原油艉輸安全保護(hù)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安全保護(hù)控制系統(tǒng)，特別是原油艉輸安全保護(hù)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)申請人所知，F(xiàn)PSO艉輸裝置作為FPSO平臺的關(guān)鍵設(shè)備，對其進(jìn)行有效地監(jiān)測管理具有十分重要的意義。監(jiān)測管理主要包含兩個方面:設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和設(shè)備的可靠性實時維護(hù)。隨著對設(shè)備的可靠性要求越來越高，監(jiān)測管理的智能化和高效性越來越受到重視。FPSO 是英文 Floating Prouduct1n Storage & Off loading 的縮寫，F(xiàn)PSO 的中文翻譯:浮式生產(chǎn)儲存卸貨裝置，它集生產(chǎn)處理、儲存外輸及生活、動力供應(yīng)與一體。FPSO平臺是海洋油氣開發(fā)系統(tǒng)的一個組成部分。申請人通過研究和分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有FPSO艉輸裝置存在的不足和問題是，其采用的安全保護(hù)控制系統(tǒng)僅僅局限于狀態(tài)監(jiān)測方面，設(shè)備的可靠性實時維護(hù)也僅僅停留在設(shè)備操作者的經(jīng)驗判斷上，沒有智能化的狀態(tài)分析。因此其安全保護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)需要改進(jìn)和加強。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足進(jìn)行改進(jìn)，提出并研究原油艉輸安全保護(hù)控制系統(tǒng)。本發(fā)明的構(gòu)想是對整個艉輸系統(tǒng)進(jìn)行安全保護(hù)，具體體現(xiàn)在如下幾個方面:
O斷線監(jiān)測保護(hù)功能，包括模擬量傳感器的斷線檢測和按鈕的斷線監(jiān)測功能；
2)應(yīng)急安全保護(hù)功能，包括ESD閥應(yīng)急關(guān)斷、大纜絞車應(yīng)急釋放和軟管絞車應(yīng)急釋放分別在中控室應(yīng)急裝置上和艉輸甲板遙控裝置上實現(xiàn)，同時在液壓間設(shè)有液壓泵站的急停保護(hù)功能；
3)UPS不間斷電源功能方案，主要體現(xiàn)在通過2個二極管和2個常規(guī)電源的組合設(shè)計方案實線不間斷電源(UPS)功能，減少了 UPS元件成本，達(dá)到了其UPS不間斷電源的目的；
4)數(shù)據(jù)系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng)方案，具體體現(xiàn)在通過對全工況正常數(shù)據(jù)庫的建立，采用專家系統(tǒng)建立專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，達(dá)到智能故障診斷的目的。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，采用控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)配置有UPS不間斷電源，控制系統(tǒng)包括中控室應(yīng)急裝置、監(jiān)測管理裝置、艉輸甲板操作裝置、PLC控制裝置和動力驅(qū)動裝置；其特征在于，中控室應(yīng)急裝置、監(jiān)測管理裝置、艉輸甲板操作裝置、PLC控制裝置和動力驅(qū)動裝置互相配合對艉輸裝置的安全進(jìn)行監(jiān)測，采集艉輸裝置的信息，并對采集的信息進(jìn)行處理，實時監(jiān)測艉輸裝置的工況，針對被監(jiān)測的艉輸裝置可能發(fā)生的安全故障進(jìn)行預(yù)警，采取改變艉輸裝置的工作狀態(tài)的應(yīng)急處理方案；PLC控制裝置配置數(shù)據(jù)系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng)；中控室應(yīng)急裝置、監(jiān)測管理裝置設(shè)置在中控室內(nèi)，艉輸甲板操作裝置設(shè)置在艉輸甲板上；PLC控制裝置包括PLC控制器、ESD電磁閥、軟管絞車電磁閥、大絞車電磁閥、貨油泵開關(guān)；PLC控制器分別與ESD電磁閥、軟管絞車電磁閥、大絞車電磁閥、貨油泵開關(guān)配接；在PLC控制器中安裝有PLC控制裝置配置的數(shù)據(jù)系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng)；PLC控制裝置負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、邏輯功能處理、斷線監(jiān)測和通信數(shù)據(jù)傳輸；動力驅(qū)動裝置包括起動器和電機，設(shè)有急停操作開關(guān)、過載操作開關(guān)和電機電流監(jiān)測裝置；動力驅(qū)動裝置用于實現(xiàn)液壓泵站的運轉(zhuǎn)；艉輸甲板操作裝置配有艉輸甲板遙控裝置，艉輸甲板遙控裝置受控于中控室應(yīng)急裝置和監(jiān)測管理裝置；UPS不間斷電源采用2個直流電源和2個二極管集成并聯(lián)構(gòu)成。
[0005]其特征在于，中控室中設(shè)置有控制操作面板；中控室應(yīng)急裝置和監(jiān)測管理裝置通過設(shè)置在中控室中的控制操作面板與艉輸甲板遙控裝置配連。
[0006]其特征在于，控制操作面板上設(shè)置有多個操作按鈕，包括中控室應(yīng)急按鈕和艉輸甲板遙控裝置應(yīng)急按鈕。
[0007]其特征在于，所述的數(shù)據(jù)系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng)設(shè)置有專門的數(shù)據(jù)庫，包括全工況數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
[0008]其特征在于，所述的全工況數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用了大數(shù)據(jù)系統(tǒng)所要求的數(shù)據(jù)庫。
[0009]其特征在于，所述的艉輸甲板操作裝置的箱體采用雙層箱體結(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明具有的功能如下:
I)在艉輸裝置發(fā)生火災(zāi)或者緊急情況時，能夠及時地對大纜絞車和軟管絞車進(jìn)行應(yīng)急釋放，以及對ESD電磁閥進(jìn)行應(yīng)急關(guān)斷。所設(shè)置的中控室應(yīng)急裝置具有實現(xiàn)大纜絞車應(yīng)急釋放、軟管絞車應(yīng)急釋放和ESD電磁閥應(yīng)急關(guān)斷的功能。
[0011]2)提高了中控室(CCR)的作用和效率，使其真正成為集中管理的監(jiān)測中心。管理者通過監(jiān)測管理裝置能夠?qū)崿F(xiàn)實時了解艉輸裝置的運轉(zhuǎn)情況、報警狀態(tài)和傳感監(jiān)測等信息，同時將采集到的信息進(jìn)行匯總處理，再根據(jù)處理的狀態(tài)數(shù)據(jù)向艉輸甲板機旁的實際操作人員發(fā)送操作命令。
[0012]3)鑒于FPSO艉輸裝置工作時的工況比較特殊，操作者需要實時關(guān)注艉輸甲板的機旁的狀況，因此艉輸甲板操作裝置設(shè)置在艉輸甲板機旁。艉輸甲板操作裝置能夠?qū)崿F(xiàn)液壓泵站的起?？刂?、壓力調(diào)節(jié)、止鏈器控制、大纜絞車應(yīng)急釋放、軟管絞車應(yīng)急釋放、ESD閥應(yīng)急關(guān)斷、大纜拉力監(jiān)視和綜合報警等功能。
[0013]4)PLC控制裝置是整個艉輸安全保護(hù)系統(tǒng)的核心單元，負(fù)責(zé)傳感數(shù)據(jù)采集、邏輯功能處理、斷線監(jiān)測和通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?br>[0014]5)動力驅(qū)動裝置用于實現(xiàn)液壓泵站的運轉(zhuǎn)，其設(shè)備組成包括起動器和電機，設(shè)有急停、過載的操作開關(guān)和電機電流監(jiān)測裝置，具有急停、過載和電機電流監(jiān)測等功能。
[0015]本發(fā)明的創(chuàng)新點在于:1)本發(fā)明在安全保護(hù)的邏輯上和操作功能的可靠性上進(jìn)行了創(chuàng)新；2)通過建立全工況數(shù)據(jù)庫，即軟管放管、軟管收管、FPSO與油輪對接、額定原油輸送和掃艙等所有工況的傳感數(shù)據(jù)和設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并將該全工況數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，實現(xiàn)了實時監(jiān)測。
[0016]值得提醒注意的是:1)當(dāng)原油泄露時，ESD電磁閥必須關(guān)斷，要執(zhí)行ESD閥應(yīng)急關(guān)斷功能，同時要求停止貨油泵；當(dāng)大纜拉力過大時必須執(zhí)行大纜應(yīng)急釋放功能，同時ESD電磁閥應(yīng)急關(guān)斷和貨油泵停止，避免原油泄露流入海洋；當(dāng)漂浮軟管出現(xiàn)緊急故障或者張力過大時，必須執(zhí)行漂浮軟管應(yīng)急釋放功能，同時ESD閥應(yīng)急關(guān)斷和貨油泵停止。其中，該應(yīng)急裝置只發(fā)出應(yīng)急命令至PLC (可編程控制器)，PLC (可編程控制器)收到命令后根據(jù)控制邏輯輸出相應(yīng)的執(zhí)行命令。2)在操作功能上，要確保命令能夠準(zhǔn)確發(fā)送至PLC，必須保證相應(yīng)命令發(fā)送過程的可靠性，即便發(fā)生命令中斷故障，系統(tǒng)及時監(jiān)測，并發(fā)出報警，保證整個操作的可靠性。在此，主要監(jiān)測應(yīng)急釋放按鈕至PLC (可編程控制器)的線路的可靠性，即可保證命令可靠到達(dá)。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點是，設(shè)計合理，考慮周全，結(jié)構(gòu)簡單，方便實用，投資少，實現(xiàn)了實時監(jiān)測。能夠很好地克服現(xiàn)有技術(shù)存在的弊病和問題，為實現(xiàn)艉輸裝置的安全監(jiān)測管理的智能化提供了一種很好的裝置。
【附圖說明】
[0018]圖1、本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)方框圖。
[0019]圖2、本發(fā)明的應(yīng)急命令流程圖。
[0020]圖3、本發(fā)明的斷線監(jiān)測線路圖。
[0021]圖4、本發(fā)明的斷線監(jiān)測操作過程方框圖。
[0022]圖5、本發(fā)明的監(jiān)測流程圖。
[0023]圖6、本發(fā)明采用的UPS不間斷電源的