专利名称：钻井平台信息集成处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息处理领域，尤其涉及一种钻井平台信息集成处理系统。
背景技术：
分散控制系统(Distributed Control System, DCS)习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显不(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中监控、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中管理，统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展，DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能，如计划调度、仓储管理、能源管理等。这个时期的DCS在功能上实现了进一步扩展，增加了上层网络，将生产的管理功能纳入到系统中。这样，就形成了直接控制、监督控制和协调优化、上层管理三层功能结构，这实际上就是现代DCS的标准体系结构。这样的体系结构已经使DCS成为一个很典型的计算机网络系统，而实施直接控制功能的现场控制站，在其功能逐步成熟并标准化之后，成为整个计算机网络系统中的一类功能节点。进入20世纪90年代以后，已经很难比较出集散控制系统各个厂家的DCS在直接控制功能方面的差异，而各种DCS的差异则主要体现在与不同行业应用密切相关的控制方法和高层管理功能方面。在网络方面，各个厂家已普遍采用了标准的网络产品，如各种实时网络和以太网等。到20世纪90年代后期，很多厂家将目光转向了只有物理层和数据链路层的以太网和在以太网之上的TCP/IP。这样，在高层，即应用层虽然还是各个厂家自己的标准，系统间还无法直接通信。所以现有的钻井平台信息集成处理系统兼容性差，处理效果差，实时性差。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺点，提供一种钻井平台信息集成处理系统，将钻井平台进行集成，交由后台子系统处理，信息处理实时性好，处理速度快。为实现上述目的，本发明提供了一种钻井平台信息集成处理系统，所述钻井平台信息集成处理系统包括信息采集设备，用于采集钻井平台的监测信息；通讯设备，用于接收并转发所述监测信息；地面信息处理设备，用于接收所述检测信息并进行处理。本发明钻井平台信息集成处理系统信息处理实时性好，处理速度快。
图1为本发明钻井平台信息集成处理系统的示意图。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。现有的自升式钻井平台DCS系统通常只包含了主要系统的监控、显示，比如火气系统、应急关断系统、仪表检测报警系统、液位遥测、阀门控制、输灰系统、闭路电视监控(Closed Circuit Television, CCTV)系统、防火风闸等14个系统,随着自动化水平的逐步提高，自动化检测控制的要求的提高，自升式钻井平台的DCS的全方位检测控制变得越来越重要，除了现有系统，还应包括钻井电控系统、燃油控制系统、自动节流压井控制系统等7个系统。由于海洋的特殊性，平台住人的限制，使平台的维修技术力量很薄弱，因此建立海上和陆地的在线数据联系就显得有为重要，通过DCS的全方位集成，通过卫星传输，建立海上和陆地的在线数据联系，实现远程故障诊断。图1为本发明钻井平台信息集成处理系统的示意图，如图所示，钻井平台信息集成处理系统包括信息采集设备1、通讯设备2和地面信息处理设备3，信息采集设备I和通讯设备2相连接，通讯设备2和地面信息处理设备3相连接。信息采集设备I用于采集钻井平台的监测信息；通讯设备2用于接收并转发监测信息，通讯设备2可以为通讯卫星；地面信息处理设备3用于接收检测信息并进行处理。再如图1所示，信息采集设备包括集成处理器10、设备检测器11、视频检测器12和检测信息录入器13。设备检测器11、视频检测器12和检测信息录入器13与集成处理器10相连接，集成处理器10与通讯设备2相连接。设备检测器11用于对钻井平台的设备进行设备检测，并生成设备检测的监测信息；设备检测器具体可以为传感器。视频检测器12用于对钻井平台的设备进行视频监测，并生成视频监测的监测信息。检测信息录入器13用于手工录入监控到的监测信息。集成处理器10用于对设备检测的监测信息、视频监测的监测信息和录入的检测信息进行集成处理，并发送给通讯设备。再如图1所示，地面信息处理设备3包括信息接收器31、信息处理器32、诊断信息生成器33和信息发送器34。信息接收器31和通信设备2相连接，信息处理器32和信息接收器31相连接，诊断信息生成器33和信息处理器32相连接，信息发送器34分别与诊断信息生成器33和通信设备2相连接。信息接收器31用于接收监测信息；信息处理器32用于对检测信息进行后续处理；诊断信息生成器33用于根据处理后的监测信息生成诊断信息；信息发送器34用于将诊断信息通过通信设备2发送给信息采集设备I。自升式钻井平台(JACKUP) —般作业水深在小于150m的海洋区域，JACKUP不同于陆地钻井，其设备投资巨大，日费很高，设备运行环境也很恶劣，设备维护成本相当高，DCS系统本身的目的就是能够分散控制，集中显示，使设备能够更好的运行，但由于海洋的特殊性，平台住人的限制，使平台的维修技术力量很薄弱，因此建立海上和陆地的在线数据联系就显得有为重要。在传统的DCS系统的基础之上，将自升式钻井平台的所有相关电气系统通过DCS全方位检测控制，并通过卫星通讯将采集的信息传输到陆地，实现远程专家诊断。自升式钻井平台的电气系统包括钻井系统和船体及生活楼部分。钻井系统电气部分主要包括了钻井变频器控制、钻井控制、钻井仪表控制、钻井报警与检测系统、钻井输灰监测系统、钻台及悬臂梁液压滑移系统、关节吊控制系统、排管系统、钻井CCTV检测系统共9个大系统组成，所有的系统通过钻井PLC采集信号，通过CPU进行计算处理，并预留DCS的通讯接口。船体部分电气系统主要包括了以下几部分水密门状态检测系统、二氧化碳灭火报警系统、压缩机检测控制系统、生活污水收集和处理报警系统、预压载控制系统、舱内液位检测系统、预压载舱阀门控制系统、升降控制系统、环境管理采集系统、烟火探测报警系统、可燃气体和硫化氢检测报警系统、消防和喷淋泵控制系统、升降机应急呼叫报警系统、医务室呼叫系统、PMS报警监控系统、关闭系统、应急关断系统、污油水排放监测系统、空调处理装置监测、马达检测控制系统、锚机控制检测系统、防火风闸监控系统、船体CCTV监视系统、公共广播系统、应急发电机控制系统、燃油控制系统共26个大系统，经过分类组合由以下几部分组成公共报警检测控制、烟火探测报警系统、可燃气体和硫化氢检测报警系统、舱内液位检测、阀门控制系统、升降控制系统、环境管理采集系统、报警监控系统、应急关断系统、马达检测控制系统、锚机控制检测系统、船体CCTV监视系统、应急发电机控制系统等共14个系统。船上配有一个DCS(分布式控制系统)中心，设置在无线电室。DCS系统可以监控和控制各种分系统的运行，系统的主要部件都是双重冗余。任何主要部件的失灵都能够无间断地转换到后备系统,并在系统人机界面(man machine interface, MMI)上显示报警信息。系统在升降控制室、队长办公室、钻台等处设显示终端。配置要求是将第三部分的所有电气系统或功能集中在一起，并在一般情况下，可代替与这些系统相关联的分布控制盘。这些系统在DCS (分布控制系统)内相互联系，但并不受到干扰本系统通过增加双重局域网络服务程序和一个相关的磁盘存储系统，来扩大成一个完整的综合控制网。现有的DCS都没有把JACKUP上所有系统集成完毕，特别是没有一家把钻井控制系统集成到DCS上，这个应该是最大的不足，我们将改进后的DCS系统最大化的集成所有系统和设备，使中控室可以监视所有的设备情况，这样使DCS真正的最大化。在现有的DCS系统仅停留在第二层上，没有生产管理层，JACKUP上的生产管理层我们可以理解成陆地管理机构和服务机构，目前的JACKUP DCS就是一个海上的独立控制系统，由于海洋的特殊性，要求设备故障率要很低，当出现问题时现场能够在最短的时间内解决，由于平台的艰苦和危险性，各方面的专家都不可能一直留在平台上，因此建立一个海上平台和陆地的链接就尤为重要了，目前平台上也有通过人工输出报表给陆地，海上通讯都是通过卫星的方式进行，目前也就是通过卫星打打电话等，并没有充分利用卫星资源。因此充分利用卫星资源，把海上的数据甚至视频信号及时的，自动的传输给陆地是完全可行的。海洋平台管理控制系统主要集全平台主要设备状态数据在控制室显示器中显示，并可在该显示器中发出控制信号。各显示器间以工业以太网组建成为小型局域网系统，数据采用TCP/IP协议传输。由此，我们可以通过从该局域网中的交换机中输出数据，连接到卫星通讯路由器。闭路电视监控系统。该系统主要是通过安装在海洋平台各个点的摄像头采集视频数据，通过模拟或数字传输网络连接到控制器，再由控制器输出视频图像到控制室的监视器或其他办公室的显示器中。我们主要是通过在控制器端输出视频数据，经过网络视频服务器，将图像信号进行压缩编码，采用TCP/IP协议方式传输到办公局域网的交换机中，再送达卫星通讯路由器。闭路电视监控系统。该系统主要是通过安装在海洋平台各个点的摄像头采集视频数据，通过模拟或数字传输网络连接到控制器，再由控制器输出视频图像到控制室的监视器或其他办公室的显示器中。我们主要是通过在控制器端输出视频数据，经过网络视频服务器，将图像信号进行压缩编码，采用TCP/IP协议方式传输到办公局域网的交换机中，再送达卫星通讯路由器。卫星通讯系统。该系统主要是将路由器端接收的数据经过卫星调制解调器调制后通过卫星天线发出。或可将卫星天线接收的信号经过下变频后，通过卫星调制解调器后，再由路由器分发数据给交换机。为满足数据通信特别是视频图像信号的传输要求，卫星通讯系统的带宽是有要求的，根据图像的采样速率(或是图像的清晰度)确定卫星通讯的带宽以保证图像信号不失真。并可通过选择较高速率的交换路由设备，以降低图像传输的延时。客户端软件系统，该系统安装于陆地监控电脑中。图像或数据经卫星转发至地面接收站后，即将数据传入因特网或指定的专用网络当中，陆地监控电脑也连入该网络当中，通过专用客户端软件系统从网络上下载解调该数据包并显示。为保证系统设备状态数据或图像信息不被泄露，可以在整个传输过程中对数据进行加密。本发明钻井平台信息集成处理系统是一套集工业自动化技术、计算机远程技通讯、多媒体网络技术等于一身的高技术石油钻机远程监控系统。可以在公司数据中心对千里之外的各钻机并点进行远程控制，实时掌握钻机运行情况，并可通过报表等系统数据分析，远程指导打井作业。可以将钻井信息化、钻井安全性及效率的水准提升而努力，不断需求降低钻井风险，提升钻井安全以及较少钻井成本之道，实现对千里之外的钻井作业监督和指导，能够有效的进行人员、资源配置的最优化和钻井维护成本的降低。以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种钻井平台信息集成处理系统，其特征在于，所述钻井平台信息集成处理系统包括 信息采集设备，用于采集钻井平台的监测信息； 通讯设备，用于接收并转发所述监测信息； 地面信息处理设备，用于接收所述检测信息并进行处理。
2.根据权利要求1所述的钻井平台信息集成处理系统，其特征在于，所述信息采集设备包括设备检测器，用于对所述钻井平台的设备进行设备检测，并生成设备检测的监测信肩、O
3.根据权利要求2所述的钻井平台信息集成处理系统，其特征在于，所述设备检测器具体为传感器。
4.根据权利要求2所述的钻井平台信息集成处理系统，其特征在于，所述信息采集设备还包括视频检测器，用于对所述钻井平台的设备进行视频监测，并生成视频监测的监测信息。
5.根据权利要求4所述的钻井平台信息集成处理系统，其特征在于，所述信息采集设备还包括检测信息录入器，用于录入监控到的所述监测信息。
6.根据权利要求5所述的钻井平台信息集成处理系统，其特征在于，所述信息采集设备还包括集成处理器，用于对所述设备检测的监测信息、视频监测的监测信息和录入的所述检测信息进行集成处理，并发送给所述通讯设备。
7.根据权利要求1所述的钻井平台信息集成处理系统，其特征在于，所述通讯设备为通讯卫星。
8.根据权利要求1所述的钻井平台信息集成处理系统，其特征在于，所述地面信息处理设备包括 信息接收器，用于接收所述监测信息； 信息处理器，用于对所述检测信息进行后续处理。
9.根据权利要求8所述的钻井平台信息集成处理系统，其特征在于，所述地面信息处理设备还包括 诊断信息生成器，用于根据处理后的所述监测信息生成诊断信息。
10.根据权利要求9所述的钻井平台信息集成处理系统，其特征在于，所述地面信息处理设备还包括信息发送器，用于将所述诊断信息通过通信设备发送给所述信息采集设备。
全文摘要
本发明涉及一种钻井平台信息集成处理系统，所述钻井平台信息集成处理系统包括信息采集设备，用于采集钻井平台的监测信息；通讯设备，用于接收并转发所述监测信息；地面信息处理设备，用于接收所述检测信息并进行处理。本发明钻井平台信息集成处理系统信息处理实时性好，处理速度快。
文档编号G05B19/418GK103064352SQ20111032478
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者张聪, 廖文忠 申请人:成都宏天电传工程有限公司