[发明专利]用于浮式储油卸油平台的安全自动化系统及控制方法

说明书

技术领域

本公开一般涉及控制领域，特别涉及自动化控制领域，尤其涉及一种用于浮式储油卸油平台的安全自动化系统及控制方法。

背景技术

浮式生产储油卸油平台(Floating Production Storage and Offloading，简称FPSO)是深海石油生产的主要手段之一。目前圆筒型FPSO船体的自动化系统主要是基础控制系统，基础控制系统包括生产控制系统、平台管理系统、电力分配系统和振动监测系统，用于对平台的原油生产工艺进行常规控制，包括油气生产工艺控制、对油气生产之外的其他工艺的控制、对平台上电力的分配与控制以及对轮机组件的振动状态监测，用来控制原油生产(采油、储油和卸油)的进程。目前自动化系统仅满足基本的对原油生产进程的控制。

但是在原油生产过程中，除了实现对原油生产进程的基本控制，为保证FPSO平台的安全运转，安全控制设计逐渐成为FPSO平台自动化系统的重中之重。目前FPSO平台并不涉及或很少涉及安全控制系统，导致原油生产过程中FPSO平台处于危险状况(例如可燃气体泄漏、温度过高导致火灾或者其他火源的出现)时不能采取高效的防御措施；或，即使设置有安全控制系统，在安全控制系统发生故障的情况下不能及时采取防御措施。因此亟需提供一种高性能的用于浮式储油卸油平台的安全自动化系统，在设立基础控制系统的基础上增设安全控制系统，以在实现对原油生产过程控制的同时，及时对FPSO平台所处的危险状态做出及时、有效的防御措施。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，做出了本发明。

第一方面，本发明提供了一种用于浮式储油卸油平台的安全自动化系统，所述浮式储油卸油平台可执行原油生产工艺，所述原油生产工艺包括采油、储油和卸油，所述安全自动化系统包括上位系统以及两套完全相同且互为备份的控制系统，所述上位系统包括两台相互连接以进行通讯的服务器；两台服务器与两套控制系统一一对应连接，每台服务器分别对相应的控制系统进行访问，其中所述控制系统包括：

安全控制系统，用于在所述浮式储油卸油平台执行原油生产工艺的过程中，当所述浮式储油卸油平台处于危险状态时停断处于危险区域的执行原油生产工艺的设备。

第二方面，本发明提供了一种用于浮式储油卸油平台的安全控制方法，其所控制的安全自动化系统包括上位系统以及两套完全相同且互为备份的控制系统，所述上位系统包括两台相互连接以进行通讯的服务器，两台服务器与两套控制系统一一对应连接，每台服务器分别对相应的控制系统进行访问，所述控制系统包括安全控制系统，其中所述方法包括：

所述安全控制系统未出现故障情况时，每台服务器使用一套控制系统独立工作，同时每台服务器定时更新其所使用的控制系统的工作数据，两台服务器互相定时交互对方的工作数据；

所述安全控制系统出现故障时，其中一套控制系统停止工作，两台服务器共享另一套控制系统的工作数据。

本申请所提供的用于浮式储油卸油平台的安全自动化系统以及安全控制方法，其中安全自动化系统由两套冗余的控制系统组成，且每套控制系统设置了安全控制系统，安全控制系统监测潜在危险并采取防御措施，保证整个平台安全、高效的运转；其中安全控制方法满足在任一控制系统出现故障时，可以无缝不间断使用另外一套控制系统，保证了浮式储油卸油平台的稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供给的用于浮式储油卸油平台的安全自动化系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本发明提供一种用于浮式储油卸油平台的安全自动化系统，其中浮式储油卸油平台可执行原油生产工艺，原油生产工艺包括采油、储油和卸油等工艺，浮式储油卸油平台(即FPSO船体)上执行原油生产工艺的设备包括各种电气设备(例如阀门、仪表、电动机、发电机等等)、风车风闸；浮式储油卸油平台的公用系统主要包括各类油舱水舱压载舱管理系统、货油泵控制系统、海水系统、装载计算机系统、压缩空气系统、氮气惰气系统、锚机管理系统等。