海洋装备与船舶安全保障系统技术

　　本书旨在对海洋装备及船舶安全保障系统技术的各个有机组成部分做全面系统的 介绍。本书共分为８章：第１章对海洋装备安全保障系统技术系统的研究现状和发展趋势 进行介绍；第２章对构成海洋装备安全保障系统技术的基础结构、支撑环境技术和岸基系 统进行详述；第３章主要介绍海洋环境实时预报技术的研究现状、主要设备及其应用；第 ４章从研究国外装备维修与保障的策略和方法对我国海洋装备物资保障系统建设的启示 开始，详细介绍了我国在装备物资保障管理中可采用的保障系统建设方案；第５章重点阐 述海洋装备安全保障系统中人员健康和安全的综合保障问题，并介绍了可采用的综合保 障系统架构和组成模块；第６章介绍海洋装备上设备和缆线的安全保障技术和方法；第７ 章完整介绍了海洋装备结构本体安全监测的系统解决方案；第８章对水下部分监控和检 测系统进行了介绍。 本书可供船舶与海洋工程领域的科研人员、航运公司的技术人员和管理人员参考。

　　任慧龙，教授，工学博士，博士生导师。长期从事海洋装备和船舶安全保障系统方面的研究，包括海洋环境预报、船舶与海洋工程结构波浪载荷计算和强度分析、海洋装备和船舶寿命评估等。主持承担了国防基础研究项目、高技术船舶科研计划项目、国家自然科学基金项目、武器装备预先研究、国家重点基础研究发展计划（973计划）项目课题等30余项。高志龙，研究员，船舶结构力学与数字化造船领域专家。国务院智力引进办派驻美国船级社合作研究成员、国家“六五”到“十五”多项重点课题负责人。曾任国家高技术研究发展计划（863计划）船舶产品数字化并行协同设计技术研究与应用项目总师组组长、中船708研究所工程研究中心副主任、船舶设计技术国家工程研究中心有限公司董事副总经理、振华重工海洋工程设计研究院总工程师、上海中集船舶海洋工程设计研究院总工程师。郭宇，工学博士。主要研究方向为船舶与海洋工程结构波浪载荷计算和强度分析、船舶与海洋工程结构腐蚀疲劳数值仿真计算、海洋装备与船舶信息化系统建设等。参与多项国防基础研究项目、国家重点基础研究发展计划（973计划）项目课题、高技术船舶科研计划项目、国家自然科学基金项目等。

第1章绪论1
1．1海洋装备与船舶安全保障系统技术概述3
1．2国外海洋装备与船舶安全保障系统技术发展现状4
1．2．1美国4
1．2．2澳大利亚8
1．2．3日本8
1．2．4韩国9
1．3国内海洋装备与船舶安全保障系统技术发展现状11
1．4安全保障系统技术的发展趋势13
参考文献17
第2章安全保障系统技术组成19
2．1基础结构和技术21
2．1．1物联终端21
2．1．2通信基础21
2．1．3通信技术23
2．1．4集成产品数据库技术26
2．1．5产品数据库管理技术27
2．2岸基系统30
2．2．1岸基网络平台软硬件系统30
2．2．2岸基信息支持中心系统33
2．3数据库系统37
2．3．1数据库系统组成37
2．3．2数据库系统设计原则38
2．3．3海洋装备与船舶工程性能数据库平台建设38
2．3．4与设计链接的集成环境40
2．4数据集成关键技术41
参考文献42
第3章海洋环境实时预报技术45
3．1海洋环境实时预报技术发展现状47
3．1．1国外发展现状47
3．1．2国内发展现状53
3．2海洋环境实时预报系统架构和设计方法57
3．2．1架构设计57
3．2．2功能设计59
3．2．3数据库设计62
3．3海洋环境实时预报技术基础设备62
3．4海洋环境实时预报技术应用64
3．4．1基于海洋模式建立海洋环境实时预报系统64
3．4．2中国全球业务化海洋学预报系统68
3．5海洋环境实时预报技术的发展趋势73
参考文献75
第4章装备上物资保障系统79
4．1物资保障系统发展现状81
4．1．1国外发展现状81
4．1．2国内发展现状82
4．2系统架构和设计方法83
4．2．1国外维修及保障策略和方式83
4．2．2对我国海洋装备物资保障系统建设的启示87
4．2．3海洋装备物资保障体系系统设计88
4．2．4管理信息系统规划方法94
4．3物资保障系统模块96
4．3．1岸基安全决策支持中心96
4．3．2海洋装备（船舶）物资管理系统功能模块102
4．4海洋装备（船舶）物资保障系统发展趋势106
4．4．1贯彻海洋装备（船舶）物资全寿命周期综合保障管理理念106
4．4．2军民一体化的多元保障模式107
4．4．3装备保障信息化、智能化技术飞速发展108
4．4．4我国装备综合保障体系建设发展趋势108
参考文献109
第5章装备上作业人员的健康和安全综合保障系统111
5．1作业人员健康和安全综合保障系统的重要性113
5．2作业人员健康和安全综合保障系统发展现状114
5．2．1健康管理发展现状114
5．2．2个人健康管理平台发展现状115
5．2．3海上人员安全综合保障发展现状117
5．3作业人员健康和安全综合保障系统架构121
5．4作业人员健康和安全综合保障系统模块组成122
5．4．1人员健康档案管理模块122
5．4．2人员健康智能监测与管理模块129
5．4．3人员安全保障模块133
参考文献137
第6章装备上设备及缆线的安全保障系统139
6．1设备及缆线的安全保障系统研究现状141
6．1．1设备维护系统研究现状141
6．1．2船舶损管监控系统研究现状142
6．1．3缆线监控系统研究现状——智能电缆卫士（SCG）144
6．1．4机舱监控系统研究现状145
6．2需求分析和设计方法148
6．2．1设备数据库建设需求分析148
6．2．2建立以物件为对象的物联网150
6．2．3装备上设备及缆线安全保障系统总体框架150
6．3模块组成和设备151
6．3．1分析模块151
6．3．2设备维护模块151
6．3．3损管系统管理模块153
6．3．4缆线监控系统模块156
6．3．5机舱监控系统模块157
6．4设备及缆线安全保障系统发展趋势160
参考文献161
第7章装备结构本体安全保障技术163
7．1海洋装备（船舶）结构安全保障的重要性165
7．2国内外研究和应用现状167
7．3海洋装备（船舶）结构本体安全保障整体架构设计168
7．3．1功能设计168
7．3．2架构设计169
7．4实现方法170
7．4．1监测点布位170
7．4．2应力数据的采集与传输方法171
7．4．3应力数据的计算与数据库系统173
7．4．4安全性实时评估175
7．4．5强度评估软件开发180
7．4．6基于实测数据的船体结构强度评估181
7．4．7疲劳测试181
7．5平台安全监测样机系统开发182
7．5．1样机构成183
7．5．2试验目的与指标184
7．5．3试验内容184
7．5．4试验方案185
7．5．5实船测试验证185
7．6应用实例186
7．6．1半潜平台结构状态智能监测实现方法186
7．6．2半潜平台结构状态智能监测样机开发193
参考文献198
第8章水下部分监控和检测系统201
8．1建立水下监控和检测系统的重要性203
8．2水下监控和检测技术的现状204
8．2．1水下监控技术204
8．2．2水下检测技术205
8．3深水作业海洋装备监控和检测技术210
8．3．1深水浮式平台监测——国内浮式平台监控和检测210
8．3．2深水立管／隔水管监控和检测现状210
8．3．3流动安全监控和检测现状与智能节流控制系统211
8．3．4陆地监控和检测中心212
8．4各国水下监控和检测技术212
8．4．1水下监控和检测的先进可展开系统212
8．4．2布放在深海和海峡的商用现成技术固定式分布系统213
8．4．3新型潜艇的声呐系统——商用声学流行技术快速嵌入计划213
8．4．4TB29A细线型拖曳阵系统214
8．4．5自主式水下航行器214
8．5水下蛙人检测技术217
8．5．1蛙人水下信息系统217
8．5．2蛙人水下载运器221
8．6水下监控与检测技术进展226
8．6．1水下IMR机器人概念226
8．6．2海底无人机在海洋工程中的应用231
8．6．3深海“互联网”232
8．6．4混合结构模式水下监控系统232
参考文献233