一种海洋平台就位安全自动控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及海洋工程技术领域，具体地说，涉及一种海洋平台就位安全自动控制系统。


背景技术：

2.海洋平台包含固定平台和移动式平台，海洋平台为海上进行钻井、修井、采油、集运、观测、导航、施工、风力发电等活动提供生产和生活设施的构筑物。海洋平台远离陆地，无论是固定平台还是移动平台，其就位除了受平台本身技术性能影响外，还受天气条件、地质条件、水域特点等条件的限制，就位过程存在很高的作业风险，有很高的技术难度。
3.目前海洋平台就位过程中，没有完全的自动控制就位系统，海洋平台的就位通过专业操作人根据已有的资料，了解所就位海域的地质情况，自升式移动平台通过中控系统观察海洋平台配套的环境系统、压载系统、平台主要设备的桩腿情况，定位装置确认位置后，手动操作升降系统进行升降就位，整个过程中，压载系统动态调整，与升降系统配合，满足海洋平台就位需要。综上，现有技术中海洋平台的就位过程自动化程度低，无法实现安全自动动态控制。
4.针对现有技术的问题，本实用新型提供了一种海洋平台就位安全自动控制系统。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种海洋平台就位安全自动控制系统，所述系统包含：
6.数据采集电路，其用于对海洋平台就位相关的所有信号进行实时采集，得到采集数据；
7.数据处理电路，其与所述数据采集电路连接，用于对所述数据采集电路的采集过程进行时序控制，并对所述采集数据进行编码和存储，得到处理数据；
8.监控电路，其与所述数据处理电路连接，用于调用历史就位数据以及历史海洋环境数据，并将所述历史就位数据以及所述历史海洋环境数据与所述处理数据进行对比分析，以生成就位控制信号。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述系统包含：
10.数字传感器，其用于采集海洋平台就位相关的数字信号，并将所述数字信号传输至所述数据采集电路；
11.模拟传感器，其用于采集海洋平台就位相关的模拟信号，并将所述模拟信号传输至所述数据采集电路；
12.音视频监控器，其用于采集海洋平台就位相关的音视频信号，并将所述音视频信号传输至所述数据采集电路。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述数据采集电路包含依次连接的信号放大器、滤波器、采样保持器、a/d转换电路，其中，每个通道的所述采样保持器、所述a/d转换器独立
配置。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述数据处理电路包含采集控制器、时序控制器、采集存储器、通信模块、数据中央处理器，其中，所述数据中央处理器分别与所述采集控制器、所述时序控制器、所述采集存储器、所述通信模块连接。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述监控电路包含：
16.第一处理器，其与所述数据处理电路连接，用于对所述处理数据进行加密编码，并将调用的所述历史就位数据以及所述历史海洋环境数据与所述处理数据进行对比分析，以生成所述就位控制信号；
17.第一存储器，其用于存储所述处理数据。
18.根据本实用新型的一个实施例，所述系统包含服务电路，所述服务电路包含：
19.第二处理器，其与所述监控电路连接，用于调用所述处理数据；
20.第二存储器，其用于存储所述历史就位数据、所述历史海洋环境数据。
21.根据本实用新型的一个实施例，所述系统包含：
22.显示控制终端，其与所述服务电路连接，用于显示所述服务电路传输的数据，并接收用户发出的控制指令。
23.根据本实用新型的一个实施例，所述系统包含：
24.自动控制电路，其与所述监控电路连接，用于依据所述就位控制指令生成设备控制指令，并将所述设备控制指令传输至就位相关的现场设备。
25.根据本实用新型的一个实施例，所述系统包含的设备均具有防护外壳。
26.根据本实用新型的一个实施例，所述系统包含的接插件均采用防止浸水设计。
27.本实用新型提供了一种海洋平台就位安全自动控制系统，解决海洋平台就位过程中主要依靠人为判断，手动操作的缺陷。并且，本实用新型应用广泛，可以应用于海洋平台的公用系统、钻修井工艺系统、采油系统等可以对海洋平台的多种工作流程进行自动控制。
28.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
29.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例共同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
30.图1显示了根据本实用新型的一个实施例的一种海洋平台就位安全自动控制系统结构框图；
31.图2显示了根据本实用新型的另一个实施例的一种海洋平台就位安全自动控制系统结构框图；
32.图3显示了根据本实用新型的一个实施例的一种海洋平台就位安全自动控制方法流程图。
33.附图中，相同的部件使用相同的附图标记。另外，附图并未按照实际的比例绘制。
34.在附图中各附图标记的含义如下：
35.1：数字传感器
36.2：模拟传感器
37.3：音视频监控器
38.4：数据采集电路
39.5：数据处理电路
40.6：监控电路
41.7：服务电路
42.8：显示控制终端
43.9：自动控制电路
44.10：现场设备
具体实施方式
45.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细说明。
46.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种海洋平台就位安全自动控制系统，针对现有海洋平台的技术特点，对海洋平台就位过程中相互配合的平台各个子系统数据进行实时数据采集，并与已经存储的海洋平台的历史就位数据和海洋平台就位位置的历史海洋环境数据进行系统分析和比对，依据判断，发出自动控制指令，完成了平台的就位控制。
47.图1显示了根据本实用新型的一个实施例的一种海洋平台就位安全自动控制系统结构框图。
48.如图1所示，一种海洋平台就位安全自动控制系统包含：数据采集电路4、数据处理电路5、监控电路6。
49.在一个实施例中，数据采集电路4用于对海洋平台就位相关的所有信号进行实时采集，得到采集数据。具体来说，数据采集电路4包含依次连接的信号放大器、滤波器、采样保持器、a/d转换电路，其中，每个通道的采样保持器、a/d转换器独立配置。进一步地，数据采集电路4完成海洋平台就位相关的升降系统、舱室液位系统、压载系统、桩腿喷冲系统所有系统的测量。
50.在一个实施例中，数据处理电路5与数据采集电路4连接，用于对数据采集电路4的采集过程进行时序控制，并对采集数据进行编码和存储，得到处理数据。具体来说，数据处理电路5包含采集控制器、时序控制器、采集存储器、通信模块、数据中央处理器，其中，数据中央处理器分别与采集控制器、时序控制器、采集存储器、通信模块连接。
51.在一个实施例中，监控电路6与数据处理电路5连接，用于调用历史就位数据以及历史海洋环境数据，并将历史就位数据以及历史海洋环境数据与处理数据进行对比分析，以生成就位控制信号。具体来说，监控电路6包含第一处理器以及第一存储器，其中，第一处理器与数据处理电路5连接，用于对处理数据进行加密编码，并将调用的历史就位数据以及历史海洋环境数据与处理数据进行对比分析，以生成就位控制信号。第一存储器用于存储处理数据。进一步地，第一存储器中存储完成海洋平台就位的信息数据，以数据库的形式进行存储。
52.本实用新型解决海洋平台就位过程中主要依靠人为判断，手动操作的缺陷。并且，
本实用新型应用广泛，可以应用于海洋平台的公用系统、钻修井工艺系统、采油系统等可以对海洋平台的多种工作流程进行自动控制。
53.图2显示了根据本实用新型的另一个实施例的一种海洋平台就位安全自动控制系统结构框图。
54.如图2所示，一种海洋平台就位安全自动控制系统包含数字传感器1、模拟传感器2、音视频监控器3、数据采集电路4、数据处理电路5、监控电路6、服务电路7、显示控制终端8、自动控制电路9。
55.如图2所示，数据采集电路4通过通信线与数字传感器1、模拟传感器2以及音视频监控器3连接，数据采集电路4还与数据处理电路5连接，数据处理电路5同时与自动控制电路9以及监控电路6连接，监控电路6同时与数据处理电路5、自动控制电路9、服务电路7连接，服务电路7与显示控制终端8连接，自动控制电路9与现场设备10连接。
56.在一个实施例中，数字传感器1用于采集海洋平台就位相关的数字信号，并将数字信号传输至数据采集电路4。模拟传感器2用于采集海洋平台就位相关的模拟信号，并将模拟信号传输至数据采集电路4。具体来说，传感器包含转速传感器、液位传感器、压力传感器、温度传感器、限位开关。进一步地，一种海洋平台就位安全自动控制系统中，传感器包含数字传感器和模拟传感器，测量海洋平台上所有就位相关的数字及模拟信息，采集的对象可以包括海洋平台配备的配电系统、通讯系统、电视监控系统、报警系统等，还可以包括移动式海洋平台配备的电站、升降系统、压载系统、定位系统等，以及作业平台的工艺系统的信息。
57.在一个实施例中，音视频监控器3用于采集海洋平台就位相关的音视频信号，并将音视频信号传输至数据采集电路4。具体来说，音视频监控器3采集关键位置的视频信息和音频信息。
58.在一个实施例中，服务电路7包含：第二处理器、第二存储器。其中，第二处理器与监控电路6连接，用于调用处理数据。第二存储器存储历史就位数据、历史海洋环境数据。具体来说，监控电路6监控数据采集和将采集的数据进行数据加密后发送给服务电路7，服务电路7进行数据可视化、数据加密处理、数据远程传送。
59.在一个实施例中，显示控制终端8与服务电路7连接，用于显示服务电路7传输的数据，并接收用户发出的控制指令。具体来说，服务电路7可以调用监控电路6中存储的数据。并且，服务电路7存储历史就位数据、历史海洋环境数据，服务电路7通过人机交互程序利用显示控制终端8将自身存储的数据显示给用户，并且用户可以通过显示控制终端8向系统发出指令。
60.在一个实施例中，自动控制电路9与监控电路6连接，用于依据就位控制指令生成设备控制指令，并将设备控制指令传输至就位相关的现场设备10。具体来说，自动控制电路9依据预先设定的因果关系发出设备控制指令至现场设备10。进一步地，监控电路6对处理数据进行加密编码程序，将加密数据发送至服务电路7，同时完成对服务电路7中存储的历史就位数据、历史海洋环境数据的调用，并且完成对比分析判断，发出就位控制指令至自动控制模块9。
61.在一个实施例中，系统包含的设备均具有防护外壳，系统包含的接插件均采用防止浸水设计，提供了系统的耐腐蚀、耐潮湿的能力，系统的可靠性和使用寿命高，完全满足
海洋工程的实际需要。
62.在一个实施例中，系统使用的数据采集接口具有多样性，设置的数量和种类均依据目前海洋平台各个子系统的数据接口配置，便于对现有海洋平台进行改造。
63.在一个实施例中，系统设计为一个闭环的控制系统，在系统的显示控制终端8可以选择自动控制和操作人员手动控制。
64.总结来说，数据采集电路4采集数字传感器1、模拟传感器2以及音视频监控器3的数据，经过数据处理电路5完成数据的处理和存储，数据处理完成后将数据传送给监控电路6，监控电路6完成海洋平台就位信息数据的存储，形成本地数据库、完成数据的加密编码程序，将加密数据发送给服务器电路7，同时监控电路6对服务器电路7中存储的历史就位数据以及历史海洋环境数据进行调用，完成与处理数据的对比分析判断，发出就位控制指令至自动控制电路9，自动控制电路9为可编程逻辑控制器件，可以依据监控电路6发送的就位控制指令，完成就位系统的现场设备10控制，此工作流程不断的重复，直到就位系统达到预定的位置后，系统停止工作。
65.图3显示了根据本实用新型的一个实施例的一种海洋平台就位安全自动控制方法流程图。
66.如图3所示，在步骤s301中，通过数据采集电路4对海洋平台就位相关的所有信号进行实时采集，得到采集数据。在步骤s302中，通过与数据采集电路4连接的数据处理电路5，对数据采集电路4的采集过程进行时序控制，并对采集数据进行编码和存储，得到处理数据。在步骤s303中，通过与数据处理电路5连接的监控电路6，调用历史就位数据以及历史海洋环境数据，并将历史就位数据以及历史海洋环境数据与处理数据进行对比分析，以生成就位控制信号。
67.本实用新型提供的一种海洋平台就位安全自动控制系统还可以配合一种计算机可读取的存储介质，存储介质上存储有计算机程序，执行计算机程序以运行一种海洋平台就位安全自动控制方法。计算机程序能够运行计算机指令，计算机指令包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。
68.计算机可读取的存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
69.需要说明的是，计算机可读取的存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读取的存储介质不包括电载波信号和电信信号。
70.综上，本实用新型提供了一种海洋平台就位安全自动控制系统，解决海洋平台就位过程中主要依靠人为判断，手动操作的缺陷。并且，本实用新型应用广泛，可以应用于海洋平台的公用系统、钻修井工艺系统、采油系统等可以对海洋平台的多种工作流程进行自动控制。
71.应该理解的是，本实用新型所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
72.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
73.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
74.说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
75.本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
76.虽然本实用新型所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。