海洋石油平臺(tái)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究

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在線監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn)內(nèi)部信息傳輸共享，狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷中心的人員與油田各平臺(tái)設(shè)備管理人員都能利用客戶端登陸在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以瀏覽當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)還具有故障顯示或報(bào)警功能。

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

在線系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的方法：在設(shè)備軸承位置安裝加速度傳感器，通過(guò)網(wǎng)線與現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器和動(dòng)設(shè)備遠(yuǎn)程檢測(cè)與智能診斷中心的服務(wù)器相連接，實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)備份，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成視頻頻譜圖形?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員可以直接登陸到現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器，觀察設(shè)備各檢測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)總值和振動(dòng)趨勢(shì)，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(yán)重故障；狀態(tài)監(jiān)測(cè)工程師負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)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(cè)服務(wù)器，通過(guò)IE瀏覽所有作業(yè)區(qū)的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。信息網(wǎng)絡(luò)化為實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)將振動(dòng)、溫度、沖擊監(jiān)測(cè)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(jìn)技術(shù)，可以針對(duì)不同用戶、不同設(shè)備、不同網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，形成了一套基于Internet的設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)。系統(tǒng)中將監(jiān)測(cè)、診斷、報(bào)警、預(yù)防維修集合于一體，為用戶快速、準(zhǔn)確診斷設(shè)備故障提供了有效的手段。中海油檢測(cè)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(jī)組狀態(tài)總貌圖如圖3所示，趨勢(shì)圖如圖4所示。在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)可以與其他控制系統(tǒng)對(duì)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(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的綜合分析診斷。目前狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷中心使用的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有上海容知RH2000在線系統(tǒng)與北京化工大學(xué)BH5000系統(tǒng)。

3.系統(tǒng)功能及技術(shù)特點(diǎn)

(1)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集。(2)智能實(shí)時(shí)預(yù)警。(3)信號(hào)分析處理。信號(hào)分析處理系統(tǒng)可對(duì)各個(gè)機(jī)組在不同時(shí)刻、不同狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)信號(hào)快速準(zhǔn)確地進(jìn)行各種信號(hào)分析和數(shù)據(jù)處理，以各種圖譜表達(dá)出來(lái)，并將其數(shù)據(jù)信號(hào)特征傳遞給故障診斷專家系統(tǒng)，為準(zhǔn)確識(shí)別故障提供了數(shù)據(jù)支持。(4)故障智能診斷。通過(guò)對(duì)動(dòng)設(shè)備狀態(tài)特征參數(shù)變化的識(shí)別、分析設(shè)備發(fā)生振動(dòng)和機(jī)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(dòng)設(shè)備離線監(jiān)測(cè)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)，保證了較高的故障診斷準(zhǔn)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(qǐng)求，根據(jù)請(qǐng)求訪問數(shù)據(jù)庫(kù)，做相關(guān)處理，將處理結(jié)果返回客戶機(jī)。應(yīng)用服務(wù)層從物理上和邏輯上都可以獨(dú)立出來(lái)，客戶端不直接訪問數(shù)據(jù)庫(kù)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(diǎn)：①體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化，方便了軟件維護(hù)及系統(tǒng)管理，增強(qiáng)了系統(tǒng)的擴(kuò)展能力；②提高了系統(tǒng)安全性以及業(yè)務(wù)級(jí)的權(quán)限管理，客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)應(yīng)一個(gè)中間件模塊(應(yīng)用服務(wù))，利用中間件的安全管理對(duì)其進(jìn)行訪問控制，使權(quán)限控制與管理更加靈活、方便和實(shí)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(kù)連接數(shù)過(guò)多而引起數(shù)據(jù)庫(kù)性能下降的問題。

信息網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程故障診斷能有效評(píng)價(jià)設(shè)備的實(shí)際動(dòng)態(tài)性能和最佳的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，有效評(píng)價(jià)設(shè)備的維修質(zhì)量及性能，保障設(shè)備安全運(yùn)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(cè)有限公司）