深水半潛式鉆井平臺(tái)中央控制系統(tǒng)是半潛式鉆井平臺(tái)的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)各主要系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的集中監(jiān)視，并根據(jù)需要實(shí)施必要的控制，是半潛式鉆井平臺(tái)可靠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。
作為一種可重復(fù)使用的移動(dòng)式鉆井裝置，半潛式鉆井平臺(tái)以其性能優(yōu)良、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)、甲板面積和裝載量大、適應(yīng)水深范圍大等優(yōu)點(diǎn)已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一，它將是今后數(shù)十年海上石油勘探鉆井最具有發(fā)展前途的設(shè)備。隨著水深越大，離岸越遠(yuǎn)，該型平臺(tái)更能充分顯示其優(yōu)越性。因此，半潛式鉆井平臺(tái)被譽(yù)為21世紀(jì)海洋開發(fā)最關(guān)鍵的設(shè)備。
中央控制系統(tǒng)將平臺(tái)各個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)集成到相互關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中，成為一個(gè)整體，使他們能夠精確、高效地發(fā)揮作用，同時(shí)也便于統(tǒng)一地控制與管理。它具有以下功能：提供日常工作的過程處理信息，保證生產(chǎn)安全、連續(xù)運(yùn)行;為全船人員提供必要的安全信息，保障人員安全;接受與處理各項(xiàng)實(shí)時(shí)信息以防止?jié)撛诘奈ｋU(xiǎn)和趨勢(shì)分析;實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有序的錄入和輸出;在平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的安全連接，為公司管理層提供必要的實(shí)時(shí)信息，便于公司管理。
半潛式鉆井平臺(tái)中央控制系統(tǒng)分為三大子系統(tǒng)：生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)(PCS)、船舶管理控制系統(tǒng)(VMS)、安全系統(tǒng)(SSS)。這三大子系統(tǒng)相互獨(dú)立，并存在信息的交換。
保障鉆井系統(tǒng)正常
PCS系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)顯示生產(chǎn)流程的狀態(tài)、顯示主要工藝參數(shù)，可以在線修改控制系統(tǒng)的參數(shù)，監(jiān)視主要設(shè)備的運(yùn)行情況，處理報(bào)警事件等。PCS是中央控制系統(tǒng)中相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)。它分為三個(gè)子系統(tǒng)：鉆井控制系統(tǒng) (DCS)、立管管理系統(tǒng) (RMS)和壓載及艙底水管理系統(tǒng) (BMS)。
鉆井系統(tǒng)主要由起升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)、泥漿固控系統(tǒng)、固井系統(tǒng)、井控系統(tǒng)、廢棄物處理系統(tǒng)、鉆井儀表系統(tǒng)和鉆臺(tái)輔助設(shè)備等組成。該控制系統(tǒng)主要對(duì)鉆井工藝系統(tǒng)各參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，可對(duì)必要的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)控制，以保障鉆井系統(tǒng)的正常運(yùn)行。該系統(tǒng)通常相對(duì)獨(dú)立，由鉆井設(shè)備廠商成套提供。
立管監(jiān)視系統(tǒng)主要功能是在鉆井時(shí)監(jiān)視隔水管的張力、相對(duì)平臺(tái)的夾角等參數(shù)，并根據(jù)需要監(jiān)視隔水管在水下的形狀，給出超限報(bào)警以保障鉆井作業(yè)的安全，將上述信息傳給DP系統(tǒng)，作為DP控制的輸入?yún)?shù)。
壓載及艙底水管理系統(tǒng)主要通過分設(shè)的信號(hào)采集箱將采集而來的信號(hào)進(jìn)行處理后，對(duì)相應(yīng)的水或油管路閥門進(jìn)行開閉操作，并將相應(yīng)閥門的開閉及開度指示通過網(wǎng)絡(luò)傳送至中央集成控制系統(tǒng)。
提供船舶管理信息
船舶管理控制系統(tǒng)主要用于提供船舶日常管理的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，它包括四個(gè)主要子系統(tǒng)：全船監(jiān)測(cè)報(bào)警控制系統(tǒng)(VMS)、自動(dòng)電站管理系統(tǒng) (PMS)、直升飛機(jī)平臺(tái)管理系統(tǒng) (HMS)和動(dòng)力定位系統(tǒng)(DPS)。
全船監(jiān)測(cè)報(bào)警控制系統(tǒng)是中央集成控制系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，其與中央集成控制系統(tǒng)及其它子系統(tǒng)間具有網(wǎng)絡(luò)通信功能。該控制系統(tǒng)的主要功能是通過分設(shè)在就地的信號(hào)采集箱，采集全船各設(shè)備的故障信號(hào)、運(yùn)行信號(hào);水或油的壓力信號(hào)、溫度信號(hào)、液位信號(hào)等，通過設(shè)在遙控控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的功能，對(duì)相應(yīng)設(shè)備(本系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制的設(shè)備)進(jìn)行控制，如自動(dòng)起動(dòng)、自動(dòng)停止等，最終將相應(yīng)的信息通網(wǎng)絡(luò)傳送至其它子系統(tǒng)。
自動(dòng)電站管理系統(tǒng)的主要功能是控制柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速與發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，以得到穩(wěn)頻、穩(wěn)壓電流;對(duì)電網(wǎng)的柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行自動(dòng)并車操作;柴油發(fā)電機(jī)組的遙控起動(dòng)、遙控停止;斷路器的自動(dòng)合閘及分閘操作;負(fù)載轉(zhuǎn)移;發(fā)電機(jī)負(fù)荷分配;過載、短路、欠壓等保護(hù)，并將結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳送至其它子系統(tǒng);能承受鉆機(jī)的負(fù)荷特征和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的沖擊。
同時(shí)，該系統(tǒng)還和動(dòng)力定位系統(tǒng)密切配合，既確保能提供足夠的電力滿足動(dòng)力定位的需求，又能控制全船負(fù)荷以避免電站過載而導(dǎo)致電網(wǎng)失效、解列。
動(dòng)力定位系統(tǒng)是指僅靠船舶自身推力器的作用能夠保持船體位置和艏向(固定位置或者預(yù)定軌道)的系統(tǒng)。通常，動(dòng)力定位是指不用拋錨，而由船載計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制推進(jìn)器來保持船舶或浮動(dòng)平臺(tái)位置的技術(shù)。它根據(jù)平臺(tái)的數(shù)學(xué)模型和姿態(tài)控制輸出控制信號(hào)給推進(jìn)控制系統(tǒng)，進(jìn)而操作推進(jìn)器克服環(huán)境變化的力量，使平臺(tái)保持選定的位置和艏向。
動(dòng)力定位只控制水平方向上的三種運(yùn)動(dòng)：縱蕩、橫蕩和艏搖，因此推力系統(tǒng)應(yīng)能在水平方向產(chǎn)生足夠推力使平臺(tái)保持定位。為達(dá)到定位要求，推力系統(tǒng)需要具備兩個(gè)能力：一是總推力值足夠抵消使船體產(chǎn)生漂移的各種水平外力和力矩，包括風(fēng)、浪、流等環(huán)境作用力和船體執(zhí)行某些特定任務(wù)時(shí)可能產(chǎn)生的作業(yè)力;二是推力器具有足夠快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，以便對(duì)外力的變化能夠迅速做出反應(yīng)。
此外，直升飛機(jī)平臺(tái)管理系統(tǒng)包括直升機(jī)緊急呼叫系統(tǒng)、直升飛機(jī)燃油補(bǔ)給系統(tǒng)、直升飛機(jī)加油裝置。
確保安全生產(chǎn)狀態(tài)
安全系統(tǒng)的主要任務(wù)是為平臺(tái)人員和設(shè)備提供安全保護(hù)，預(yù)防生產(chǎn)處理過程進(jìn)入一個(gè)非安全狀態(tài)，當(dāng)有任何一個(gè)原因?qū)е律a(chǎn)處理過程達(dá)到一個(gè)非安全狀態(tài)時(shí)，建立一個(gè)設(shè)備裝置的安全狀態(tài)或降低危險(xiǎn)結(jié)果并確保人員安全。安全系統(tǒng)分為兩個(gè)子系統(tǒng)：火災(zāi)探測(cè)及可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng) (F&G)和全船緊急關(guān)斷系統(tǒng) (ESD)。
火災(zāi)探測(cè)及可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)主要是對(duì)平臺(tái)上可能存在的危險(xiǎn)氣體泄漏進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并能對(duì)意外的危險(xiǎn)火源進(jìn)行預(yù)報(bào)警的系統(tǒng)，它是保證平臺(tái)上人員和設(shè)備安全的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。另外，該系統(tǒng)應(yīng)該和緊急關(guān)斷系統(tǒng)相連，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)和危險(xiǎn)氣體泄漏時(shí)，能通過緊急關(guān)斷系統(tǒng)自動(dòng)切斷發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的風(fēng)機(jī)、油泵及相應(yīng)的防火風(fēng)閘和防火門，以確�；馂�(zāi)或危險(xiǎn)盡量不擴(kuò)散。
緊急關(guān)斷系統(tǒng)主要分為兩大部分。第一部分為生產(chǎn)部分模塊，包括生產(chǎn)模塊區(qū)域的火氣關(guān)斷、生產(chǎn)流程的緊急關(guān)斷(PSD)以及單個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的緊急關(guān)斷。第二部分為船體部分，主要是火氣關(guān)斷。由于生產(chǎn)模塊部分是平臺(tái)上最有可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的部分，故緊急關(guān)斷系統(tǒng)的總邏輯原則應(yīng)由生產(chǎn)模塊部分生產(chǎn)工藝流程及危險(xiǎn)程度決定，而船體部分的緊急關(guān)斷系統(tǒng)主要是火氣關(guān)斷，故屬于緊急關(guān)斷的第二級(jí)別。
隨著計(jì)算機(jī)、控制、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，鉆井平臺(tái)的中央控制系統(tǒng)會(huì)朝著更安全、更快捷、更可靠、更智能的方向發(fā)展。
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