一種海洋模塊鉆機電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，包括：設備層、通信層和管理層，其中，設備層包括：DSM模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀，以及DES模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀；通信層包括：以太網(wǎng)交換機，以及與該以太網(wǎng)交換機連接的DSM模塊通訊管理機和DES模塊通訊管理機；管理層包括：內(nèi)置監(jiān)控軟件的監(jiān)控服務器和遠程監(jiān)控系統(tǒng)；設備層與管理層之間通過通信層進行數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)控服務器和遠程監(jiān)控系統(tǒng)，對來自設備層的數(shù)據(jù)進行存儲、分析、提供報表，輸出控制指令至設備層。本發(fā)明能夠減少值班人員人為抄錄工作量，提供事故前期預警與事故后期原因分析的技術支持，提供完整的鉆機運行狀況實時數(shù)據(jù)資料及分析。
【專利說明】一種海洋模塊鉆機電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種海洋模塊鉆機電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]海洋模塊鉆機近幾年在中海油渤海、南海等海域得到了大量的應用，模塊鉆機分為支持模塊(簡稱DSM模塊)和鉆機模塊(簡稱DES模塊)，其中，DES模塊的主要設備包括井架、絞車及其鉆井輔助設備，絞車及其輔助設備的控制系統(tǒng)等，DSM模塊的主要設備包括泥漿泵、灌注泵、備用柴油機及其輔助設備。目前，DES模塊和DSM模塊的控制系統(tǒng)多采用以可編程控制器(以下簡稱PLC)為核心的控制系統(tǒng)，對設備信息的采集采用人為抄錄數(shù)據(jù)的方式。以PLC為核心的模塊鉆機控制系統(tǒng)存在如下不足:其在數(shù)據(jù)收集與儲存、主電氣設備運行異常報警、故障分析、數(shù)據(jù)報表自動生成等智能化方面，不能滿足要求；需要人為進行電氣設備巡檢、數(shù)據(jù)的記錄、故障的分析，大大增加了值班人員的工作量，并且不能做到數(shù)據(jù)收集的連續(xù)性，人為數(shù)據(jù)的抄錄不能做到和其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ?，不能準確體現(xiàn)整個鉆井工況下電能系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的運行情況；且PLC不能滿足鉆井數(shù)據(jù)的收集、儲存功能的需要，更不能對電能數(shù)據(jù)進行分析，當出現(xiàn)主電站停機，主斷路器關斷等事故時，只能靠人為進行事故分析，分析難度比較大，事故原因分析準確性比較低；由于PLC器件本身功能的局限，數(shù)據(jù)通訊及交換功能方面不能滿足大量數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)囊蟆?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠自動進行大量數(shù)據(jù)存儲、分析、通訊以及報表的海洋模塊鉆機電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:一種海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，包括:設備層、通信層和管理層，其中，所述設備層包括:DSM模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀，以及DES模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀；所述通信層包括:以太網(wǎng)交換機，以及與該以太網(wǎng)交換機連接的DSM模塊通訊管理機和DES模塊通訊管理機；所述管理層包括:內(nèi)置監(jiān)控軟件的監(jiān)控服務器和遠程監(jiān)控系統(tǒng)；所述設備層與所述管理層之間通過所述通信層進行數(shù)據(jù)傳輸，所述監(jiān)控服務器和所述遠程監(jiān)控系統(tǒng)，對來自所述設備層的數(shù)據(jù)進行讀取、存儲、分析、提供報表，輸出控制指令至所述設備層。
[0005]所述通信層的工作電源連接諧波抑制模塊，所述諧波抑制模塊的工作頻率為2kHz ~IOMHz。
[0006]所述DSM模塊通訊管理機和所述DES模塊通訊管理機均為多協(xié)議通訊管理機。
[0007]所述通信層還包 括光電轉(zhuǎn)換器，所述DES模塊通訊管理機通過所述光電轉(zhuǎn)換器與所述以太網(wǎng)交換機通信。
[0008]所述DES模塊通訊管理機與所述光電轉(zhuǎn)換器之間采用雙冗余光纖連接。
[0009]所述DSM模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀，依次通過所述DSM模塊通訊管理機以及所述以太網(wǎng)交換機，與所述管理層之間傳輸信息。
[0010]還包括火氣系統(tǒng)和鉆井儀表系統(tǒng)，所述火氣系統(tǒng)和所述鉆井儀表系統(tǒng)通過所述通信層與與所述管理層之間傳輸信息。
[0011]還包括遠程監(jiān)控屏和聲光報警裝置，所述遠程監(jiān)控屏與以太網(wǎng)交換機連接，用于顯示電能質(zhì)量狀況，所述聲光報警裝置與監(jiān)控服務器連接，在異常情況下進行聲光報警。
[0012]所述設備層與所述通信層之間采用ProfiBus現(xiàn)場總線。
[0013]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:設置管理層和通信層，管理層內(nèi)置操作及管理軟件，對來自所述設備層的數(shù)據(jù)進行讀取、存儲、分析、提供報表，輸出控制指令至所述設備層，解決傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)不具備數(shù)字化、智能化的難題，減少值班人員人為抄錄電氣運行參數(shù)的工作量，提供事故的前期預警與事故后期的產(chǎn)生原因的追溯和技術數(shù)據(jù)分析支持；通過與模塊鉆機的其他系統(tǒng)(火氣系統(tǒng)、鉆井儀表系統(tǒng)、通風和空調(diào)系統(tǒng)等)之間的數(shù)據(jù)交換，可以為現(xiàn)場鉆井操作人員和遠程的技術管理人員提供完整的鉆機運行狀況實時數(shù)據(jù)資料及分析，為下一階段的鉆井提供技術保障。本系統(tǒng)對模塊鉆機整個鉆井期間的電能質(zhì)量以及主設備運行情況進行數(shù)據(jù)的收集與分析，并能結(jié)合鉆井儀表等其他系統(tǒng)形成每日的工作報表，節(jié)能人力物力，并能提高數(shù)據(jù)抄錄的準確性與連續(xù)性。同時可以提供與平臺上部組塊電力系統(tǒng)的連接接口，以便油田管理者實時了解整個平臺電力設備的運行情況和工作狀態(tài)，使平臺油田群整個電能質(zhì)量智能管理達到一個新的水平。
[0014]該電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，能夠提高整個模塊鉆機的智能化程度，并提升了油田建設工程公司在模塊鉆機設計建造能力。該電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)已成功應用在HZ25-8模塊鉆機和EP24-2模塊鉆機和XJ24-3三個模塊鉆機項目上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0017]請參閱圖1，一種海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，包括:設備層、通信層和管理層，其中，所述設備層包括:DSM模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀，以及DES模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀；所述通信層包括:以太網(wǎng)交換機，以及與該以太網(wǎng)交換機連接的DSM模塊通訊管理機和DES模塊通訊管理機；所述管理層包括:內(nèi)置監(jiān)控軟件的監(jiān)控服務器和遠程監(jiān)控系統(tǒng)；所述設備層與所述管理層之間通過所述通信層進行數(shù)據(jù)傳輸，所述監(jiān)控服務器和所述遠程監(jiān)控系統(tǒng)，對來自所述設備層的數(shù)據(jù)進行讀取、存儲、分析、提供報表，輸出控制指令至所述設備層。所述遠程監(jiān)控系統(tǒng)可位于平臺組塊或陸地上，此外還可包括遠程監(jiān)控屏和聲光報警裝置，所述遠程監(jiān)控屏與以太網(wǎng)交換機連接，可用于顯示電能質(zhì)量狀況，所述聲光報警裝置與監(jiān)控服務器連接，可用于異常情況下的進行聲光報警。
[0018]為了使通信層消除諧波影響、可靠工作，所述通信層的工作電源可連接諧波抑制模塊，所述諧波抑制模塊的工作頻率可為2kHz?IOMHz。[0019]通訊管理機也稱作DPU，其具有多個下行通訊接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡接口，用于將多個設備層輸出的通訊數(shù)據(jù)整理匯總后，實時上送至上級管理層，用以實現(xiàn)遙信、遙測功能。
[0020]為了便于連接帶有不同通訊接口的檢測儀表，本系統(tǒng)的DSM模塊通訊管理機和DES模塊通訊管理機可采用多協(xié)議通訊管理機，其內(nèi)設CPU處理器，該CPU處理器可分別連接多個下行串口轉(zhuǎn)換單元與設備層進行通訊；該CPU處理器還同時連接以太網(wǎng)控制器和上行串口轉(zhuǎn)換單元實現(xiàn)與上位機的通訊；其支持各種通訊協(xié)議，提供豐富的接口，實現(xiàn)不同測控設備和管理層的通訊互聯(lián)；實現(xiàn)對整個海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量的信息收集，并集中送往監(jiān)控服務器或遠程監(jiān)控系統(tǒng)，同時將監(jiān)控服務器或遠程監(jiān)控系統(tǒng)的命令傳輸至各測控裝置，實現(xiàn)當?shù)鼗蜻h程控制。
[0021 ] 所述DSM模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀等，可依次通過所述DSM模塊通訊管理機以及所述以太網(wǎng)交換機，與所述管理層之間傳輸信息。
[0022]所述通信層還可包括光電轉(zhuǎn)換器，所述DES模塊通訊管理機可通過所述光電轉(zhuǎn)換器與所述以太網(wǎng)交換機通信。所述DES模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀等，可依次通過所述DES模塊通訊管理機、所述光電轉(zhuǎn)換器以及所述以太網(wǎng)交換機，與所述管理層之間傳輸信息，為了保證DES模塊與管理層信息傳輸?shù)陌踩煽?，所述DES模塊通訊管理機與所述光電轉(zhuǎn)換器之間可采用雙冗余光纖連接。
[0023]本系統(tǒng)還可包括火氣系統(tǒng)和鉆井儀表系統(tǒng)，所述火氣系統(tǒng)和所述鉆井儀表系統(tǒng)通過所述通信層與與所述管理層之間傳輸信息，所述火氣系統(tǒng)和所述鉆井儀表系統(tǒng)可直接通過所述以太網(wǎng)交換機與所述管理層傳輸信息，也可以依次通過所述DSM模塊通訊管理機以及所述以太網(wǎng)交換機，與所述管理層之間傳輸信息。
[0024]所述設備層與所述通信層之間可采用ProfiBus現(xiàn)場總線。
[0025]為方便布線及管理監(jiān)控，所述監(jiān)控服務器、所述以太網(wǎng)交換機、所述光電轉(zhuǎn)換器和所述DSM模塊通訊管理機，可設置在DSM模塊的主配電間內(nèi)，所述DES模塊通訊管理機可設置在DES模塊的主配電間內(nèi)。
[0026]DSM模塊和DES模塊的電能質(zhì)量狀況信息，通過各自設備端電能質(zhì)量監(jiān)測儀表進行參數(shù)采集，并將電能質(zhì)量狀況信息發(fā)送至管理層，通過管理層主機進行分析后由管理層發(fā)出控制指令，對設備層的監(jiān)測儀表進行控制。
[0027]本發(fā)明中的DSM模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表和DES模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表，這些電能質(zhì)量監(jiān)測儀表可包括高級智能儀表和普通智能儀表:高級智能儀表(Advancedintelligent instrument),用于測量三相V、1、P、Q、SP、F、Kwh。同時具備諧波監(jiān)測功能和電能質(zhì)量測量功能，具有彩色液晶屏幕顯示，支持RS485總線及MODBUS RTU通訊協(xié)議；普通智能儀表(Ordinary intelligent instrument),測量三相 V、1、P、Q、SP、F、Kwh。具有液晶屏幕顯示，支持RS485總線及MODBUS RTU通訊協(xié)議。
[0028]所述通信層，用于實現(xiàn)路由器、通訊網(wǎng)關、局域網(wǎng)內(nèi)部通訊、光電轉(zhuǎn)換等通訊網(wǎng)絡管理功能。其包括以太網(wǎng)交換機，以及與該以太網(wǎng)交換機連接的DSM模塊通訊管理機和DES模塊通訊管理機；還包括光纖以及其他通訊電纜，用于各個設備，以及設備和儀表之間的系統(tǒng)內(nèi)部連接，以及系統(tǒng)外部的通訊連接。
[0029]所述監(jiān)控服務器和所述遠程監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)置監(jiān)控軟件和大容量存儲器，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的存儲、分析以及報表打印等，可提供純中文顯示，友好的人機界面，直觀的顯示圖表，可選擇多任務操作方式。。
[0030]本發(fā)明還可包括彩色激光A4打印機，其與所述監(jiān)控服務器相連，位于DSM主配電間的電能質(zhì)量監(jiān)控柜內(nèi)。
[0031]本發(fā)明還可包括主站監(jiān)控柜，其用于安放監(jiān)控主機以及打印機等設備，其內(nèi)設有導軌式安裝的諧波抑制模塊，用于消除系統(tǒng)工作電源測諧波干擾。
[0032]本發(fā)明中的各種監(jiān)測儀表、監(jiān)控服務器、以太網(wǎng)交換機，以及與該以太網(wǎng)交換機連接的DSM模塊通訊管理機和DES模塊通訊管理機等裝置，其參數(shù)選擇滿足海洋石油工作環(huán)境下的使用要求:相對濕度大、空氣腐蝕性強、潮濕含鹽。連續(xù)工作的正常使用壽命不少于20年，并應適應海洋工程環(huán)境的惡劣電磁環(huán)境。
[0033]電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)軟件系統(tǒng)采用必要的防御模式，對關鍵應用和數(shù)據(jù)實施保護，防止被攻擊與誤操作?，F(xiàn)場總線網(wǎng)及光纖以太網(wǎng)的平均負荷率(5min內(nèi))..≤ 10%;現(xiàn)場總線網(wǎng)的正常時負荷率(任意30min內(nèi))S≤ 30% ;現(xiàn)場總線網(wǎng)的故障時負荷率(任意IOS內(nèi)):≤70% ;光纖以太網(wǎng)的正常時負荷率(任意30min內(nèi)):≤20% ;光纖以太網(wǎng)的故障時負荷率(任意IOS內(nèi)):≤40% ;內(nèi)存?zhèn)溆萌萘俊?40%。
[0034]設備層的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表通過檢測間隔層裝置采集電能質(zhì)量信號，采集的信號有:三相電壓、電流、 有功功率、無功功率、視在功率、頻率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度等，其中高級智能儀表可以選擇數(shù)值輸出、顯示和波形輸出、顯示(波形記錄功能)，并附帶電能質(zhì)量分析功能，通信接口類型可為RS485或RJ45，通訊協(xié)議可采用Modbus RTU或TCP/IP ;普通智能儀表通信接口類型可為RS485或RJ45，通訊協(xié)議可采用Modbus RTU或TCP/IP0
[0035]高級智能儀表內(nèi)置存儲器，可擴展外置存儲單元，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行本地存儲與遠程上傳同步處理。存儲器存儲數(shù)據(jù)不少于5年。高級智能儀表采樣率不小于128點/周波，可監(jiān)測不小于31次的電壓以及電流諧波量。高級智能儀表可實現(xiàn)故障報警以及實時波形記錄，故障錄波等功能。智能儀表的平均無故障運行時間不少于50000小時。
[0036]通信層包括以太網(wǎng)交換機，以及與該以太網(wǎng)交換機連接的DSM模塊通訊管理機和DES模塊通訊管理機；以及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)(如光纖、屏蔽雙絞線、超5類網(wǎng)線等)，DSM模塊通訊管理機和DES模塊通訊管理機實現(xiàn)網(wǎng)絡集成、通訊介質(zhì)轉(zhuǎn)換及網(wǎng)絡拓展的功能。光纖可采用單模光纖，屏蔽雙絞線應能抵抗海洋石油鉆井設備的電磁干擾。所配備DSM模塊通訊管理機和DES模塊通訊管理機可采用高度集成產(chǎn)品，以減少物理接口，提高通訊穩(wěn)定性。所采用的光纖，提供耐油污以及海洋惡劣環(huán)境的外護套，以確保經(jīng)過二級拖鏈后其裸露彎曲部分的使用壽命。通訊層設備的信號傳輸以及轉(zhuǎn)換應確保其正確率，正確率達到100%。其工作電源采用諧波抑制模塊。工作頻率:2kHz~IOMHz ;濾波效能:2MHz附近達到50DB衰減，，對系統(tǒng)中的高次諧波和高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等干擾具有抑制和吸收作用，對電網(wǎng)中的尖峰瞬變和2KHZ~10MHZ雜波有明顯的濾波效果。通訊總線采用串聯(lián)型總線保護設備。持續(xù)高壓保護電壓范圍:≤250V。泄放浪涌電流:5KA~10KA。
[0037]內(nèi)置監(jiān)控軟件的監(jiān)控服務器設置于DSM主配電間的監(jiān)控柜內(nèi)，內(nèi)設GPS對時精度，精度保證:站級工作站間≤1ms，間隔層測控裝置≤ 1ms。歷史數(shù)據(jù)存儲時間不少于3年。當存儲容量余額低于系統(tǒng)運行要求容量的80%時發(fā)出告警信息。系統(tǒng)事故追憶功能可以保存事故前、中、后的全部信息。事故后追憶時間段為5?10分鐘。系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)掃描時間周期為0.1?10秒間可調(diào)。遠程監(jiān)控屏的90%以上實時監(jiān)視畫面調(diào)出響應時間不大于I秒。畫面實時數(shù)據(jù)更新周期I?10秒可調(diào)。系統(tǒng)時間與標準時間的誤差小于0.1秒。
[0038]內(nèi)置于監(jiān)控服務器和遠程監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控軟件具有開放性的特點，遵守公認的開放性標準，可與其他系統(tǒng)實現(xiàn)無縫集成，監(jiān)控軟件具有安全性的特點，能滿足長時間穩(wěn)定運行的要求，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，防止來自系統(tǒng)自身的意外或人為的誤操作。監(jiān)控軟件具有足夠友好的人機界面，用戶界面簡潔直觀，方便操作，各種顯示功能可選，圖形顯示:包括電氣主接線圖、棒形圖、曲線圖、餅形圖、表計圖、趨勢圖和表格功能。監(jiān)控軟件應具有自診斷功能，當下級間隔層設備和網(wǎng)絡通訊層設備無響應時或軟件自身無響應時應給與操作人員警報提醒。
[0039]DSM t旲塊所監(jiān)控的系統(tǒng)，可包括電源系統(tǒng)、變頻傳動系統(tǒng)、電機控制中心系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)等，其中電源系統(tǒng)又分主電源系統(tǒng)、應急電源系統(tǒng)以及UPS電源系統(tǒng)等，變頻傳動系統(tǒng)主要是泥漿泵主電機的變頻驅(qū)動，電機控制中心系統(tǒng)主要是控制空調(diào)、風機等設備的驅(qū)動，每個控制系統(tǒng)可根據(jù)控制驅(qū)動的特點分別設置控制器，控制器可采用PLC控制器或者DCS控制器，設備運轉(zhuǎn)信息包括設備的運轉(zhuǎn)、停止、故障報警等，控制器將這些設備運轉(zhuǎn)信息可通過內(nèi)部的通訊接口可傳輸至DSM模塊通訊管理機，再由DSM模塊通訊管理機傳輸至所述以太網(wǎng)交換機，再由以太網(wǎng)交換機傳輸至監(jiān)控服務器以及遠程監(jiān)控系統(tǒng)；火氣系統(tǒng)、鉆井儀表系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)等也也可直接傳送數(shù)據(jù)至以太網(wǎng)交換機，再由以太網(wǎng)交換機傳輸至監(jiān)控服務器以及遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0040]DES I旲塊的控制系統(tǒng)，可包括變頻傳動系統(tǒng)、電機控制中心系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)等，變頻傳動系統(tǒng)主要是控制絞車，轉(zhuǎn)盤等設備主電機的變頻驅(qū)動，電機控制中心系統(tǒng)主要是控制絞車，轉(zhuǎn)盤等設備的輔助電機以及空調(diào)、風機等設備的驅(qū)動，每個系統(tǒng)可根據(jù)控制驅(qū)動的特點分別設置控制器，控制器可采用PLC控制器或者DCS控制器，設備運轉(zhuǎn)信息包括設備的運轉(zhuǎn)、停止、故障報警等，控制器可將這些設備運轉(zhuǎn)信息通過內(nèi)部的通訊接口可傳輸至DES模塊通訊管理機，再由DES模塊通訊管理機傳輸至所述以太網(wǎng)交換機，再由以太網(wǎng)交換機傳輸至監(jiān)控服務器以及遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0041]DSM模塊的電氣質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀以及濕度儀等各種監(jiān)測儀表，這些監(jiān)測儀表直接將采集的信息，通過內(nèi)部的通訊接口傳輸至DSM模塊通訊管理機，再由DSM模塊通訊管理機傳輸至所述以太網(wǎng)交換機，再由以太網(wǎng)交換機傳輸至監(jiān)控服務器以及遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0042]DES模塊的電氣質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀以及濕度儀等各種監(jiān)測儀表，這些監(jiān)測儀表直接將采集的信息，通過內(nèi)部的通訊接口傳輸至DES模塊通訊管理機，再由DES模塊通訊管理機經(jīng)由光電交換器傳輸至所述以太網(wǎng)交換機，再由以太網(wǎng)交換機傳輸至監(jiān)控服務器以及遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0043]在本系統(tǒng)中，監(jiān)控服務器作為上位機，DES模塊和DSM模塊中的電氣質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀以及濕度儀等各種監(jiān)測儀表作為下位機，上位機可通過所述通信層向下位機傳輸控制指令，下位機再翻譯此命令，并輸出相應的控制信號直接控制相應設備。
[0044]在設備層與通信層之間，采用現(xiàn)場總線進行數(shù)據(jù)傳輸，可采用現(xiàn)場總線的種類主要有:現(xiàn)場總線 FF、ProfiBus、WorldFIP、ControlNet/DeviveNet 以及 CAN 等，選用總線型式時根據(jù)下位機的通訊協(xié)議類型以及現(xiàn)場工況條件，來選擇適宜的通訊總線，本系統(tǒng)優(yōu)選采用ProfiBus現(xiàn)場總線，其特點是，該總線適用于大多數(shù)控制器以及檢測儀表。協(xié)議統(tǒng)一，接口統(tǒng)一，可快速安裝及調(diào)試，且維護方便。
[0045]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括:設備層、通信層和管理層，其中，所述設備層包括=DSM模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀，以及DES模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀；所述通信層包括:以太網(wǎng)交換機，以及與該以太網(wǎng)交換機連接的DSM模塊通訊管理機和DES模塊通訊管理機；所述管理層包括:內(nèi)置監(jiān)控軟件的監(jiān)控服務器和遠程監(jiān)控系統(tǒng)；所述設備層與所述管理層之間通過所述通信層進行數(shù)據(jù)傳輸，所述監(jiān)控服務器和所述遠程監(jiān)控系統(tǒng)，對來自所述設備層的數(shù)據(jù)進行讀取、存儲、分析、提供報表，輸出控制指令至所述設備層。
2.根據(jù)權利要求1所述的海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述通信層的工作電源連接諧波抑制模塊，所述諧波抑制模塊的工作頻率為2kHz?IOMHz。
3.根據(jù)權利要求1所述的海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述DSM模塊通訊管理機和所述DES模塊通訊管理機均為多協(xié)議通訊管理機。
4.根據(jù)權利要求1所述的海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述通信層還包括光電轉(zhuǎn)換器，所述DES模塊通訊管理機通過所述光電轉(zhuǎn)換器與所述以太網(wǎng)交換機通信。
5.根據(jù)權利要求4所述的海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述DES模塊通訊管理機與所述光電轉(zhuǎn)換器之間采用雙冗余光纖連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述DSM模塊的電能質(zhì)量監(jiān)測儀表、溫度儀和濕度儀，依次通過所述DSM模塊通訊管理機以及所述以太網(wǎng)交換機，與所述管理層之間傳輸信息。
7.根據(jù)權利要求1所述的海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括火氣系統(tǒng)和鉆井儀表系統(tǒng)，所述火氣系統(tǒng)和所述鉆井儀表系統(tǒng)通過所述通信層與與所述管理層之間傳輸信息。
8.根據(jù)權利要求1至7任一所述的海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括遠程監(jiān)控屏和聲光報警裝置，所述遠程監(jiān)控屏與以太網(wǎng)交換機連接，用于顯示電能質(zhì)量狀況，所述聲光報警裝置與監(jiān)控服務器連接，在異常情況下進行聲光報警。
9.根據(jù)權利要求1至7任一所述的海洋模塊鉆機的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述設備層與所述通信層之間采用ProfiBus現(xiàn)場總線。
【文檔編號】H04L29/08GK103926898SQ201410160668
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權日:2014年4月21日
【發(fā)明者】李學軍, 張德松, 王和順, 李松梅, 王長軍, 劉錦偉, 張智穎, 胡小娟, 吳飛 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 天津中海油工程設計有限公司