李伯群

【摘 要】霧笛助航系統(tǒng)是海洋石油平臺重要的安全設(shè)備，主要起到警示作用。長期以來，海洋采油廠海上石油平臺霧笛助航系統(tǒng)普遍存在采辦、維護費用高，故障長期無法維修的問題。海洋采油廠海三采油管理區(qū)與專業(yè)公司合作，首次在海洋石油平臺應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)霧笛助航系統(tǒng)，并獲得成功，滿足了海上安全生產(chǎn)要求，降低了系統(tǒng)維護成本，經(jīng)濟效益顯著。

【關(guān)鍵詞】霧笛;助航;網(wǎng)絡(luò)

【Keywords】 fog horn; navigation aid; network

【中圖分類號】U644? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）01-0081-02

1 引言

目前海洋采油廠海上平臺使用的霧笛助航系統(tǒng)均為單系統(tǒng)運行模式[1]，每座采油平臺均安裝獨立的霧笛控制系統(tǒng)，因產(chǎn)品造價較高，普遍存在維護成本高等問題，導(dǎo)致海上部分平臺霧笛助航系統(tǒng)故障長期得不到有效解決。針對這一問題，海三采油管理區(qū)與專業(yè)技術(shù)公司合作，依據(jù)霧笛助航設(shè)施國家標準，開展了技術(shù)研發(fā)，研制成功了基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)霧笛管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)技術(shù)成熟，具有性能穩(wěn)定、供貨周期短、價格費用低、服務(wù)響應(yīng)快的優(yōu)點，充分利用了平臺現(xiàn)有微波、光纖寬帶，衛(wèi)星平臺取消了自動探測、控制等功能設(shè)施，省卻了煩瑣的電纜鋪設(shè)和現(xiàn)場施工，優(yōu)勢明顯。本項目首先在海三采油管理區(qū)部分石油平臺進行了成功應(yīng)用，現(xiàn)就網(wǎng)絡(luò)霧笛管理系統(tǒng)在海上平臺的應(yīng)用進行說明。

2 網(wǎng)絡(luò)霧笛管理系統(tǒng)原理

2.1 技術(shù)方案

本系統(tǒng)主要針對原霧笛助航系統(tǒng)在日常管理及故障維修方面存在的種種問題，引入網(wǎng)絡(luò)集成管理概念，通過設(shè)計定制霧笛服務(wù)器、霧笛接收器，并開發(fā)霧笛專用音頻管理程序，可實現(xiàn)中心平臺集中控制周邊衛(wèi)星平臺霧笛報警運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星平臺霧笛報警存在故障，同時大大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，有效降低了系統(tǒng)故障發(fā)生率。

本系統(tǒng)的技術(shù)解決方案是：中心平臺能見度儀報警信號通過采集處理器轉(zhuǎn)換，接入工業(yè)交換機，霧笛服務(wù)器通過局域網(wǎng)接收到能見度儀報警信號，并將莫爾斯音頻文件發(fā)送至各平臺霧笛接收器，霧笛接收器將莫爾斯音頻信號轉(zhuǎn)換后，通過功放輸出至霧笛喇叭，實現(xiàn)霧笛助航報警功能。

網(wǎng)絡(luò)霧笛報警系統(tǒng)默認為自動模式，在自動模式下完全通過室外能見度儀24小時檢測大氣能見度，當大氣能見度小于2海里時，能見度儀觸發(fā)報警信號，霧笛服務(wù)器自動將莫爾斯音頻信號發(fā)送至所有衛(wèi)星平臺進行報警輸出。當能見度儀發(fā)生故障時，可通過手動模式將霧笛服務(wù)器中設(shè)定的莫爾斯音頻信號發(fā)送至各衛(wèi)星平臺進行報警輸出（也可發(fā)送至指定平臺）。霧笛報警有兩種方式關(guān)閉，一種通過手動關(guān)閉，另一種在發(fā)送之前設(shè)定報警時間，到達設(shè)定時間時系統(tǒng)自動關(guān)閉。

2.2 技術(shù)優(yōu)勢

與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

①本系統(tǒng)衛(wèi)星平臺結(jié)構(gòu)組成簡單、功能全面、成本較低，體積小攜帶方便，安裝施工不超過1小時即可完成;②實現(xiàn)了中心平臺對周邊衛(wèi)星平臺霧笛報警系統(tǒng)的集中網(wǎng)絡(luò)管理，提升了信息化管理水平;③由于衛(wèi)星平臺霧笛報警系統(tǒng)僅由霧笛接收器和霧笛喇叭構(gòu)成，因此大幅降低了系統(tǒng)故障發(fā)生率，且故障維修成本低廉，同時，能見度儀、霧笛服務(wù)器等核心硬件均設(shè)置在中心平臺，便于使用單位日常維護管理;④針對海上霧氣分布不均的情況，可根據(jù)中心平臺分布，合理設(shè)置網(wǎng)絡(luò)霧笛監(jiān)控中心，同時結(jié)合視頻監(jiān)控，能夠較為精確地對霧區(qū)平臺發(fā)出報警指令，形成有效的區(qū)域控制體系;⑤本系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的應(yīng)用技術(shù)，因此，在這個系統(tǒng)平臺上，可以方便地擴展許多功能。例如，通過網(wǎng)絡(luò)麥克風(fēng)，可以實現(xiàn)對衛(wèi)星平臺的遠程語音呼叫;通過衛(wèi)星平臺加裝智能電源，可以實現(xiàn)對航標燈、障礙燈的遠程監(jiān)控[2]。

3 網(wǎng)絡(luò)霧笛管理系統(tǒng)在海上平臺的首次應(yīng)用

3.1 應(yīng)用平臺背景

由于本項目為海上平臺首次實施，因此，在選擇平臺時，重點考慮了航道、網(wǎng)絡(luò)等因素，結(jié)合平臺現(xiàn)有霧笛助航系統(tǒng)存在的故障及施工環(huán)境，確定在CB30A、CB325、CB326三座平臺進行應(yīng)用試驗。

CB30A平臺位于埕島油田東部區(qū)塊，定員9人，原霧笛助航系統(tǒng)于2004年投用，存在較多故障。平臺位于航道附近，周邊過往船舶較多。中控室空間較大，周邊眾多衛(wèi)星平臺均與該平臺建有無線寬帶，適合建立網(wǎng)絡(luò)霧笛監(jiān)控中心。

CB325、CB326平臺屬于無人值守平臺，位于航道附近，距離CB30A平臺較近，且建有光纖寬帶，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較高，同時CB30A平臺可對上述兩座平臺進行視頻監(jiān)控，適合初期系統(tǒng)應(yīng)用試驗。

3.2 項目實施

2016年10月份，為檢驗該技術(shù)方案有效性，海三采油管理區(qū)組織在CB30A、CB325、CB326平臺同步開展了網(wǎng)絡(luò)霧笛管理系統(tǒng)改造施工。

在CB30A平臺建立了網(wǎng)絡(luò)霧笛監(jiān)控中心，主要工作量為：中控室安裝網(wǎng)絡(luò)霧笛服務(wù)器、霧笛接收器、功放機、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽音箱、網(wǎng)絡(luò)麥克風(fēng)，各硬件通過工業(yè)交換機并入平臺現(xiàn)有局域網(wǎng)，在通訊塔安裝霧笛高音喇叭，首先實現(xiàn)CB30A平臺本地霧笛網(wǎng)絡(luò)管理。

CB325、CB326平臺拆除原霧笛控制柜內(nèi)的主副霧笛控制器，安裝霧笛接收器及功放，通過工業(yè)交換機并入平臺現(xiàn)有局域網(wǎng)，功放音頻輸出接入平臺原霧笛喇叭。上述兩座平臺施工時間均在40分鐘左右。

考慮到目前平臺航標燈、航空障礙燈已有太陽能供電型作為備用，且成本較低，因此本項目未將信號燈納入網(wǎng)絡(luò)集中管理范疇，仍繼續(xù)使用平臺原航標燈、障礙燈。

3.3 項目實施效果

①CB30A平臺。首先對本地霧笛管理進行了驗證。在服務(wù)器音頻管理界面中，可利用觸摸屏或鼠標完成所有操作。選取CB30A平臺主霧笛接收器發(fā)送莫爾斯音頻信號，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽音箱及平臺霧笛喇叭同步發(fā)出音響，幾乎沒有延遲，霧笛喇叭音量洪亮。選取CB325、CB326平臺主霧笛接收器，同時發(fā)送莫爾斯音頻信號，通過視頻監(jiān)控可以看到，現(xiàn)場人員幾乎同時反饋聽到報警聲，實測延遲為2秒左右。

②CB325、CB326平臺。CB30A平臺霧笛服務(wù)器能夠遠程控制本地霧笛接收器的工作狀態(tài)（運行、休眠），兩座平臺之間能夠清楚地聽到霧笛報警聲（相距1.5公里）。CB30A平臺實施遠程語音通話，本地實測通話質(zhì)量清晰，沒有間斷，根據(jù)語音指令實施現(xiàn)場操作不存在困難。根據(jù)現(xiàn)場要求，CB30A平臺可以自由調(diào)整語音通話音量。

4 結(jié)語

隨著國內(nèi)電子與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)霧笛在推廣應(yīng)用中，將會進一步降低成本，簡化結(jié)構(gòu)組成，提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。同時，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺，將進一步拓展融合各類功能應(yīng)用，為海上石油平臺安全生產(chǎn)提供有力保障。

【參考文獻】

【1】李家明，鄒道標，張清偉.國產(chǎn)霧笛導(dǎo)航系統(tǒng)在海洋平臺的首次應(yīng)用[J]. 石油和化工設(shè)備， 2015（3）：42-45.

【2】仲躋峰，石作鋒，任思宇.海洋石油平臺導(dǎo)航系統(tǒng)電池容量選型設(shè)計[J].電氣時代，2017（03）：78-79.