《智能浮式生产装置设计规范》

1智能浮式生产装置设计规范本标准规定了智能浮式生产装置的智能生产、智能设备设施、智能安全、智能协同等系统的设计技术要求。本标准适用于中国海域新建海上浮式生产装置设计，在役海上浮式生产装置升级改造可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T43441.1信息技术数字孪生第1部分：通用要求GB/T45626信息技术装备数字孪生系统通用要求GB/T45288.1人工智能大模型第1部分:通用要求GB/T45288.2人工智能大模型第2部分:评测指标与方法GB/T45288.3人工智能大模型第3部分:服务能力成熟度评估GB/T42755人工智能面向机器学习的数据标注规程GB/T42381.8数据质量第8部分：信息和数据质量：概念和测量GB/T39400工业数据质量通用技术规范GB/T19873.1机器状态监测与诊断振动状态监测第1部分总则GB50493《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SY/T7499《海上离心泵在线监测系统设计与安装推荐作法》3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1浮式生产装置FloatingProductionSystem设有油气水处理装置、生活与动力设施、储油舱及外输系统，用单点系泊或多点系泊方式系泊于海上的全海式海上油气生产系统装置。3.2数字实体digitalentity目标实体的数字化映射。[来源:GB/T43441.1—2023,3.3]3.3描述目标装备几何特征及其附加属性的模型。2[来源:GB/T45626—2025,11.1]3.4机理模型principlemodel利用数学公式或方程描述目标装备工作原理的模型。[来源:GB/T45626—2025,11.1]3.5描述目标装备工况、故障、交互等过程的模型。[来源:GB/T45626—2025,11.1]3.6描述数字世界对目标装备操控机制的模型。[来源:GB/T45626—2025,11.1]3.7工艺智能仿真及优化系统processintelligentsimulationandoptimizationsystem以实时采集的生产参数为基础，构建基于仿真软件的工艺处理流程模型，形成对工艺过程和参数的仿真模拟和分析，通过仿真模型与工艺过程各系统间数据交互、实现生产流程预警和生产参数优化。3.8以各类关键机械设备在线监测数据、工艺数据、日常巡检数据等为信息资料基础，通过数据整合、监测预警、故障诊断等高级服务功能为手段，减少人工巡检时间，降低设备突发事故频率，提高关键核心设备安全、可靠运行效率。通过监测泵、压缩机等关键动设备振动数据、工艺数据并分析处理以优化设备维修维护计划。3.9浮式生产设施FloatingProductionStoragefacility半潜式、船型、圆筒型等海洋浮式结构物，包括船体、系泊系统和立管系统。3.10在运行情况下，对各类电气设备在线监测数据连续或周期性地采集、处理、诊断分析及传输，实现电气设备全生命周期状态评估、智能决策运维检修建议的健康管理系统。3.11智能仪表管理系统intelligentinstrumentmanagementsystem实现对现场智能仪表和阀门的管理和维护，利用现场设备的智能信息实现仪表的在线管理、故障报警诊断、参数监控等多种功能。3.12数据集成中心intelligentcentralsystem部署于油气设施生产现场端，通过数据自治，集中就近提供计算和存储功能，实现数据服务器的高效利用和现场数据的统一管控，为硬件系统与软件系统的统称。34缩略语下列缩略语适用于本文件。FPSO：浮式生产储油船（FloatingProductionStorageandOffloading）EMS：能量管理系统（EnergyManagementSystem）CCTV：闭路电视监控系统（ClosedCircuitTelevision）HART：可寻址远程传感器高速通道（HighwayAddressableRemoteTransducer）IMMS：一体化海洋监测系统（IntegratedMarineMonitoringSystem）AIS：船舶自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem）DCS：分布式控制系统（DistributedControlSystem）PLC：可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）UPS：不间断电源（UninterruptiblePowerSupply）OPC：开放平台通信(OpenPlatformCommunications)MQTT：消息队列遥测传输(MessageQueuingTelemetryTransport）5智能浮式生产装置总体要求5.1智能浮式生产装置为在浮式生产装置基础上，集成智能生产、智能设备设施、智能安全、智能协同等系统，具备多源异构数据采集与处理、工艺流程仿真与优化、设备状态监测与健康管理、水下流动安全保障、化学药剂智能加注、大模型智能体协同、三维可视化及网络安全防护等能力，实现生产运营全过程的实时感知、智能预警、协同控制与辅助决策的浮式生产装置。5.2系统架构应满足以下要求：a）采用分层、模块化、可扩展的设计，支持系统功能的迭代升级与规模扩展；b）支持标准接口与协议（如OPC、MODBUSTCP/IP、MQTT等），实现与中控系统、外部系统及第三方设备的互联互通，同时需与中控系统实现时钟同步；c）具备高可用性与容错能力，关键系统应采用冗余设计，确保在故障情况下系统仍能安全运行；d）部署与运行不得影响原有生产控制系统、安全系统及设备的基本功能与可靠性。5.3智能浮式生产装置应具备多源数据（实时数据、结构化数据、非结构化数据）的采集、处理、存储、分析和入湖能力，数据质量应符合企业内部数据湖相关标准要求，数据湖内无标准规定的数据类型应建立数据标准。入湖数据宜根据必要性进行筛选入湖。5.4智能浮式生产装置应提供直观、友好的可视化交互界面，支持操作人员对系统状态、预警信息、优化建议等进行快速理解与干预。5.5智能浮式生产装置应符合GB/T43441.1—2023中关于环境物理安全、数据安全、网络安全、访问控制等要求。5.6数字孪生系统的构建与验证应符合GB/T45626—2025《信息技术装备数字孪生系统通用要求》的相关要求。5.7AI大模型智能体的建设应符合GB/T45288.1—2025、GB/T45288.2—2025及GB/T45288.3—2025中关于大模型通用要求、评测指标与方法、服务能力成熟度评估的规定。5.8数据标注工作应符合GB/T42755—2023《人工智能面向机器学习的数据标注规程》的相关要求。45.9系统在投入运行前应完成功能试验、性能试验与安全验证，并形成完整的测试报告验收记录。6智能监控6.1工艺/公用/水6.1.1目标工艺流程的智能化应以生产流程的远程感知、生产流程自动化控制水平提升、生产流程智能化管理水平提高为目标。6.1.2智能监测要求监测信息包括：a)FPSO外输压力、温度、流量、原油含水率等参数宜实现远程监测；b)加热器/换热器/冷却器设备的入/出口压力、温度等参数宜实现远程监测；c)常压容器的液位、温度等参数宜实现远程监测；d)分离器、电脱水器的油水界位等参数宜实现远程监测；e)压力容器的温度、压力、液位等参数宜实现远程监测。压力容器气相、液相出口管线上的流量宜根据智能化应用的需求设计测量仪表并远传；f)收发球筒上的压力、过球指示器等参数宜实现远程监测；g)闭排罐及火炬分液罐的气相放空流量等参数宜实现远程监测；h)电脱水器的油相含水率等参数宜实现远程监测；i)三甘醇接触塔的气相水露点等参数宜实现远程监测；j)泵类设备出口压力、流量等参数宜实现远程监测；k)公用仪表风系统的仪表风水露点、氮气系统的合格氮气含氧量、惰气系统的惰性含氧量、三甘醇再生系统的合格三甘醇浓度、乙二醇再生及回收系统的合格乙二醇浓度等参数宜远程监测；l)压缩机的出口压力、温度、流量等参数宜实现远程监测；m)生产水排海出口及注水处理流程最后一级出口水中含油量等参数宜实现远程监测；n)注水井单井注入压力、注入流量等参数宜实现远程监测；o)生产水、注水处理流程中容器类处理设备液位、流量、运行压力、温度等参数应实现远程监测，过滤类设备运行压差、反洗信号等参数应远程监测；p)生产水增压泵、注水增压泵、注水泵、污油泵、污水泵、化学药剂注入泵等泵类设备出口压力、流量以及入口滤器差压等参数宜远程监测；q)海水提升泵出口压力、流量及海水过滤器运行压力、压差等参数应远程监测；r)海水增压泵等泵类设备出口压力、流量以及入口滤器差压等参数宜远程监测；s)间接式防海生物装置储液罐液位、运行压力、出口流量等参数宜远程监测；t)海水淡化装置进/出口流量、运行压力等参数宜远程监测；u)淡水罐液位、淡水泵出口压力、流量等参数宜实现远程监测；v)锅炉给水处理系统各级处理设备入口流量、运行压力、温度等参数应远程监测；w)锅炉给水处理系统各级滤器运行压力、压差、反洗信号等参数应远程监测；x)超滤单元入口浊度，软化器出口硬度，除氧器液位、出口含氧量等参数宜远程监测；y)系统换热器运行压力，进/出口温度、流量等参数宜远程监测；z)冷却水换热器进/出口温度、压力、流量等参数应远程监测；aa)冷却水循环泵进/出口压力、流量等参数宜远程监测；ab)冷却水膨胀罐运行压力、液位、温度等参数宜远程监测。6.1.3智能控制要求5智能控制要求包括：a)对于操作频繁的阀门宜实现远程控制功能；b)对于开排系统、闭排系统、柴油系统、火炬系统、等启/停频繁的泵类设备宜实现远程启/停功c)空压机宜实现远程启/停功能；d)对于三甘醇脱水及再生系统、乙二醇再生及回收系统，系统内的泵类设备宜实现远程启/停功e)间歇注入的化学药剂泵应具备远程启/停功能，注入点阀门应具备远程控制功能；f)工艺、公用系统电加热器应实现远程启/停功能；g)生产水、注水处理系统宜实现主/备用设备间的远程切换功能，设备进/出口流程切换阀门宜具备远程控制功能；h)生产水增压泵、注水增压泵、注水泵、污油泵、污水泵、化学药剂注入泵等泵类设备宜具备远程启/停功能；i)海水系统宜实现主/备用设备间的远程切换功能，海水提升泵宜具备远程启/停功能，海水过滤器进出口阀门宜具备远程控制功能；j)冷却海水的海水提升泵宜设置变频控制；k)防外来人员非法登临平台喷淋海水控制阀宜具备远程控制功能；l)淡水泵宜具备远程启/停功能,淡水泵进/出口流程切换阀门宜具备远程控制功能；m)锅炉给水处理系统各级处理流程宜实现主/备用设备间的远程切换功能，泵类设备应具备远程启/停功能；n)冷却水循环泵宜具备远程启/停功能、远程切换功能和变频控制。6.2消防6.2.1智能监测要求监测信息包括：a)消防泵出口压力、消防环网压力、消防滤器压差、泵出口流量、排海管线流量应远程监测；b)氮气瓶压力、氮气释放信号、气体灭火剂或新型灭火剂释放信号、气体灭火剂或新型灭火剂手/自动切换信号应远程监测；c)消防炮进口压力，泡沫液罐液位、压力，比例混合器消防水入口流量，DIFFS系统进/出口流量、压力宜远程监测；d)高压细水雾缓冲水罐液位，细水雾增压泵进/出口压力，出口流量宜实现远程监测；e)泡沫液罐液位、压力，泡沫泵进/出口压力，出口流量宜实现远程监测功能。f)艉输系统、船体主甲板区域和直升机甲板区域应通过消防炮系统结合图像识别实现实时监测。6.2.2智能控制要求智能控制要求包括：a)消防泵宜具备远程启动功能；b)消防泵宜具备非火灾工况下自动测试功能，消防泵排海测试管线阀门宜具备远程控制功能，且与火气信号连锁，确保火灾工况下，该阀门关闭；c)氮气瓶组、气体灭火剂或新型灭火剂释瓶组宜具备远程切换功能；d)气体灭火系统宜具备远程启动功能；e)消防炮应具备自动喷射或远程控制功能；f)DIFFS甲板综合消防系统宜设置远程启动功能；g)高压细水雾系统细水雾增压泵宜实现主/备用设备间的远程切换功能；6h)高压细水雾系统细水雾增压泵宜具备远程启动功能；i)泡沫泵宜实现主/备用设备间的远程切换功能；j)高倍泡沫灭火系统泡沫泵宜具备远程启动功能。6.3机械6.3.1应远程监测燃气透平发电机组启停状态、轴承温度、燃料气系统温度及压力、机组报警信号、发电机输出电压等信号。6.3.2应远程监测原油发电机组及其辅助系统启停状态、机组报警信号、发电机输出电压等信号。6.3.3应远程监测应急柴油发电机组启停状态、运行模式等状态信号。6.3.4应远程监测液压潜没泵设备液压系统温度压力、潜液泵控制压力等信号。6.4暖通6.4.1空调、风机和防火风闸等重要暖通设备应具备远程启停控制功能，并设置远程/就地控制模式转换功能。6.4.2电气设备间、中控室等重点空调房间的分体空调宜具备电流和电压等设备关键状态参数远程监视和设备故障报警功能。6.4.3集中空调系统中压缩冷凝机组、冷水机组和空气调节机组宜具备制冷剂温度/压力、压缩机电流/电压、送/回风温度、送/回风风机电流/电压、冷却风机电流/电压等设备关键状态参数远程监视和故障报警远程显示功能。6.4.4集中空调系统中压缩冷凝机组和冷水机组宜具备根据制冷剂温度自动调节制冷压缩机功率的功能。集中空调系统中空气调节机组宜具备根据设定温度自动启停电加热模块的功能。6.4.5变压器间和原油主发电机房等重点通风房间的风机宜具备送风温度、排风温度、电流和电压等设备关键状态参数远程监视和故障报警远程显示功能。6.4.6变压器间和原油主发电机房等重点通风房间的风机宜具备变频控制功能。6.4.7房间盐雾过滤器宜具备前后压差监测和报警功能。6.5电气6.5.1应设置EMS或综合自动化系统（具备分级卸载功能）对海上FPSO发电、输电、变电、配电以及设备用电进行智能监控和管理。6.5.2应能实时对测量数据（有功、无功、电流、电压、频率、功率因数）汇总、分析和故障诊断并具备数据上传实现远程监视功能。6.5.3断路器分合闸状态、继电保护动作信号、隔离刀闸、接地刀闸分合闸状态信号及故障、报警信号等具备数据上传实现远程监视功能。6.6仪控6.6.1FPSO配置的中央控制系统应实现工艺、公用等专业额外远程监测和控制需求。6.6.2远程操控中心应具有远程工程师站（兼做操作员站）、历史数据服务器和应急操作按钮（含生产模式切换按钮、生产关断及其以上级别关断按钮）。远程操控中心的中央控制系统应与FPSO就地中央控制系统功能一致。6.6.3中控系统应设置与CCTV系统联动功能，当中控系统触发火气报警时，CCTV系统能自动定位到报警区域。6.6.4现场阀门宜实现阀位开关状态反馈。调节阀应具备阀位反馈功能，关断阀和放空阀应具备开关状态反馈功能。76.6.5船体应设置液位遥测系统，用于测量船体舱室（包括货油舱、压载舱、污油舱等）的液位、船体吃水以及大气温度压力，测量数据通过就地数据采集器后应能传输至中控系统、装载计算系统等。6.6.6船体应设置阀门遥控系统，实现远程控制船体各系统（货油系统、压载系统、海水提升系统等）阀门的开关动作。6.6.7船体应设置气体取样系统，用于检测压载舱可燃气体气体泄漏，所有取样点共用一个气体探测器，通过自动扫描使该探测器逐一检测每个采样点。7.1定义7.1.1智能生产可由智慧化验装置、生产工艺在线分析仪系统、工艺仿真与优化系统、化学药剂自动加注系统、水下流动安全保障系统及AI大模型智能体组成。系统可实现工艺流程状态实时感知、动态仿真、参数优化、药剂自动加注及全流程协同优化与自适应控制。7.2数据要求7.2.1采集范围包括静态数据与实时数据。7.2.2建立统一的数据结构，规范数据标准。7.2.3数据采集精度应满足预设要求，采集频率应根据数据时效性与完整性需求进行确定。7.2.4数据质量要求智能生产对采集到的数据应满足以下质量要求：a)数据应具备唯一标识，并与设备位号及参数属性关联；b)数据应进行时间戳标记，时间同步应符合相关标准（如GB/T42381.8-2023）要求；c)数据完整性、准确性及一致性应满足工业数据质量相关标准（如GB/T39400-2020）的规定。7.3智慧化验7.3.1由智能化验装置、化验室共同组成撬装式智慧化验系统。7.3.2智能化验装置应整合样品前处理模块、智能检测模块、清洗模块、废液及固废回收模块等核心单元。7.3.3智能化验装置可具备原油、生产水、天然气、淡化水、生活污水的智能化检测功能。7.3.4化验室需满足通风、温湿度自动调控、火气检测及联动控制要求，化验室设计应符合GB50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》。7.4化学药剂智能注入7.4.1化学药剂智能加注装置应采用自动化、智能化、集成化设计，满足海上浮式生产装置防爆、防腐、防盐雾的特殊环境要求，与生产控制系统的通信交互应稳定可靠，不干扰原有中控系统独立运行。7.4.2化学药剂智能加注装置的数据采集、传输、处理与存储应符合GB/T43441.1-2023《信息技术数字孪生第1部分：通用要求》中第8章数据安全与访问控制的相关要求，保障加注过程数据可追溯、可校验。7.4.3化学药剂智能加注装置应具备在线监测、故障诊断与预警功能，实时监测关键参数，异常工况7.4.4装置管理系统内的智能加注算法模型应在保障生产处理达标的前提下，结合生产工况变化动态开展药剂加注优化分析，实现化学药剂智能管控。87.4.5为提升工艺流程监测的实时性、准确性、自动化和智能化水平，化学药剂智能加注装置应在关键工艺节点设置生产工艺在线分析仪实现在线监测功能，关键工艺节点包括不限于来液入口、各级分离器、原油外输、生产水处理及回注/排放等关键流程。7.4.6在线分析仪宜具备样品自动采集、预处理、成分分析、数据上传、自校准及异常预警功能，实现工艺参数的连续、实时、高效监测。7.4.7生产工艺在线分析仪设计应符合GB/T50892-2013《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》及SH/T3174-2013《石油化工在线分析仪系统设计规范》的相关要求。7.5工艺智能仿真及优化7.5.1宜通过建设在线工艺智能仿真与优化系统提高生产流程的智能化管理水平，对于水下生产系统或井口平台回接FPSO，宜设置水下井口（井口平台）工艺-海底管线-FPSO工艺于一体的在线工艺智能仿真与优化系统，需在FPSO上展示；7.5.2在线工艺智能仿真与优化系统应采集工艺流程和设备的静态数据、生产数据。生产数据包括：工艺流程和设备的上的压力、温度、流量、液位等参数。7.5.3在线工艺智能仿真与优化系统应具备在线监测与预警、工况预测与复盘、生产操作优化的功能。7.5.4流程中应配置满足仿真需求的温度、压力、流量、水露点、组分监测等仪表。7.6水下流动安全保障7.6.1宜具备虚拟计量、水合物风险预警、清管预测功能，实时监测分析水下井口、管道内多相流流动状态，计算管道关键工艺参数。7.6.2虚拟计量功能应实时采集工艺参数，基于水下生产设施的油、气、水流量，预测海底管道运行参数。7.6.3水合物风险预警功能应对管内水合物生成风险进行预测，提供水合物抑制剂注入建议。7.6.4清管预测功能应对清管过程进行仿真，预测清管清管器到达时间，并提供清管周期建议。7.6.5水下流动安全保障涉及的预测优化及决策应符合GB/T43441.1-2023中7.4的要求。8智能设备设施8.1定义8.1.1智能设备由传感单元、数据采集与处理单元、通信网络、数据集中管理与分析平台及远程监测系统组成。系统应满足安全可靠、开放兼容、易扩展及易维护的工程应用要求。智能设施以船体为主体，集成系泊系统与立管系统，融合监测感知、孪生实体、辅助决策和协同控制技术的系统。8.2智能设备数据要求8.2.1数据类型要求智能设备应采集自身运行状态数据应包括：a)运行参数数据，例如：如压力、温度、流量、振动、位移、转速、电流、电压等；b)设备状态数据：启停状态、运行模式、报警信息、故障记录、维护记录等；c)过程与事件数据：过程事件、报警事件及设备操作记录等。8.2.2数据质量要求智能设备对采集到的数据应满足以下质量要求：a)数据应具备唯一标识，并与设备位号及参数属性关联；b)数据应进行时间戳标记，时间同步应符合相关标准（如GB/T42381.8-2023）要求；9c)数据完整性、准确性及一致性应满足工业数据质量相关标准（如GB/T39400-2020）的规定。8.2.3数据管理要求智能设备对采集到的数据应满足以下要求：a)应支持多维度数据统计分析，可形成周、月、年等周期性报表；b)应支持与控制系统、设备管理系统及其他信息系统的数据共享与集成。8.3智能设备系统要求8.3.1系统架构智能设备健康管理应满足以下要求：a)系统应安全可靠，接入不得影响原有设备及控制系统的完整性和正常运行；c)系统应具备良好的扩展性、可维护性；d)应支持标准接口及协议，实现多系统互联互通。8.3.2系统功能智能设备健康管理应具备以下功能：a)设备运行数据的实时采集与监测；b)设备状态监测及报警管理，并支持报警分级及历史查询；c)数据管理与历史分析功能；d)故障辅助诊断及设备健康评估；e)设备运行状态展示；8.4设备监测与健康管理8.4.1应采用开放、分层分布式架构，由传感器单元、数据采集处理单元、上位机单元和远程监测单元组成。8.4.2应提供RJ-45、RS485等硬件接口，并支持TCP/IP、MODBUSTCP、MODBUSRTU等常用标准通讯协议，将未经有损信息量处理的宽带原始数据输出。8.4.3动力设备（如发动机组）应基于振动、温度、压力等多源数据开展状态监测，并结合历史数据库、运维记录，实现趋势预测、故障定位及维护建议。8.4.4外输泵等关键离心泵宜配置离心泵在线监测系统，系统应满足SY/T7499的要求。8.4.5海上离心式压缩机设备系统应满足Q/HS3153的要求。（待修改）8.4.6往复式压缩机监测应根据设备结构特点设置测点，系统测点应根据海上往复式压缩机结构特点和特性参数进行设置，分析时所必需的监测信号为振动信号、温度信号、位移信号、流量、压力等工艺参数。8.5电气设备监测与健康管理8.5.1电气设备监测与健康管理应通过电气设备数据采集及电气设备监测软件实现对电气设备的状态及健康监测，评估设备潜在的内部缺陷和外部威胁。8.5.2电气设备监测管理系统应采用B/S架构或同等工业架构，系统功能应包含：数据采集与处理、监测与报警、故障诊断、状态评估、风险评估、运维决策建议、数据挖掘与管理等功能。8.5.3电气设备监测系统应采用标准化软硬件产品，通过标准规约与接口实现电气各设备监测数据的接入软硬件部署在数据集成中心。8.5.4功能要求电气设备智能管理系统应满足以下要求：a)应通过数据采集与监测软件实现电气设备运行状态及健康状态的持续监测；c)功能应包括数据采集与处理、状态监测与报警、故障诊断、状态评估、风险评估等；d)应通过标准接口实现数据统一接入，并部署于数据集成平台。8.5.5监测配置电气设备监测配置宜包括：a)干式变压器：局部放电、环境温湿度及振动监测；b)中高压配电盘：局部放电及温湿度监测；c)UPS系统电池：电压、内阻及温度监测；d)低压配电系统：绝缘监测及故障定位功能。8.6仪控设备监测与健康管理8.6.1智能仪表管理（删除2项重复）8.6.1.1应能够与现场HART仪表进行远程通讯，并采集叠加在4mA~20mA的标准仪表信号上的HART信息。8.6.1.2采集的信息应包括现场仪表和阀门的设备信息，如设备本身的运行状态、设备制造信息、过程事件、过程报警以及故障信息等。8.6.1.3中控系统应内置信息接口，管理软件可安装在工程师站或者数据服务器中，与中控系统共享硬件设备。中控系统的输入输出模块应能够直接读取所有来自现场设备的各类参数，并将这些信息传输给管理模块。8.6.1.4实现对智能变送器、流量计、阀门定位器现场仪表的在线组态、调试、校验、状态监测及报警管理。8.6.1.5能够进行报警实时提醒，设置不同的报警级别，详细列出每一个类别的报警信息，可按照按周/按月、时间段、位号进行报警历史查询。8.6.1.6针对历史数据进行统计分析，可实现多个维度的周月年报表统计图。8.6.1.7基于设备当前的状态信息和运行数据，预测与识别设备未来的故障，推送可能会发生的故障及其类型。8.6.1.8采集数据应包括设备运行状态、设备信息、过程事件、报警及故障信息等；8.6.1.9系统应与中控系统集成，支持通过工程师站或数据服务器部署管理软件，实现数据共享；8.6.1.10应支持设备健康状态的可视化展示，并与设备位号关联；8.6.2中控系统监测与健康管理8.6.2.1采集的数据应包括中控系统的硬件数据（控制器、卡件及通道、电源模块等）、系统组态数据、台账信息数据等。8.6.2.2应具备中控系统状态监测、硬件和组态管理、系统健康评估等功能。8.6.2.3能够实时监测中控系统硬件设备的运行状态，进行系统硬件诊断和软件组态管理，并综合评估中控系统当前的整体健康状况。8.6.2.4应具备可视化展示功能，可实时显示中控系统控制器的工作状态以及I/O卡件的基本信息等8.6.2.5应能同步或导入设备台账信息；8.6.2.6应具备中控系统状态监测、硬件诊断、组态管理及健康评估功能；8.6.2.7应具备可视化展示功能，实时显示控制器及I/O卡件运行状态等信息；8.6.2.8系统应在不影响控制系统安全稳定运行的前提下部署与实施。8.7设施健康管理8.7.1监测感知是基于多种传感器、采集终端及信息系统，实现浮式生产装置在位期间船体、系泊系统、立管系统以及作业操作数据的采集、传输、存储。8.7.2智能设施监测感知数据应包括：a)气象数据：风速、风向、浪高、浪向、波浪谱峰周期、波浪跨零周期、分层流速、分层流向、温度、空气湿度、大气压力、能见度、水温、盐度、导电率等；b)船体数据：经纬度、海拔、吃水高度、横纵荡加速度、横纵摇角度、横纵摇加速度、艏摇加速度、舱室液位高度、结构应变、外输大缆拉力、阴级保护电位、牺牲阳极电流、涂层等；c)系泊系统数据：顶部张力、系泊缆倾角、系泊缆加速度、系泊缆水深、主轴承转角、滑环扭矩、轴承温度、滑环内介质温度、滑环内介质压力、系泊腿姿态、轭架姿态等；d)立管系统数据：顶部和底部张力、顶部和底部弯曲半径、立管运动、柔性立管环空状态等；e)作业操作数据：系泊操作数据、外输作业操作数据、舱室调载数据、设施改造数据等。8.7.3监测感知应明确硬件安装位置，功耗，数据采集、传输、存储方式，软件要求，数据冗余备份机制。8.7.4监测感知应具备至少72小时的独立供电与陆地信息传输能力。8.7.5监测感知设备安装及运行时不应降低浮式生产装置原有的构造安全。8.7.6监测感知数据应具有独立标识，采集数据应有时间标记，传感器原始数据不应由于质量检测、数据清洗等操作被覆盖。8.7.7监测感知应具备向数字孪生、辅助决策和协同控制系统传输数据的能力，并保障数据一致性和时效性。8.8智能设施孪生实体8.8.1智能设施孪生实体是浮式生产设施的数字化映射。包括浮式生产设施的几何模型、机理模型、行为模型、控制模型。8.8.2智能设施几何模型包括船体、系泊系统、立管系统的尺寸、形状、材料模型等。8.8.3智能设施机理模型包括船体稳性模型、船体水动力学模型、系泊动力学模型、立管动力学模型、立管流场模型、船体有限元模型、船体结构腐蚀模型、海管内腐蚀模型等。8.8.4智能设施行为模型为船体、系泊系统、立管系统的正常和非正常在位工况行为，非正常在位工况行为包括船体破舱、系泊断缆、聚酯缆蠕变、结构腐蚀等行为。8.8.5智能设施控制模型包括舱室液位控制模型、系泊缆收放模型、腐蚀电位控制模型等。8.8.6孪生实体应具备接入监测感知信息与静态数据的能力，并按照明确的同步速率和精度要求进行仿真。8.8.7孪生实体应具备通过监测感知数据修正完善算法及模型的能力。8.8.8孪生实体应通过船级社或同等权威机构验证或认证。8.9智能设施辅助决策8.9.1智能设施辅助决策是基于监测感知或外部数据对浮式生产设施进行实时评估或性能预测，辅助作业者完成对浮式生产设施的操作决策。8.9.2智能设施实时评估是对浮式生产设施结构实时在位状态进行安全评估，包括报警管理、故障诊断、损伤评估。8.9.3智能设施性能预测是对浮式生产设施结构未来状态进行预测，包括设施响应预测、剩余寿命预测、作业决策预测。8.9.4智能设施实时评估及性能预测应提供对应的结果偏差度进行量化评估。8.9.5浮式生产设施响应预测时间1分钟到3小时为短期预测，3小时到72小时为中期预测，72小时及以上为长期预测。8.9.6作业决策预测应结合历史数据及预设作业指令对潜在故障或影响进行评估。8.10智能设施协同控制8.10.1智能设施协同控制是基于监测感知、孪生实体与辅助决策的集成输出，对浮式生产设施进行联动控制与优化调节。包括系泊舱室液位调整、系泊缆绳收放等。8.10.2协同控制应具备控制模式切换功能，包括手动控制、半自动控制、全自动控制及紧急控制模式，各模式应设置明确的安全切换逻辑与权限管理。8.10.3协同控制指令下发前应进行一致性校验与安全性确认。8.10.4协同控制应以保障结构安全与环境安全为首要原则。8.10.5协同控制应与原控制系统保持兼容，并设置独立的监控通道，确保在协同控制系统失效或退出时，原有控制系统能够无缝接管。8.10.6协同控制系统应记录所有控制指令的下发时间、执行设备、指令内容、执行结果及操作人员信息，形成可追溯的控制日志，日志保存期限不应少于设施全生命周期。8.10.7协同控制系统的控制逻辑、算法模型及参数配置应经过船级社或同等权威机构的验证或认证。8.11上部设施及海管腐蚀监测8.11.1上部设施应在碳钢工艺管线适当位置设置在线腐蚀探针，以监测物流腐蚀性及缓蚀剂加注效果。腐蚀探针的监测结果应远传至数据集成中心或控制中心，并具有预警功能。8.11.2FPSO应设置阴极保护监测系统，以监测阴极保护效果。阴极保护监测结果应远传至数据集成中心，并具有预警功能。8.11.3FPSO采用外加电流阴极保护装置，外加电流阴极保护的输出电流和电压数据应远传至数据集成中心，并具有预警和远调功能。8.11.4碳钢海底管道出、入口应设置在线腐蚀探针，以监测物流腐蚀性及缓蚀剂加注效果。腐蚀探针的监测结果应可以远传至数据集成中心，并具有预警功能。9智能安全9.1定义通过多维感知、智能分析、数据融合技术，构建覆盖生产区域及相关生产环境的全域的智能安全系统，实现实时监控、智能识别、联动预警、数据集成、远程管理、历史追溯，具备自动监测、预警及多系统协同联动的一体化安全保障能力。9.2智能安防9.2.1应设置带智能分析功能的智能安全系统。在生产区、关键设备、重要房间、逃生通道、直升机甲板等区域应设置高清网络摄像头及适用不同场景的功能探测模块（红外、热成像、紫外探测等实现视频监控的全覆盖。9.2.2智能安全系统应具备全过程的实时监控、智能分析、联动预警等功能。9.2.3智能安全系统应至少配置作业远程监管、溢油监测、人员不安全行为识别、防船舶异常预警功能模块。9.2.4宜配置虚拟电子周界、视频巡检、可燃气泄漏预警、巡检机器人功能模块。9.2.5智能安全系统应具备联动预警功能，如火气与视频监控联动，火气与广播系统联动等。9.2.6应设置具备智能分析功能的智能安全系统。在生产区、关键设备、重要房间、逃生通道、直升机甲板等关键场所，应设置高清数字摄像头及适配场景的探测模块（红外、热成像、紫外等），实现视频监控的全覆盖。9.2.7智能安全系统应具备实时监控、远程监控、智能分析、分级预警、联动控制等基本功能。9.2.8人员不安全行为识别分析应实现不安全行为智能监测，覆盖劳动防护用品规范佩戴（工服、工鞋、安全帽、护目镜）、违规穿越隔离区域、上下楼梯行为、通道占用堵塞等场景。9.2.9智能视频分析应具备动火作业、高空作业、场景不安全行为及状态的监测识别功能。9.2.10应具备海面安全监测功能，实现人员落水检测、海面溢油/油膜扩散识别。9.2.11应配置基于AIS、雷达的船舶防碰撞监控系统，实现外来船舶闯入预警与监测。9.2.12应配置鹰眼摄像装置，具备指定距离目标预警、360°全景显示、多方位独立影像切换功能。9.2.13宜配置虚拟电子周界、视频智能巡检、可燃气体泄漏预警、智能巡检机器人等功能模块。9.2.14宜配置有机液体监测仪表，实现管线、法兰等部位泄漏的实时监测与预警9.2.15智能安全系统应具备多系统联动预警能力，实现火气系统与视频监控、火气系统与广播系统等可靠联动。9.3外输作业监测9.3.1FPSO宜设置外输作业监测系统，结合图像识别及AIS，对提油轮与FPSO间距、夹角等数据进行实时监测，并具备外输作业报警功能。9.3.2外输作业监测系统应集成外输作业期间大缆张力、环境信息、FPSO与提油轮间距及夹角等多源监测数据，在外输双目识别监测系统前端界面做统一展现。9.3.3应对外输作业参数进行统一数据格式存储，具备现历史数据查询功能。9.3.4FPSO宜设置外输作业监测系统，采用图像识别、AIS等技术，对提油轮与FPSO的相对间距、相对夹角等参数实时监测，并具备外输作业异常报警功能。9.3.5外输作业监测系统应集成系泊大缆张力、环境参数、FPSO与提油轮间距及夹角等多源监测数据，在智能安全监测系统人机界面统一展示、集中管理。9.3.6外输作业监测数据应采用统一格式存储，系统应具备历史数据查询、统计、追溯功能。10.1数据集成10.1.1应配置数据集成中心，实现第三方系统数据的存储和计算。10.1.2应能够实现现场数据的汇聚、计算、存储和应用等一体化管理，并通过软件实现计算、存储资源的统一调度和管理。10.1.3海上智能浮式生产装置的各智能化系统应集成在数据集成中心，智能化数据通过现场数据采集器传入数据集成中心，通过在数据集成中心中配置对应的应用软件实现智能化功能。10.1.4硬件应选用标准化产品，提供标准化接口，应采用行业主流通信协议实现数据采集，应对数据采集通道采用单向隔离网闸进行网络安全防护，确保数据采集通道运行的安全。10.1.5应包括工控网数据采集与生产网数据采集。其中，工控网数据采集是由中控系统从现场设备层采集数据，生产网数据采集是由数据集成中心从现场设备层以及中控系统采集数据。10.1.6数据集成中心应能够实现实时数据、结构化数据和非结构化数据的汇聚和存储。10.1.7实时数据宜包含生产过程控制系统中温度、压力、流量、液位、阀门开度、报警阈值、报警状态，海洋环境监测