隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,陸地石油資源日益枯竭,海洋石油開發(fā)愈來愈多,其中海洋平臺起著不可忽視的重要作用。然而海上環(huán)境復(fù)雜多變,海洋平臺災(zāi)難事故所造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,引起人們對海洋平臺安全的高度重視。因此,加強(qiáng)海洋平臺的控制、管理和監(jiān)視,研究、建立一套完善的海洋平臺監(jiān)控系統(tǒng),對提高平臺運(yùn)行安全的可靠性,保障作業(yè)人員的生命安全具有重要的社會經(jīng)濟(jì)意義。海洋平臺升降控制是保障平臺安全作業(yè)的關(guān)鍵,本論文依托“海陸一體化的遠(yuǎn)程控制海洋平臺項(xiàng)目”,以遠(yuǎn)程監(jiān)控海洋模擬平臺安全升降為目標(biāo),基于PLC、組態(tài)王、工業(yè)以太網(wǎng),對海洋模擬平臺的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)設(shè)計(jì)與研究。論文的主要研究工作如下:1、針對自升式海洋平臺監(jiān)控的功能需求,提出了監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,主要內(nèi)容包括四部分:PLC控制部分、上位機(jī)部分、網(wǎng)絡(luò)通信部分和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行。2、基于STEP7編程軟件開發(fā)了海洋模擬平臺的PLC程序,根據(jù)PLC的控制原理和平臺實(shí)際需求所設(shè)計(jì)開發(fā)的控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)對海洋平臺樁腿的升降控制。3、基于亞控科技組態(tài)王6.55平臺開發(fā)了海洋模擬平臺遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)軟件,完成軟件功能及界面的組態(tài)設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹了... 

【文章來源】：浙江海洋大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

海洋平臺工作環(huán)境Fig1.1Workingenvironmentofoffshoreplatform

技術(shù)研究。由于缺少穿刺發(fā)生后的影響因素研究，不了解升降動力系統(tǒng)、樁腿和海底地基三者之間的影響，也無法獲知樁腿沉降速度、沉降幅度與地基壓力、平臺升降動力系統(tǒng)壓力、速度之間變化關(guān)系及對平臺損傷的影響，面對地基穿刺，現(xiàn)場很難做出快速決策，極易造成災(zāi)難事故。圖1-2、圖1-3為國內(nèi)外發(fā)生的典型事故。在南澳大利亞圣文森特灣，MaerskVictory號自升式鉆井平臺在作業(yè)過程中發(fā)生穿刺，樁靴一直穿刺到海床下大約10m處的堅(jiān)硬沉積層，直接導(dǎo)致平臺的3根樁腿嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)致必須在修復(fù)平臺前割斷樁腿，而后再單獨(dú)修復(fù)[4]。圖1-2MaerskVictory號自升式平臺穿刺事故圖1-3勝利作業(yè)3號自升式平臺穿刺事故Fig1.2MaerskVictoryself-elevatingFig1.3PunctureaccidentofNo.3Platformpunctureaccidenjack-upplatforminShenglioperation在海洋平臺中，樁腿是連接平臺升降動力系統(tǒng)與海底地基之間的關(guān)鍵支撐，它的圓周有兩根對稱齒條，可將自升式平臺的作業(yè)動力傳入海底，所以它也是探測平臺沉降工況及穿刺事故誘因的重要“窗口”[5]。通過對升降動力、樁腿沉降和地基承載工況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，從中分析并提取出引發(fā)平臺穿刺事故誘因，進(jìn)而研究平臺沉降工況與穿刺事故誘因之間的關(guān)聯(lián)機(jī)制，在發(fā)生穿刺前期找到引發(fā)安全事故的不穩(wěn)定影響因素，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不利誘因并指導(dǎo)海上作業(yè)人員采取應(yīng)急措施，消除安全隱患，保障平臺海上安全作業(yè)。1.2.2遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)最早用于醫(yī)療中的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛快發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于冶金、石化、制造、機(jī)械等領(lǐng)域進(jìn)行設(shè)備的遠(yuǎn)程數(shù)

?~5倍。受自然條件的限制，海洋油氣勘探開發(fā)施工一般要5~6年的開發(fā)周期，開發(fā)周期較長，同時(shí)投資回報(bào)的周期也很長。針對自升式平臺海上就位安全作業(yè)問題，目前研究現(xiàn)狀，主要集中在海底地基承載的穩(wěn)定性、安全插樁深度的預(yù)測、樁土體作用等方面技術(shù)研究。由于缺少穿刺發(fā)生后的影響因素研究，不了解升降動力系統(tǒng)、樁腿和海底地基三者之間的影響，也無法獲知樁腿沉降速度、沉降幅度與地基壓力、平臺升降動力系統(tǒng)壓力、速度之間變化關(guān)系及對平臺損傷的影響，面對地基穿刺，現(xiàn)場很難做出快速決策，極易造成災(zāi)難事故。圖1-2、圖1-3為國內(nèi)外發(fā)生的典型事故。在南澳大利亞圣文森特灣，MaerskVictory號自升式鉆井平臺在作業(yè)過程中發(fā)生穿刺，樁靴一直穿刺到海床下大約10m處的堅(jiān)硬沉積層，直接導(dǎo)致平臺的3根樁腿嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)致必須在修復(fù)平臺前割斷樁腿，而后再單獨(dú)修復(fù)[4]。圖1-2MaerskVictory號自升式平臺穿刺事故圖1-3勝利作業(yè)3號自升式平臺穿刺事故Fig1.2MaerskVictoryself-elevatingFig1.3PunctureaccidentofNo.3Platformpunctureaccidenjack-upplatforminShenglioperation在海洋平臺中，樁腿是連接平臺升降動力系統(tǒng)與海底地基之間的關(guān)鍵支撐，它的圓周有兩根對稱齒條，可將自升式平臺的作業(yè)動力傳入海底，所以它也是探測平臺沉降工況及穿刺事故誘因的重要“窗口”[5]。通過對升降動力、樁腿沉降和地基承載工況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，從中分析并提取出引發(fā)平臺穿刺事故誘因，進(jìn)而研究平臺沉降工況與穿刺事故誘因之間的關(guān)聯(lián)機(jī)制，在發(fā)生穿刺前期找到引發(fā)安全事故的不穩(wěn)定影響因素，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不利誘因并指導(dǎo)海上作業(yè)人員采取應(yīng)急措施，消除安全隱患，保障平臺海上安全作業(yè)。1.2.2遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)最早用于醫(yī)療中的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)


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