英语原文共 11 页
多机构平台报警
版权所有IEEE论文号pcic - 2005 - 28
布雷特·t·卡德摩斯 巴里霍恩西 安吉洛 阿卡尔多
会员,电气与电子工程师协会 史奈德美联社 英国石油美国公司
美国宾夕法尼亚州莫恩顿市东纬米新大街 325工业大道 美国德克萨斯州休斯顿市西湖公园大街501号
400号盖勒-特力公司 19540 美国拉斐特拉70508
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唐纳德·佩雷斯
离岸监管合规公司
美国波特兰海湾路310号，邮编 78374
摘要- 海洋石油和天然气行业致力于使运营商和员工的每一个过程都安全。不幸的是，危险的危及生命的条件出现并不是不可想象的。如果出现不良情况，最终操作员有责任确保通知人员并采取措施传达此警报以采取适当措施。虽然有些事件几乎不需要干预，但其他事件可能会升级为撤离设施。从过程扰动到火灾和气体检测报警事件再到设施放弃，必须以清晰，及时和有效的方式通知员工。当今使用设施范围广告的最突出的方法是通过公共广播系统与相关的视觉和听觉警报设备一起进行警报广播。当公共广播系统的任务是执行此附加功能时，设计，应用和安装的要求将成为法规和合规性问题。
索引条款 -
ABS - 美国船级社
API - 美国石油协会
CFR - 联邦法规代码
ESS - 紧急停车系统
F＆G - 火灾和气体探测系统
FOI - 浮式海上安装
FPS - 浮式生产系统
FPSO - 浮式生产，储存和卸载系统
IMO - 国际海事组织
MMS - 矿物管理服务
MODU - 移动式海上钻井平台
PAEAS - 寻呼和紧急报警系统，
PAGA - 寻呼和一般警报;公共广播/一般警报
SOLAS - 海上生命安全
TLP - 张力腿平台
USCG - 美国海岸警卫队
- 介绍
在为海上应用设计报警和通信系统时，存在许多工程挑战。减少这些挑战的一种方法是依靠从其他设施获得的经验。创建本文档的目的是让读者了解监管要求之间可能存在的冲突，以及基于对平台生命周期的审查（从制造到最终目的地）的适当设计如何最大限度地减少报警和寻呼系统所需的变更. .本文旨在教育外行人员批准设计一个运往墨西哥湾并由美国管理的综合通用警报和公共广播系统的方法。
各个机构列出了一般报警系统和寻呼系统的设计标准。两个功能系统可以利用一组设备组合在一起，从而减少安装时间，设备成本和维护成本。有各种类型的寻呼和报警系统可用于满足这些要求。警报系统的主要目标是在紧急情况或风险增加的情况下向人群提供通知。使用当今可用的集成系统技术，安装专用的独立报警系统并不明智或经济可行。分布式放大器系统包括页面 / 聚会和页面 / 谈话设备，而中央放大器系统以PAGA，PAVA和PAEAS的名称提供。出于本文的目的，讨论将集中在使用分布式放大器系统作为报警和寻呼的主要手段。
与生命安全应用相关的所有设备都需要一定程度的故障监控。在不受监控的系统上正确进行日常维护时，可以在发现故障时检测并纠正故障。然而，许多缺陷可能会在无意中被忽视，导致警报系统在危急情况下需要时执行不足。当出现紧急报警情况时，系统的所有重要方面必须完全可操作并随时可用。通过采用具有故障监控的控制系统，可以合理地确保维护人员的系统状态。故障监控允许通知系统损伤以立即引起注意。当发现故障时，应立即注意尽早修理。
在设计报警和寻呼系统时，必须考虑为音频放大和用于产生通用紧急报警信号的任何设备提供重复。尾部安全[1]设备设计用于即使在任何部件发生故障时也能保持安全，这是设计这些系统时使用的另一个概念。ABS和CFR法规都要求在一般报警系统设计中考虑这些因素。
在试图遵守多个规则和规定时，可能会出现冲突。因此，必须根据具体情况评估应用这些规则的常识方法。虽然最好倾向于更严格的要求，但某些限制可能会妨碍这种方法。但是，重要的是要记住，最终目标是建立一个能够在恶劣条件下运行的高可靠性系统，并且所使用的系统必须满足法规的意图并通过现场验船师的检查。
规则和规定最低限度要求因设施及其位置而异。在美国，最常见的海上应用规则是：
- 国际海事组织（IMO），移动式海上钻井平台（MODU）建造和设备规范
- 国际海事组织（IMO），“国际海上人命安全公约（SOLAS）”
2.历史性的变化
多年来，上述规定改变了报警和寻呼系统的设计方式。从历史上看，“钟声”被列为报警信号的形式。这已经升级和扩展，包括电子操作的铃铛，喇叭或其他警告装置，能够产生与船上其他音频信号不同的音调。较旧的法规规定，任何一个分支馈线电路上只能安装五个通用警铃。该规定已经改变，以反映出在船舶内安装的馈线分支电路的位置，布线和保护方面的更多细节。对于馈线电路上的报警设备的数量，不再提供任意固定的限制。
新要求规定，红色闪烁灯/信标与通用紧急报警音一起激活，仅安装在可能听不到声音警报的高噪声区域。这是为了减少安装在船上其他地方的红色信标的混乱，这些红色信标可能用于类似的警报条件。
过去，中央放大器系统被认为是公共广播系统的唯一解决方案。对于公共广播设备使用中央或分散式解决方案时，这也已经更新，以反映符合当今法规的许多操作系统。公共地址和属之间划定的前规定！报警系统彼此独立且独立。今天的法规允许将公共广播，一般紧急报警和火灾探测和报警系统结合起来。通常，不为各种位置提供最小声压级。现在有最低声压级维持和偏移高于环境噪音水平，必须考虑。
3.设计时考虑因素
- 钻井模块
并非所有设施都有钻井模块，但应考虑永久或临时钻井设备。隔离的过程通信系统对于钻井模块设计是共同的。该专用通信系统允许钻井操作员在不干扰平台的其余部分的情况下进行通信。
由于所有人员的安全是平台管理员的最终责任，因此需要将钻井模块以某种方式集成到通用报警系统中。如果现有的钻井通信系统用于一般报警通知，则预期来自设施上的主寻呼系统的一般报警音频将在钻井区域内具有最高的报警优先级。
当专用钻井寻呼系统保持独立于所有其他通信设备时，必须找到替代解决方案以向钻井区域提供紧急报警通知。由于钻井区域内的高环境噪声水平，通常安装专用的中央放大扬声器，提供高分贝输出水平。如果使用分布式手机或放大器进行报警通知，则应安装自动调节音量的站。信标通常补充钻井区域的扬声器覆盖范围。USCG规定要求在高环境噪声区域使用信标。
将钻井模块集成到通用平台报警和寻呼系统中是一种经济有效的解决方案，可满足整体一般报警通知的法规要求。对于船体与上部的整合以及可以在平台旁边系留的临时自升式钻井平台也可以这样说。任何通用报警和寻呼系统都应设计成包括钻井模块，临时船舶和船体与上部之间连接的连接点。
- 宿舍
生活区通常是自身的寻呼区，只有最高优先级的警报音和语音页在宿舍区广播。对于一般报警系统，ABS要求室内空间的最小声压级为80 dB（A），高于环境噪声级的10 dB（A）。内部音频水平进一步相对于舱室内和舱室内的睡眠位置进行定义，其中声压级必须至少高于环境噪声水平75 dB（A）和10 dB（A）。
生活区通常设计有最少的专用于寻呼的手机。相反，中央放大用于覆盖相同区域，同时降低安装费用。中央放大器受单点故障影响，因此热备用或在线备用放大器应该是生活区系统设计的一部分。为了提供进一步的故障安全系统架构，连接到多个放大器的扬声器应在宿舍的舱室和公共区域内交替，详见附录A.
安装在生活区内的娱乐系统应与一般警报和寻呼系统连接，如下一节所述。
- 连接火与气，ESS，娱乐等系统
在系统设计的这一点上，我们决定将PAGA系统指定为所有设施警报的分配点。设计的关键部分变得与各种系统正确连接。船舶管理和控制，钻井控制，火灾探测，气体检测，紧急停机，过程安全和过程控制系统等功能所需的系统应为PAGA系统提供输入以进行报警。在设计这些接口时应小心，因为必须决定输入和输出类型，接触类型（动力/湿式或非动力/干式，闭锁或非接触式）锁定）和设备位置。输入和输出（I / O）控制电路的供电是设计的一个微妙但关键的部分，因为单独的电源可以为这些系统供电。冗余电源或插入式继电器将降低单点故障的可能性，使整个设施无法运行;但是，如果不遵循适当的设计原则，它会引起一些关于保持系统间隔离的担忧。
无论使用何种接触类型，46 CFR 第113条25-5节和ABS MODU规则第四部分，第 8章，第二节 .11.7.1.微光都要求多个报警触点制造商。当此设计与失败的要求相结合时安全的概念，接触的位置和类型对系统设计至关重要。经验表明，位于F＆G或ESS面板上的常闭继电器与通用报警控制柜的冗余接线是一种经过批准的故障安全架构方法。第二种经批准的方法是在通用报警控制柜中使用插入式继电器，并使用来自F＆G / ESS面板的监控电流。重复输入支持故障安全系统架构。平常通电继电器安装有两个输出触点，每个继电器终止于报警发生器输入端。USCG法规要求用于产生一般紧急报警信号的任何设备一式两份提供。将报警激活继电器的两个继电器输出连接到每个报警发生器，将满足报警信号复制要求。见附录B.
当娱乐系统与寻呼和通用报警系统集成时，在紧急报警或优先页面条件下，必须将所有娱乐音频静音。这通常是通过寻呼/报警系统的一个联系人控制对娱乐系统音频路径的访问来完成的。在某些系统设计中，娱乐系统将通过广播与活动娱乐扬声器相同的报警或优先页面来补充寻呼/报警系统。
4.运输过程中的考虑
为了满足交付和合同时间表，在移动到最终目的地期间完成了一些新的建筑和改装项目。虽然这种结构可以归类为货物，但当需要占用结构以完成工作时，它成为其所在的船舶的延伸部分。在这种情况下，USCG或SOLAS等法规符合船舶分类规则，适用于我。公共广播/通用警报系统是满足这些监管要求所需的生命安全系统之一。
虽然最希望结构的一般报警系统在装载和运输之前是可操作的，但情况并非总是如此。通常，安装系统以在运输途中临时满足法规要求。即使这些安装可能是临时的，但法规并未涉及临时应用，因此安装必须符合适用的规则以确保乘客安全。在运输过程中安装的临时系统和船舶的通用报警系统也必须同时运行。
在美国墨西哥湾，在运输期间正在完成工作的被占用结构必须符合USCG规定。满足一般报警系统要求的最常用方法是使用如CFR第113.25节中所述的普通电池钟系统。本节概述了联系人制造商的位置（报警启动点），电源，电路安装和分配，报警设备的位置和可听性的要求，
46 CFR第113.50节要求安装公共广播系统以补充一般警报。PA系统是必要的组件，它提供了在整个船舶中广播订单和紧急信息的手段。为了减少安装尺寸和成本，通常通过在公共广播扬声器上广播一般警报来组合公共广播和一般警报系统。46 CFR第113.50-5节提供了此类型系统的指导，如果选择此选项。
如果预计该结构将超出USCG的管辖范围，则SOLAS / IMO法规通常适用。与USCG规则一样，SOLAS和MODU代码也需要一个由公共广播系统补充的通用报警系统。SOLAS章节中列出了这一要求。B部分，规则6-4.2和ABS MODU规则第4部分，第3章，第2.17节。
5.考虑最终目的地规定
当浮动设施到达最终目的地时，管理钻井平台的机构包括钢制船舶和MODU的ABS，MMS和API RP 14F以及USCG 46 CFR。关于浮子，USCG负责设施的海洋和生命安全系统方面，而MMS负责设施的非海洋，工业部分。API RP 14F确实区分浮动平台和固定平台，而其他机构区分通信（公共地址）和警报系统。
报警音覆盖的海上设施区域以最基本的形式描述为内部和外部空间或住宿和普通船员工作空间，ABS MODU专门列出舱室和客舱浴室的睡眠位置。这种通用性得到了ABS MODU和ABS钢制船舶的
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