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典型范例之一
海上石油平台控制系统项目填补国内空白

作者:王钦若    来源:《广东工业大学报》      发布时间:2007-12-03 10:41
 
长期以来,我校立足基层需要,服务地方产业,以产业实际课题研究为载体,依托产学研基地或科研实验室,通过毕业设计(论文)、课外科技等形式,开展高素质应用型人才培养工作。如自动化学院通过接纳学生参与海上石油平台控制系统项目的研究,有效地提高了学生的实践能力和创新能力。
  海上石油作业平台是实现海上石油开采、钻探、作业、维护的工作平台,是海上石油作业的重要工具,一直以来,主要从美国进口。
  我国进口的石油作业平台以三桩式升降作业平台为主,核心控制部件以自动控制、液压系统和机械部分实现自动化升降、拔桩和插桩、定位和水平控制。适应海上复杂的、恶劣的气候环境和海洋环境的要求,其控制系统水平要求高,控制保护要求完善,其关键技术仍为发达国家(主要是美国和北美少数国家)所控制,其控制技术在国内仍然是空白。
  1995年夏,胜利作业三号平台在东海作业时,出现严重的平台失控故障,平台右桩腿六台液压电机烧毁,平台出现了严重倾斜,重心发生严重的向右倾偏移,2000吨的平台由于重心的偏移在不坚实的海床上随时可能造成平台的严重倾斜,甚至会造成平台翻倒沉入海底。
  胜利油田连续三个多月组织工程技术专家对胜利作业三号平台进行抢修,修复了部分损坏的机械系统和液压系统,但平台仍无法恢复正常运行。由于平台所处的危险状态以及控制系统的复杂性,胜利油田曾邀请几家高校和研究所上平台进行诊断和处理,但一直未能找到导致故障的原因,无法排除故障。2005年7月,胜利油田邀请我校自动化学院教授上了三号作业平台,经过两个星期的故障排查,排除了故障,找到了引起故障的原因———控制系统的设计缺陷,提出了避免故障重复出现的措施,恢复了石油平台的水平,脱离了危险状态,恢复了作业平台的正常运行。
  取得排除故障的成功后,胜利油田委托自动化学院对平台控制系统进行重新设计和改造,并填补海上石油平台控制系统设计和制造的空白。
  为确保海上石油平台控制系统设计和制造的成功,自动化学院在实验室用近一百万设计制造了石油平台模拟系统。该平台成功地模拟真实系统对海上各种恶劣环境的操作控制和安全保护,并成为胜利油田作业平台操作人员和工程技术人员的培训基地。
  模拟平台由胜利油田派员验收成功后,自动化学院教授课题组经过一年的研发,成功地开发了新的作业三号平台自动控制系统,于2006年9月通过了中国船级社的安全认证和胜利油田组织的项目验收和海上运行验收。经过近一年半的运行,胜利油田作业三号平台运行良好,未出现一次故障,确保了海上石油开采的运行,同时也为胜利油田节省了大量的外汇,取得较好的经济效益和社会效益,并填补了国内的空白。
  在胜利油田作业三号石油平台控制系统研发成功后,2007年10月,自动化学院进一步为海上石油平台研发了一套具有知识产权的平台自动测深系统,目前正在安装调试。
  作业三号模拟系统作为实验设备、研究平台和培训平台留在自动化学院的教育部重点实验室中,以对海上作业平台进行深入研究、开发新的深海平台以及重载负荷系统、混杂系统自动控制理论和应用的深入研究。
  该项目不仅考验了我校自动化学院教师的科研能力,同时学院也利用该项目培养本科生的工程能力,接纳了李顺毅等9位同学参加该课题的研究,完成了“胜利油田石油平台三桩腿PLC伺服控制”、“胜利油田石油平台升降过程水平控制”等相关课题。学院还利用该项目进行毕业设计工作,其中杨武同学完成了《胜利油田石油平台升降过程控制》毕业设计、陈俊龙同学完成了《基于RSView的模拟平台升降监控系统界面的设计》。在对产业实际课题的研究中,同学们有效地提高了自身的实践能力和创新能力。
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