油气开采集输作业安全监控预警及安全管理系统技术方案

本发明专利技术涉及油气开采集输作业安全监控预警及安全管理系统，属于安全生产监控与监管技术领域，该系统由监控中心主系统和分别与该监控中心主系统相连的多个现场监控子系统组成；所述现场监控子系统包括：设置在各个油气开采工作区域的N个采油井监控终端、污水处理区监控终端、三相分离器区监控终端、CO2压注区监控终端、储罐区监控终端、锅炉区监控终端、集输联合站中心区监控终端、仓库及集输联合站出入口区、外输泵区、注水泵房区等监控终端。本发明专利技术可实现油气生产企业从油气开采、加热、分离处理、储存到输送等作业整体过程的风险评估、动态智能监控、安全状态分析、事故预警报警、安全保障控制和安全管理。

【技术实现步骤摘要】
油气开采集输作业安全监控预警及安全管理系统
本专利技术属于安全生产监控与监管
，特别涉及油气开采和分离处理、储存等集输作业的安全监控预警与安全管理方法。技术背景油气集输企业是开采、处理、储存和外输油品及燃气的重要场所，作业区域包括采油井、三相分离区、储罐区、CO2压注区、锅炉区、污水处理区、外输泵区等，其生产和储运的易燃、易爆物质以及生产设备的数量较多；分布的点多、面广，事故风险高，安全生产控制和管理难度大，使得油气开采和集输作业的安全生产监控及信息化建设比较困难。目前，部分油气集输企业开始在某些作业区域建设基本的过程控制系统，但该类系统以保证生产的产量和质量为出发点，而不是以安全作为主题，其监控手段单一、范围较窄，以仪表的现场参数监测和显示居多，在综合工艺流程、设备、人员和环境等诸多安全相关因素上的参数及音视频的自动监控、预警报警、状态分析、故障诊断和安全管理方面的内容缺乏，各工区间监控彼此独立，没有一个全面综合的安全监控预警与管理体系，从而造成油气集输作业安全生产信息获取的及时性、全面性、信息处理、安全保护和应急救援能力方面严重不足，生产事故时有发生。操作人员无法从整体上实时、准确和全面地监控与管理油气开采集输作业的安全生产工作，安全监管部门也缺乏对企业生产作业安全动态全面综合地掌握和了解，监控方法和技术手段的落后影响了油气生产的安全保障和安全管理能力、应急响应与救援整体水平的提高，难以满足石油工业发展的安全需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术和方法的不足，提出一种油气开采集输作业的安全监控预警和安全管理系统，本专利技术通过对油气生产作业流程、设备、人员和场所等安全相关因素的危险分析和风险评估，确定安全监控预警和管理的工位、范围和类型，以参数监控、视频监控和音频指挥调度等多种手段，实现油气生产企业从油气开采、加热、分离处理、储存到输送等作业整体过程的风险评估、动态智能监控、安全状态分析、事故预警报警、安全保障控制和安全管理。本专利技术提出的油气开采集输作业安全监控预警及安全管理系统，其特征在于，该系统由监控中心主系统和分别与该监控中心主系统相连的多个现场监控子系统组成；所述现场监控子系统包括：设置在各个油气开采工作区域的N个采油井监控终端、污水处理区监控终端、三相分离器区监控终端、CO2压注区监控终端、储罐区监控终端、锅炉区监控终端、集输联合站中心区监控终端、仓库及集输联合站出入口区、外输泵区、注水泵房区等监控终端。系统的安全监控预警技术与管理方法包括以下步骤和内容：本专利技术的技术特点及效果：本专利技术的目的是为解决目前油气开采集输作业中存在的问题，提出的油气开采集输作业安全监控预警及安全管理系统，可实现完成采油井点、三相分离器区、储罐区、二氧化碳压注站区、锅炉区、污水处理区、配电室、监控中心、集输站区内气象检测区、集输站区出入口、集输站区周边环境等油气生产作业及场所的参数和视频监控预警、音频调度和应急指挥，实现流程作业及场所的风险评估、安全状态实时分析、动态智能监控、事故预警报警、安全保障控制和安全管理等功能，为油气开采集输作业的安全监控与管理提供完整解决方案，可有效降低事故风险，及时发现异常状态和危险事件，有效抑制重大事故的发生，有利于查清事故责任及事故发生的原因；及时发现并记录人员的不安全行为，便于加强人员的安全管理；有利于加强企业危险源及关键设备的管理，提高企业安全管理的科学性；通过系统联网，可实现远程实时监控，在发生重大事故时可辅助应急救援，促进油气集输生产的自动化水平和安全保障能力，提高企业安全生产工作的管理和技术水平，对保护国家及油区人民生命与财产的安全具有十分重要意义。附图说明图1为本专利技术的系统结构框图。图2为安全视频系统的三维监控空间区域划分图。图3为太阳能发电子系统结构图。具体实施方式本专利技术的油气开采集输作业安全监控预警及安全管理系统总体结构如图1所示，该系统由监控中心主系统和分别与该监控中心主系统相连的多个现场监控子系统组成；所述现场监控子系统包括：设置在各个油气开采工作区域的N个采油井监控终端、污水处理区监控终端、三相分离器区监控终端、CO2压注区监控终端、储罐区监控终端、锅炉区监控终端、集输联合站中心区监控终端、仓库及集输联合站出入口区、外输泵区、注水泵房区等监控终端。本专利技术的监控中心主系统主要包括工业以太网交换机，分别与该工业以太网交换机相连的参数监控预警主机、视频监控主机、安全分析与管理主机、数据及网络发布服务器、IP语音电话、显示大屏、语音网关；与各主机相连的报警器；该工业以太网交换机通过无线路由器与全向天线相连，并且通过企业内部网络与Internet/专用网相连，在内部网和监控中心之间通过防火墙连接，IP语音电话通过语音网关与普通电话机相连；短信模块和继电器分别与监控预警主机相连，报警器与继电器相连，视频控制键盘与视频监控主机相连。监控中心的工作原理：全向天线接收来自各采油井和污水处理区等远端监控区域的参数、视频和音频信息；信息通过无线路由器传输至各主机、服务器及语音网关组成的网络，各主机和服务器连接到工业以太网交换机；三相分离区、CO2压注区、储罐区、锅炉区等近端监控区域设备以有线方式与监控中心进行通讯；监控中心各主机间实现互联，可实时调用各主机中的信息，实现彼此间的联动，各主机上的信息均可通过切换在监控中心液晶大屏幕上显示，报警器通过继电器与各自的主机相连，依据主机分析判断的危险等级不同输出预警或报警信号，参数监控预警主机还通过短信模块将危险状态的报警信息发送给相关人员的手机。监控中心主要设备及技术参数为：参数监控预警主机实施例采用华北工控的NORCO-510DT，主要技术参数：CPUT2500，内存为DDR21G，硬盘为250G，网口10M/100M自适应，4个PCI、4个PCI-Ex1、1个PCI-Ex4、1个PCI-Ex1插槽。报警器采用XH-S24声光报警器，主要技术参数：工作电压为24VDC，工作电流为≤60mA；报警声压级为≥85dB，闪光指数为频率≥30～45次/分，强度≥30cd。继电器采用研华的ADAM5068模块，主要技术参数：通道为8个，触点容量为DC30V@1A，击穿电压为500Vac(50/60Hz)接通时间为7毫秒，断开时间为3毫秒。视频监控主机采用华北工控的HB-2000P，主要技术参数：CPUIntel2.5G，内存为2条DDR1G，硬盘容量为800G，光驱为16XDVD，工作温度为0～60℃，以太网口10M/100M自适应2个，USB口4个，串口1个。视频控制键盘主要采用深圳微耐特公司的视频以太网控制键盘VNT-KAN260CS，主要技术参数：接口为10M以太网，网络协议为TCP/IP，摄像机控制数量为1024个，控制协议为PELCO-P，PELCO-D，Vinet编码协议等，功率为5W。安全管理与分析主机采用华北工控的HB-2000M，主要技术参数：处理器为P42.8G，内存为1G，硬盘为160G，2个USB2.0，串口1个，以太网口10M/100M自适应2个。数据及网络发布服务器采用联想万全T280S5110塔式服务器，主要技术参数：CPU2.0G；内存为1GB；硬盘为4×200GB；安装Windows200本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气开采集输作业安全监控预警及安全管理系统，其特征在于，该系统由监控中心主系统和分别与该监控中心主系统相连的多个现场监控子系统组成；所述现场监控子系统包括：设置在各个油气开采工作区域的N个采油井监控终端、污水处理区监控终端、三相分离器区监控终端、CO2压注区监控终端、储罐区监控终端、锅炉区监控终端、集输联合站中心区监控终端、仓库及集输联合站出入口区、外输泵区、注水泵房区等监控终端。

【技术特征摘要】
1.一种油气开采集输作业安全监控预警及安全管理系统，其特征在于，该系统由监控中心主系统和分别与该监控中心主系统相连的多个现场监控子系统组成；所述现场监控子系统包括：设置在各个油气开采工作区域的N个采油井监控终端、污水处理区监控终端、三相分离器区监控终端、CO2压注区监控终端、储罐区监控终端、锅炉区监控终端、集输联合站中心区监控终端、仓库及集输联合站出入口区、外输泵区、注水泵房区等监控终端。2.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述监控中心主系统主要包括工业以太网交换机，分别与该工业以太网交换机相连的参数监控预警主机、视频监控主机、安全分析与管理主机、数据及网络发布服务器、IP语音电话、显示大屏、语音网关；与各主机相连的报警器；该工业以太网交换机通过无线路由器与全向天线相连，并且通过企业内部网络与Internet/专用网相连，在内部网和监控中心之间通过防火墙连接，IP语音电话通过语音网关与普通电话机相连；短信模块和继电器分别与监控预警主机相连，报警器与继电器相连，视频控制键盘与视频监控主机相连。3.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述每个采油井区监控终端包括压力传感器、I/O模块、工业以太网交换机、安全视频摄像机、报警器、无线路由器、单向天线，以及太阳能发电系统；所述工业以太网交换机通过I/O模块与采油井压力传感器相连，还通过无线路由器与单向天线相连；安全视频摄像机与交换机相连，且与报警器相连，太阳能发电系统与所述各设备相连。4.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述污水处理区的监控终端包括已构建成的用于基本过程控制的集散控制系统、IP电话机、彩色红外一体摄像机、工业以太网交换机、视频服务器、解码器、无线路由器及单向天线；其中，集散控制系统、IP电话机、视频服务器及无线路由器分别与工业以太网交换机相连，视频服务器分别与彩色红外一体摄像机、解码器相连，无线路由器与单向天线相连。5.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述三相分离器区监控终端包括安装在三相分离器上的油水分析仪、压力传感器、可燃气体报警器、流量传感器和智能执行阀，以及安装在三相分离器附近的安全I/O、安全可编程逻辑控制器PLC、触摸屏、防爆摄像机、视频服务器及解码器；其中，油水分析仪、各传感单元及智能执行阀均分别通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思，
申请(专利权)人：王思，
类型：发明
国别省市：陕西,61