海洋鉆井平臺(tái)數(shù)字化研究與應(yīng)用.pdf

1、海洋鉆井平臺(tái)數(shù)字化研究與應(yīng)用旨在充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊手段，建立一套平臺(tái)生產(chǎn)數(shù)字化監(jiān)控中心，能夠全方位、立體化、實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)整體運(yùn)行狀況，確保海上平臺(tái)生產(chǎn)安全、高效，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與監(jiān)控。海洋鉆井平臺(tái)數(shù)字化系統(tǒng)是在前期數(shù)字化建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外海上工程公司發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，使用現(xiàn)有平臺(tái)無線網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞通道，利用虛擬現(xiàn)實(shí)、三維可視、組態(tài)等圖形技術(shù)，將整個(gè)平臺(tái)運(yùn)行情況、環(huán)境情況和生產(chǎn)情況等整合到一起，建立平臺(tái)數(shù)字化模型，并在

2、公司和平臺(tái)形成二級(jí)監(jiān)控的管理模式，將整合后的平臺(tái)信息以數(shù)字化的形式提供給生產(chǎn)管理者和公司決策者，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)和公司間信息的充分共享，為生產(chǎn)管理提供數(shù)字化信息支撐，形成具有海洋鉆井工程特色的數(shù)字化系統(tǒng)，從而達(dá)到高效生產(chǎn)、安全生產(chǎn)、事故預(yù)警、科學(xué)管理的目的。針對(duì)該海洋鉆井平臺(tái)數(shù)字化研究與應(yīng)用課題，主要進(jìn)行了如下研究工作。
　　1、調(diào)研平臺(tái)數(shù)字化需求。通過對(duì)多個(gè)海洋鉆井平臺(tái)的需求調(diào)研，結(jié)合現(xiàn)場人員對(duì)平臺(tái)參數(shù)的關(guān)注程度及工作習(xí)慣，統(tǒng)計(jì)平臺(tái)已有

3、可直接采集的參數(shù)數(shù)據(jù)，并對(duì)各參數(shù)采集接口形式進(jìn)行調(diào)研。目前，平臺(tái)上面已經(jīng)開發(fā)運(yùn)行的系統(tǒng)，主要包括：鉆井液循環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)、電子巡檢系統(tǒng)、平臺(tái)作業(yè)安全參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)、鉆井儀表參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)、油水庫存與壓載艙監(jiān)測系統(tǒng)等，各系統(tǒng)之間獨(dú)立展示，缺乏系統(tǒng)性。
　　2、海洋鉆井平臺(tái)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。分析平臺(tái)各個(gè)系統(tǒng)間的相關(guān)性、邏輯性，建立能夠有效聯(lián)系平臺(tái)各系統(tǒng)的邏輯模型，提高數(shù)據(jù)的利用價(jià)值。研究針對(duì)平臺(tái)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口技術(shù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

4、設(shè)計(jì)，建立規(guī)范、統(tǒng)一的數(shù)字化管理平臺(tái)，完善平臺(tái)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與整理，開發(fā)相應(yīng)WebService軟件接口。
　　3、整理、應(yīng)用現(xiàn)有資源。研究操作簡便、易于維護(hù)、兼容性好的數(shù)據(jù)整合技術(shù)，通過對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)集成技術(shù)的研究和有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的有效整合。完善補(bǔ)充現(xiàn)有的信息傳輸通道，使相關(guān)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)同步傳輸?shù)疥懙財(cái)?shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)支持平臺(tái)與陸地二級(jí)應(yīng)用的數(shù)據(jù)體系。
　　4、可視化軟件系統(tǒng)開發(fā)。建立海洋平臺(tái)數(shù)字化數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用虛擬、

5、組態(tài)、三維等圖形化技術(shù)，將實(shí)物示意圖、矢量圖與數(shù)據(jù)相結(jié)合，開發(fā)平臺(tái)數(shù)字化軟件，完成對(duì)平臺(tái)的數(shù)字化、可視化展示與監(jiān)控。采用Unity3d引擎承載三維模型，使用C＃編寫各三維功能模塊，二維部分使用C＃（基于Microsoft.NET Framework v4.5）進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，使用C++編寫程序框架集成三維和二維模塊。
　　5、針對(duì)各平臺(tái)現(xiàn)狀，進(jìn)行針對(duì)性的系統(tǒng)用戶界面開發(fā)、預(yù)警參數(shù)設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)查看、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳聯(lián)動(dòng)等功能模塊的設(shè)計(jì)開發(fā)及