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          開(kāi)發(fā)用于深海鉆井船的立管管理系統(tǒng)

          作者: 時(shí)間:2011-04-25 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

            "實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(OS)與硬件的堅(jiān)固可靠特性使其成為海洋環(huán)境下的一種理想選擇。使用 軟硬件套件,所有模塊之間的集成與通信都非常簡(jiǎn)單,因此可以在減少開(kāi)發(fā)時(shí)間的同時(shí)確保功能與性能。"

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/118954.htm

            – Rodrigue Akkari, BPP-TECH

            The Challenge:

            分析各種運(yùn)行模式下海底鉆探立管所受的壓力,從而提供最優(yōu)的艦船方位來(lái)增強(qiáng)立管運(yùn)行的安全性。

            The Solution:

            使用 CompactRIO創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的單元,從鉆井立管收集,處理,并傳送數(shù)據(jù),然后使用 LabVIEW來(lái)評(píng)估壓力,推薦方位,并為操作員設(shè)定修正方案。

            Author(s):Rodrigue Akkari - BPP-TECH

            隨著當(dāng)今深海油井接近3,000米深,以及墨西哥灣的深水地平線(xiàn)(Deepwater Horizon)號(hào)鉆井平臺(tái)原油泄露災(zāi)難所引發(fā)的重大關(guān)注,對(duì)檢測(cè)立管性能的可靠系統(tǒng)的需求變得至關(guān)重要。立管是鉆井運(yùn)行中必不可少的,因?yàn)殂@柱以及其它工具都要通過(guò)它們來(lái)進(jìn)入油井。

            我們開(kāi)發(fā)了一種隨船攜帶的立管管理系統(tǒng)(RMS),它能為執(zhí)行正常強(qiáng)度的鉆井或結(jié)束提供實(shí)時(shí)指導(dǎo),并能在艦船現(xiàn)場(chǎng)檢查立管運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)具有兩個(gè)主要部分:數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與主控制臺(tái)顯示系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包含NI cRIO-9012實(shí)時(shí)控制器以及三個(gè)NI 9871 C系列模塊。主控制臺(tái)是使用LabVIEW自主開(kāi)發(fā)的,在Windows PC上運(yùn)行的軟件。

            我們使用LabVIEW 中的 LabVIEW MathScript RT模塊來(lái)編寫(xiě)RMS軟件,該軟件在放置于艦船艦橋上的專(zhuān)用控制臺(tái)上運(yùn)行。數(shù)據(jù)采集硬件通過(guò)采集各種數(shù)據(jù)流,并將其轉(zhuǎn)換成可由以太網(wǎng)接收的單數(shù)據(jù)串,從而減少了對(duì)特殊接口硬件的需求。

            我們使用LabVIEW為立管建模,并應(yīng)用了各種環(huán)境狀況,例如三維的流體速度以及海浪的周期與高度。我們也涵蓋了頂部與底部的立管角度,用于標(biāo)示與井口防噴器組之間的離去角,以及與鉆井船撓性連接的接近角。然后,我們分析數(shù)據(jù)并以此來(lái)計(jì)算立管的壓力。這種方法連同采集及導(dǎo)出的數(shù)據(jù)一道,構(gòu)成了RMS的基礎(chǔ)。

            使用LabVIEW MathScript與公式節(jié)點(diǎn)(formula nodes),我們包含了軟件中預(yù)先存在的基于文本式語(yǔ)言的IP核,它們是為更有效的代碼復(fù)用而開(kāi)發(fā)的。我們使用內(nèi)置的LabVIEW 數(shù)學(xué)與線(xiàn)性代數(shù) VIs來(lái)進(jìn)行矩陣運(yùn)算以及要求執(zhí)行有限元建模的計(jì)算。此外,我們根據(jù)LabVIEW固有的并行性來(lái)充分利用主機(jī)計(jì)算機(jī)的多核處理能力。



          關(guān)鍵詞: NI CompactRIO

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