淺談海洋石油161平臺(tái)電氣設(shè)備紅外溫度監(jiān)控及報(bào)警軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

何茂里，張鵬，陳瑞寶，王鵬

（中海油能源發(fā)展采油服務(wù)公司天津作業(yè)公司，天津 300452）

電氣設(shè)備與系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行是平臺(tái)生產(chǎn)乃至整個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)安全的重要保障。建立海上平臺(tái)電氣設(shè)備故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是提高平臺(tái)電力系統(tǒng)安全性、降低電氣管理人員勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)平臺(tái)電氣設(shè)備管理的智能化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展的必由之路。實(shí)踐表明，電氣設(shè)備故障是設(shè)備局部溫度不斷升高，絕緣逐步老化、漏電逐漸增加，進(jìn)而發(fā)生擊穿的一個(gè)量變到質(zhì)變的過(guò)程。基于紅外監(jiān)測(cè)的電氣設(shè)備故障診斷具有非接觸、實(shí)時(shí)、在線、大面積快速掃描、檢測(cè)可靠、數(shù)據(jù)易于計(jì)算分析及管理等方面的優(yōu)勢(shì)。本文以海洋石油161平臺(tái)電氣設(shè)備紅外溫度監(jiān)控為研究對(duì)象，在硬件集成的基礎(chǔ)上，采用C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的溫度監(jiān)控、報(bào)警等軟件系統(tǒng)。

1 海洋石油161平臺(tái)電氣設(shè)備溫度監(jiān)控系統(tǒng)主界面設(shè)計(jì)

所設(shè)計(jì)的海洋石油161平臺(tái)海上平臺(tái)電氣設(shè)備溫度監(jiān)控系統(tǒng)主界面如圖1所示。主監(jiān)控界面包含主配電室、應(yīng)急配電室、變壓器間、變頻器間4個(gè)艙室監(jiān)控模塊，每個(gè)艙室模塊均包含監(jiān)控設(shè)備數(shù)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)、監(jiān)測(cè)天數(shù)、當(dāng)前狀態(tài)、預(yù)/報(bào)警次數(shù)等信息。

圖1 海洋石油161平臺(tái)電氣設(shè)備溫度主監(jiān)控界面

主監(jiān)控界面中，報(bào)警概況模塊可實(shí)時(shí)顯示所有監(jiān)控模塊的累積報(bào)警次數(shù)、未處理報(bào)警次數(shù)、一級(jí)報(bào)警未處理次數(shù)、預(yù)警轉(zhuǎn)報(bào)警次數(shù)等信息。界面中設(shè)計(jì)了多重報(bào)警提示功能，如報(bào)警概況模塊，當(dāng)任意監(jiān)控位置發(fā)生預(yù)警時(shí)，報(bào)警指示燈由綠色常亮變?yōu)辄S色慢閃狀態(tài)。當(dāng)任意監(jiān)控位置發(fā)生報(bào)警時(shí)，報(bào)警指示燈由綠色常亮變?yōu)榧t色快閃狀態(tài)；艙室模塊提示，當(dāng)某艙室內(nèi)任意監(jiān)控位置發(fā)生預(yù)警時(shí)，該模塊當(dāng)前狀態(tài)文字顯示預(yù)警，模塊整體及邊框均為黃色慢閃狀態(tài)。當(dāng)某艙室內(nèi)任意監(jiān)控位置發(fā)生報(bào)警時(shí)，該模塊當(dāng)前狀態(tài)文字顯示報(bào)警，模塊整體及邊框均為紅色快閃狀態(tài)。

2 海洋石油161平臺(tái)電氣設(shè)備溫度監(jiān)控系統(tǒng)艙室監(jiān)控子模塊

通過(guò)圖1界面各艙室模塊中的“詳情”按鈕，均可進(jìn)入如圖2所示的艙室監(jiān)控子模塊，以更加詳細(xì)地查看該艙室的溫度監(jiān)控情況。

圖2 主配電室監(jiān)控子模塊

圖2 界面可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前測(cè)點(diǎn)的溫度變化曲線。圖中除實(shí)時(shí)溫度曲線外，還包含當(dāng)前溫度最大值曲線、預(yù)警線和報(bào)警線，便于直觀地查看實(shí)時(shí)狀態(tài)。界面中運(yùn)行參數(shù)欄可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前監(jiān)控設(shè)備、檢測(cè)點(diǎn)的名稱、狀態(tài)、溫度參數(shù)、電量參數(shù)、監(jiān)控時(shí)段內(nèi)溫度的最大、最小、平均值，當(dāng)前時(shí)段內(nèi)報(bào)警、預(yù)警次數(shù)等信息。

界面左側(cè)艙室下拉菜單有“循環(huán)顯示、設(shè)備1、設(shè)備2……，查看設(shè)備與測(cè)點(diǎn)”等查看模式；設(shè)備的下拉菜單包含“循環(huán)顯示、測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2……，查看設(shè)備與測(cè)點(diǎn)”等查看模式。系統(tǒng)默認(rèn)為“循環(huán)顯示”模式，界面中依次循環(huán)顯示各設(shè)備及其測(cè)點(diǎn)的溫度曲線及參數(shù)。當(dāng)所有測(cè)點(diǎn)的溫度均正常時(shí)，圖2界面中狀態(tài)欄指示燈為“綠色”常亮狀態(tài)。若有測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到預(yù)警值時(shí)，指示燈為“黃色”慢閃狀態(tài)，復(fù)位后指示燈為“黃色”常亮狀態(tài)。若有測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到報(bào)警值時(shí)，指示燈為“紅色”快閃狀態(tài)，復(fù)位后指示燈為“紅色”常亮狀態(tài)。

3 預(yù)/報(bào)警模塊設(shè)計(jì)

當(dāng)所監(jiān)控電氣設(shè)備溫度發(fā)生異常時(shí)，主控界面實(shí)時(shí)預(yù)/報(bào)警，并通過(guò)預(yù)/報(bào)警界面給出詳細(xì)的預(yù)/報(bào)警信息。通過(guò)主界面報(bào)警模塊中的“詳情”，主界面或子界面頂部菜單中的“報(bào)警分析”均可進(jìn)入如圖3所示的預(yù)/報(bào)警界面。

圖3 預(yù)/報(bào)警系統(tǒng)界面

圖3 中預(yù)警信息模塊和報(bào)警信息模塊的頂部為累計(jì)預(yù)/報(bào)警的分類統(tǒng)計(jì)參數(shù)，下部通過(guò)列表的形式分別顯示當(dāng)前預(yù)/報(bào)警的詳細(xì)情況。根據(jù)預(yù)/報(bào)警實(shí)際發(fā)生時(shí)間、位置、危害程度、處理情況等，列表實(shí)時(shí)顯示如下信息。（1）處理情況：根據(jù)實(shí)際操作情況顯示未處理、已處理、已忽略、處理中的一項(xiàng)。（2）監(jiān)控室：顯示主配電間、應(yīng)急配電間、變壓器間、變頻器間中的一項(xiàng)。（3）設(shè)備名稱和監(jiān)測(cè)點(diǎn)：顯示異常設(shè)備和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的名稱。（4）工況：顯示發(fā)生預(yù)/報(bào)警時(shí)的電流、電壓值。（5）預(yù)/報(bào)警值和當(dāng)前值：顯示異常測(cè)點(diǎn)溫度的設(shè)定值及發(fā)生預(yù)/報(bào)警時(shí)的實(shí)時(shí)數(shù)值。（6）預(yù)/報(bào)警等級(jí)：基于設(shè)備溫度異常的危害程度劃分為：一級(jí)報(bào)警、二級(jí)報(bào)警和三級(jí)報(bào)警，并在報(bào)警時(shí)顯示。（7）發(fā)生與處理時(shí)間：根據(jù)實(shí)際發(fā)生預(yù)/報(bào)警及處理的時(shí)間自動(dòng)生成。（8）內(nèi)容：根據(jù)實(shí)際發(fā)生預(yù)/報(bào)警數(shù)據(jù)的分析，顯示絕對(duì)溫度過(guò)高、溫升率高、相對(duì)溫高、溫度負(fù)荷不匹配、同類溫高、歷史溫高等預(yù)判信息。（9）操作：該下拉菜單包括：忽略（不做任何處理），彈出對(duì)話框提出輸入工號(hào)，確認(rèn)后在列表中相應(yīng)位置顯示已忽略、處理時(shí)間、處理人員等信息；處理（根據(jù)處理建議及實(shí)際情況進(jìn)行處理），處理期間，列表中“處理情況”顯示“處理中”；選擇“處理內(nèi)容錄入”，則彈出如圖4所示的對(duì)話框。

圖4 處理內(nèi)容錄入

當(dāng)管理人員對(duì)當(dāng)前溫度預(yù)/報(bào)警排查和處理完成后，需要根據(jù)提示及實(shí)際處理措施錄入處理人員或工號(hào)、現(xiàn)象描述（根據(jù)檢查結(jié)果對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行描述）、處理內(nèi)容（根據(jù)實(shí)際處理情況錄入，在處理建議中顯示），錄入完成后保存確認(rèn)，相關(guān)處理信息在列表中顯示。累計(jì)發(fā)生次數(shù)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)生成。基于以上信息的填報(bào)與記錄，可以形成日趨成熟的平臺(tái)電氣設(shè)備溫度異常與處理專家系統(tǒng)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在紅外溫度傳感及信號(hào)采集等硬件集成的基礎(chǔ)上，采用C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了海洋石油161平臺(tái)電氣設(shè)備溫度自動(dòng)監(jiān)控與報(bào)警軟件系統(tǒng)，具有以下特色：（1）主界面集成了所有艙室的監(jiān)控模塊，各艙室的實(shí)時(shí)、重要監(jiān)控信息一目了然；主界面中設(shè)計(jì)了豐富的預(yù)/報(bào)警提示功能，便于報(bào)警定位與處理。（2）各艙室均設(shè)計(jì)了具體的監(jiān)控子界面，子界面通過(guò)溫度曲線、文字參數(shù)等多種方式展示了當(dāng)前監(jiān)控信息及狀態(tài)，并開(kāi)發(fā)了豐富的信號(hào)查看操控、自動(dòng)分析和顯示等功能。（3）報(bào)警界面分別從預(yù)警和報(bào)警兩個(gè)方面設(shè)計(jì)了豐富的提示和處理等功能。預(yù)警可防范于未然，報(bào)警可防止事態(tài)擴(kuò)大。為構(gòu)建電氣故障診斷的專家系統(tǒng)，系統(tǒng)要求每次預(yù)/報(bào)警事件處理均填寫現(xiàn)象描述、處理措施等信息，以構(gòu)建歷史信息庫(kù)。