[發(fā)明專利]用于浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)的安全自動(dòng)化系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710363688.3
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN107272398A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭曉東;劉鵬;顧翔;騰紅杰;龔一興;邵小斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司;中遠(yuǎn)船務(wù)（啟東）海洋工程有限公司
• 主分類號(hào): G05B9/03
• 分類號(hào): G05B9/03
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11435
• 代理人: 郭棟梁

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及控制領(lǐng)域，特別涉及自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)的安全自動(dòng)化系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油平臺(tái)(Floating Production Storage and Offloading，簡(jiǎn)稱FPSO)是深海石油生產(chǎn)的主要手段之一。目前圓筒型FPSO船體的自動(dòng)化系統(tǒng)主要是基礎(chǔ)控制系統(tǒng)，基礎(chǔ)控制系統(tǒng)包括生產(chǎn)控制系統(tǒng)、平臺(tái)管理系統(tǒng)、電力分配系統(tǒng)和振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)平臺(tái)的原油生產(chǎn)工藝進(jìn)行常規(guī)控制，包括油氣生產(chǎn)工藝控制、對(duì)油氣生產(chǎn)之外的其他工藝的控制、對(duì)平臺(tái)上電力的分配與控制以及對(duì)輪機(jī)組件的振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，用來(lái)控制原油生產(chǎn)(采油、儲(chǔ)油和卸油)的進(jìn)程。目前自動(dòng)化系統(tǒng)僅滿足基本的對(duì)原油生產(chǎn)進(jìn)程的控制。

但是在原油生產(chǎn)過(guò)程中，除了實(shí)現(xiàn)對(duì)原油生產(chǎn)進(jìn)程的基本控制，為保證FPSO平臺(tái)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，安全控制設(shè)計(jì)逐漸成為FPSO平臺(tái)自動(dòng)化系統(tǒng)的重中之重。目前FPSO平臺(tái)并不涉及或很少涉及安全控制系統(tǒng)，導(dǎo)致原油生產(chǎn)過(guò)程中FPSO平臺(tái)處于危險(xiǎn)狀況(例如可燃?xì)怏w泄漏、溫度過(guò)高導(dǎo)致火災(zāi)或者其他火源的出現(xiàn))時(shí)不能采取高效的防御措施；或，即使設(shè)置有安全控制系統(tǒng)，在安全控制系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下不能及時(shí)采取防御措施。因此亟需提供一種高性能的用于浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)的安全自動(dòng)化系統(tǒng)，在設(shè)立基礎(chǔ)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)安全控制系統(tǒng)，以在實(shí)現(xiàn)對(duì)原油生產(chǎn)過(guò)程控制的同時(shí)，及時(shí)對(duì)FPSO平臺(tái)所處的危險(xiǎn)狀態(tài)做出及時(shí)、有效的防御措施。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，做出了本發(fā)明。

第一方面，本發(fā)明提供了一種用于浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)的安全自動(dòng)化系統(tǒng)，所述浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)可執(zhí)行原油生產(chǎn)工藝，所述原油生產(chǎn)工藝包括采油、儲(chǔ)油和卸油，所述安全自動(dòng)化系統(tǒng)包括上位系統(tǒng)以及兩套完全相同且互為備份的控制系統(tǒng)，所述上位系統(tǒng)包括兩臺(tái)相互連接以進(jìn)行通訊的服務(wù)器；兩臺(tái)服務(wù)器與兩套控制系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)連接，每臺(tái)服務(wù)器分別對(duì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)，其中所述控制系統(tǒng)包括：

安全控制系統(tǒng)，用于在所述浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)執(zhí)行原油生產(chǎn)工藝的過(guò)程中，當(dāng)所述浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)停斷處于危險(xiǎn)區(qū)域的執(zhí)行原油生產(chǎn)工藝的設(shè)備。

第二方面，本發(fā)明提供了一種用于浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)的安全控制方法，其所控制的安全自動(dòng)化系統(tǒng)包括上位系統(tǒng)以及兩套完全相同且互為備份的控制系統(tǒng)，所述上位系統(tǒng)包括兩臺(tái)相互連接以進(jìn)行通訊的服務(wù)器，兩臺(tái)服務(wù)器與兩套控制系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)連接，每臺(tái)服務(wù)器分別對(duì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)，所述控制系統(tǒng)包括安全控制系統(tǒng)，其中所述方法包括：

所述安全控制系統(tǒng)未出現(xiàn)故障情況時(shí)，每臺(tái)服務(wù)器使用一套控制系統(tǒng)獨(dú)立工作，同時(shí)每臺(tái)服務(wù)器定時(shí)更新其所使用的控制系統(tǒng)的工作數(shù)據(jù)，兩臺(tái)服務(wù)器互相定時(shí)交互對(duì)方的工作數(shù)據(jù)；

所述安全控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，其中一套控制系統(tǒng)停止工作，兩臺(tái)服務(wù)器共享另一套控制系統(tǒng)的工作數(shù)據(jù)。

本申請(qǐng)所提供的用于浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)的安全自動(dòng)化系統(tǒng)以及安全控制方法，其中安全自動(dòng)化系統(tǒng)由兩套冗余的控制系統(tǒng)組成，且每套控制系統(tǒng)設(shè)置了安全控制系統(tǒng)，安全控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)潛在危險(xiǎn)并采取防御措施，保證整個(gè)平臺(tái)安全、高效的運(yùn)轉(zhuǎn)；其中安全控制方法滿足在任一控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以無(wú)縫不間斷使用另外一套控制系統(tǒng)，保證了浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供給的用于浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)的安全自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對(duì)該發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)。

本發(fā)明提供一種用于浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)的安全自動(dòng)化系統(tǒng)，其中浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)可執(zhí)行原油生產(chǎn)工藝，原油生產(chǎn)工藝包括采油、儲(chǔ)油和卸油等工藝，浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)(即FPSO船體)上執(zhí)行原油生產(chǎn)工藝的設(shè)備包括各種電氣設(shè)備(例如閥門、儀表、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等等)、風(fēng)車風(fēng)閘；浮式儲(chǔ)油卸油平臺(tái)的公用系統(tǒng)主要包括各類油艙水艙壓載艙管理系統(tǒng)、貨油泵控制系統(tǒng)、海水系統(tǒng)、裝載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、氮?dú)舛铓庀到y(tǒng)、錨機(jī)管理系統(tǒng)等。