海洋鉆井平臺數字化研究與應用.pdf

1、海洋鉆井平臺數字化研究與應用旨在充分利用物聯(lián)網技術和網絡通訊手段，建立一套平臺生產數字化監(jiān)控中心，能夠全方位、立體化、實時監(jiān)控平臺整體運行狀況，確保海上平臺生產安全、高效，實現(xiàn)生產數據的自動采集與監(jiān)控。海洋鉆井平臺數字化系統(tǒng)是在前期數字化建設成果的基礎上，借鑒國內外海上工程公司發(fā)展經驗，使用現(xiàn)有平臺無線網絡的信息傳遞通道，利用虛擬現(xiàn)實、三維可視、組態(tài)等圖形技術，將整個平臺運行情況、環(huán)境情況和生產情況等整合到一起，建立平臺數字化模型，并在

2、公司和平臺形成二級監(jiān)控的管理模式，將整合后的平臺信息以數字化的形式提供給生產管理者和公司決策者，實現(xiàn)平臺和公司間信息的充分共享，為生產管理提供數字化信息支撐，形成具有海洋鉆井工程特色的數字化系統(tǒng)，從而達到高效生產、安全生產、事故預警、科學管理的目的。針對該海洋鉆井平臺數字化研究與應用課題，主要進行了如下研究工作。
　　1、調研平臺數字化需求。通過對多個海洋鉆井平臺的需求調研，結合現(xiàn)場人員對平臺參數的關注程度及工作習慣，統(tǒng)計平臺已有

3、可直接采集的參數數據，并對各參數采集接口形式進行調研。目前，平臺上面已經開發(fā)運行的系統(tǒng)，主要包括：鉆井液循環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)、發(fā)電機組監(jiān)測系統(tǒng)、電子巡檢系統(tǒng)、平臺作業(yè)安全參數監(jiān)測系統(tǒng)、鉆井儀表參數監(jiān)測系統(tǒng)、油水庫存與壓載艙監(jiān)測系統(tǒng)等，各系統(tǒng)之間獨立展示，缺乏系統(tǒng)性。
　　2、海洋鉆井平臺數字化標準設計。分析平臺各個系統(tǒng)間的相關性、邏輯性，建立能夠有效聯(lián)系平臺各系統(tǒng)的邏輯模型，提高數據的利用價值。研究針對平臺不同系統(tǒng)的數據接口技術，數據結構

4、設計，建立規(guī)范、統(tǒng)一的數字化管理平臺，完善平臺現(xiàn)場數據的采集與整理，開發(fā)相應WebService軟件接口。
　　3、整理、應用現(xiàn)有資源。研究操作簡便、易于維護、兼容性好的數據整合技術，通過對異構數據集成技術的研究和有效應用，實現(xiàn)對平臺現(xiàn)有數據的有效整合。完善補充現(xiàn)有的信息傳輸通道，使相關數據能夠實時同步傳輸到陸地數據中心，實現(xiàn)支持平臺與陸地二級應用的數據體系。
　　4、可視化軟件系統(tǒng)開發(fā)。建立海洋平臺數字化數據庫，應用虛擬、

5、組態(tài)、三維等圖形化技術，將實物示意圖、矢量圖與數據相結合，開發(fā)平臺數字化軟件，完成對平臺的數字化、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）進行設計開發(fā)，使用C++編寫程序框架集成三維和二維模塊。
　　5、針對各平臺現(xiàn)狀，進行針對性的系統(tǒng)用戶界面開發(fā)、預警參數設置、歷史數據查看、數據遠傳聯(lián)動等功能模塊的設計開發(fā)及