tài)數(shù)據(jù)在控制室顯示器中顯示，并可在該顯示器中發(fā)出控制信號。各顯示器間以工業(yè)以太網(wǎng)組建成為小型局域網(wǎng)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采用TCP/IP協(xié)議傳輸。

通過從該局域網(wǎng)中的交換機中輸出數(shù)據(jù)，連接到衛(wèi)星通訊路由器。

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)；該系統(tǒng)主要是通過安裝在海洋平臺各個點的攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，通過模擬或數(shù)字傳輸網(wǎng)絡連接到控制器，再由控制器輸出視頻圖像到控制室的監(jiān)視器或其他辦公室的顯示器中。我們主要是通過在控制器端輸出視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過網(wǎng)絡視頻服務器，將圖像信號進行壓縮編碼，采用TCP/IP協(xié)議方式傳輸?shù)睫k公局域網(wǎng)的交換機中，再送達衛(wèi)星通訊路由器。

衛(wèi)星通訊系統(tǒng)；該系統(tǒng)主要是將路由器端接收的數(shù)據(jù)經(jīng)過衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后通過衛(wèi)星天線發(fā)出。將衛(wèi)星天線接收的信號經(jīng)過下變頻后，通過衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器后，再由路由器分發(fā)數(shù)據(jù)給交換機。

為滿足數(shù)據(jù)通信特別是視頻圖像信號的傳輸要求，衛(wèi)星通訊系統(tǒng)的帶寬是有要求的，根據(jù)圖像的采樣速率(或是圖像的清晰度)確定衛(wèi)星通訊的帶寬以保證圖像信號不失真。并可通過選擇較高速率的交換路由設備，以降低圖像傳輸?shù)难訒r。

客戶端軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝于陸地監(jiān)控電腦中。圖像或數(shù)據(jù)經(jīng)衛(wèi)星轉發(fā)至地面接收站后，即將數(shù)據(jù)傳入因特網(wǎng)或指定的專用網(wǎng)絡當中，陸地監(jiān)控電腦也連入該網(wǎng)絡當中，通過專用客戶端軟件系統(tǒng)從網(wǎng)絡上下載解調(diào)該數(shù)據(jù)包并顯示。為保證系統(tǒng)設備狀態(tài)數(shù)據(jù)或圖像信息不被泄露，可以在整個傳輸過程中對數(shù)據(jù)進行加密。

本實用新型提供的鉆井平臺安全監(jiān)測系統(tǒng)是一套集工業(yè)自動化技術、計算機遠程技通訊、多媒體網(wǎng)絡技術等于一身的高技術鉆井平臺安全監(jiān)測信息化集成遠程監(jiān)控裝置。遠程數(shù)據(jù)中心對各鉆井平臺安全監(jiān)測并進行遠程控制，實時掌握鉆井平臺安全運行情況，并通過報表等系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，遠程監(jiān)測和管理。

說明書中未闡述的部分均為現(xiàn)有技術或公知常識。本實施例僅用于說明該實用新型，而不用于限制本實用新型的范圍，本領域技術人員對于本實用新型所做的等價置換等修改均認為是落入該實用新型權利要求書所保護范圍內(nèi)。