基于区块链的海洋数据安全共享系统构建

在海洋数据体量快速积累和数据技术迅猛发展的时代背景下,海洋数据高效管理和价值挖掘成了重点课题之一。文章结合密码学中非对称加密技术(同态加密)和区块链中智能合约技术,构建“双链并行结合智能合约”的地区海洋数据安全共享系统。该双链系统中,“海洋数据注册链”管理共享节点、“海洋数据匹配链”管理待匹配节点,通过智能合约自动执行供需双方的资源有偿共享。该系统既促进了不同地区间的海洋数据共享流转,又保护了资源供应方的合法控制权,实现了对链上流通海洋数据的有效管理与监控,是区块链技术与传统海洋资源调查数据库相结合的海洋资源创新产物,理论上解决了不同地区间海洋经济发展中的海洋基础数据共享问题。     

海水贝类养殖对生态系统的影响

海水贝类养殖在迅速发展的同时 ,也对海洋生态系统产生了影响。这些影响包括由于贝类大量摄食而导致的浮游植物生物量 下降、种类组成改变,以及有机物质和营养盐的截留和再循环从而影响生物地球化学循环, 筏式养殖的“岛屿”效应而引起的水动力的改变。     

宁波贝类养殖滩涂沉积物中化学物质的分析研究

对宁波市沿海主要滩涂贝类养殖环境中的有机物、硫化物、总磷(TOP)、总氮(TON)、重金属(Cd、Cr、Pb、Hg、Cu、As)等的污染情况进行了分析与评价.研究结果表明:宁波市滩涂贝类养殖环境尽管受到了一定的污染,但总体状况良好,基本符合滩涂贝类养殖的使用要求.除了枯水期三北滩涂中有机物的含量略微超标,丰水期Cu的含量超标现象较为严重外,其它化学物质的含量均低于评价标准.数据分析表明,沉积物中各化学物质的含量与底质类型之间有着密切的联系,除了作为营养因子的总磷和总氮外,其它化学要素的含量均随着沉积物粒度的减小而增大.此外,沉积物环境中许多化学物质之间也存在着一定的相关性.     

贝类养殖对海湾生态系统的影响

本文描述了海水养殖贝类生态的主要特点,重点讨论了高密度贝类生物沉降过程以及对浮游植物的摄食控制等过程的生态效应。通过文献综述和个例分析,论述了贝类养殖对海湾生态系统的影响。本研究对贝类养殖业持续发展及沿海环境的保护均具有重要意义,文中还就今后的研究及方法学提出了建议。     

厦门贝类养殖区海水、沉积物和养殖贝类体内重金属含量的初步研究

根据2005年4月和10月厦门贝类养殖区的环境调查资料,着重对贝类养殖区海水、表层沉积物和贝类体内重金属的含量分布进行分析,并对贝类养殖区的生态环境进行质量评价及潜在生态危害评价.结果表明,厦门贝类养殖区海水中Cu、Pb、Cd、Zn的平均含量分别为1.06、1.23、0.05和6.28/μg·L-1;沉积物中Cu、Pb、Cd、zn的平均含量分别为20.0×10-6、39.5×10-6、0.07×10-6和97.3×10-6.贝类体内Cu、Pb、Cd、Zn的平均含量分别为16.3×10-6、0.24×10-6、0.38×10-6和63.9×10-6.生态环境质量评价结果表明,贝类养殖区海水重金属的含量符合第二类<海水水质标准>要求,处于清洁水平;养殖区沉积物重金属的含量符合第一类<海洋沉积物质量>标准,属于较清洁水平.潜在生态危害评价结果,Cu、Pb和Cd的潜在生态危害系数大于Zn,表明Cu、Pb、Cd的潜在危害大于zn,但整个养殖区沉积物中重金属的潜在危害属于轻微,养殖环境良好.菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum、缢蛏Sinonovacula constricta体内Cu、Pb、Cd、Zn的含量均未超<无公害食品>,<食品中锌限量卫生标准>和<海洋生物质量>标准,但僧帽牡蛎Saccostrea cucullata体内Cu的含量和泥蚶Tegillarca granosa体内Cd的含量已超标.     

贝类养殖风险控制体系建设的基本构想

随着贝类养殖技术的提高,贝类养殖种类与养殖方式日趋多元化,养殖规模逐步扩大,养殖产量不断增加,现已成为中国水产养殖的重要组成部分。基于对中国贝类养殖发展现状的分析,将贝类养殖风险归纳为自然、生态、经济社会与技术风险等四类,并对四大风险的来源进行了深入分析,提出了建立贝类养殖"一体两翼"风险控制体系的基本构想。最后,从政府扶持、团队建设、科技攻关、融资等方面提出了保障措施与建议。     

区块链技术在海洋领域的应用与展望

通过文献收集调研了区块链技术在国内外的发展现状,简述了区块链技术在渔业交易、航运物流和智慧海洋建设等海洋领域的应用成果,重点分析了我国海洋领域在区块链技术应用中普遍存在的缺乏顶层设计、应用场景有待明确、底层核心技术亟需突破的问题,并提出了建立健全区块链制度标准体系、提高政策支撑力度、提升区块链核心技术自主研发能力的具体...     

贝类养殖环境安全评价及其监控体系技术研究的探讨

受陆源排污、渔船作业及海水增养殖自身污染等共同影响所导致的养殖海域污染加剧、生态环境恶化等一系列问题,将严重威胁养殖贝类的质量,并制约着我国海水贝类养殖业的健康持续发展。针对这一问题,文章结合正在开展的我国海洋公益性行业科研专项,对我国重点海域贝类养殖环境安全评价及其监控体系技术研究作一分析和探讨,并简要介绍了该公益项目的立项背景、研究内容和目的,同时指出现阶段我们必须阐明海洋环境对养殖贝类质量的影响,并将环境因素纳入到养殖贝类质量监控过程之中,开发全新的贝类养殖环境安全评价和监控体系技术,才是保证未来海水贝类养殖业持续、健康发展的必然之路。     

厦门海域养殖贝类体内重金属的初步研究

根据2005年4月和10月厦门市贝类生产环境区划调查资料,着重对僧帽牡蛎(Saccostrea cacullata)、菲律宾蛤仔(Rudita Pesphilippin adams)、泥蚶(Tegillarca grannosa)和缢蛏(Sinonvacula cucullata)的软体部、胃含物、外套膜、卵、肌肉和外套腔液中的重金属含量进行探讨和研究.结果表明,厦门4种养殖贝类体内Cu,Pb,Cd和Zn的湿质量比分别为0.88～60.3 mg/kg,0.12～0.48 mg/kg、0.04～0.72 mg/kg和12.4～163.5 mg/kg,平均湿质量比分别为16.3,0.24,0.38,63.9 mg/kg.在不同养殖水域,同种贝类体内重金属的含量差异较大,在相同养殖水域贝类体内重金属的平均含量种间差异也较大.4种贝类的胃舍物中重金属的平均含量最高,外套膜和软体部次之,外套腔液含量最低.根据<无公害食品水产品中有毒有害物质限量的标准,对4种贝类体重金属的污染程度进行评价,结果表明,僧帽牡蛎、菲律宾蛤仔和缢蛏体中重金属的含量均未超标,但泥蚶体内Cd的含量略微超标.     

基于区块链的科学数据汇交存证模型研究与实现

科技计划项目产生的科学数据是科技成果的重要组成部分,开展科学数据汇交是收集科技成果的关键一环。目前大部分科学数据中心的汇交系统采用“中心化”存储管理模式,存在数据权属争议、数据易篡改等隐患。针对这一问题,本文分析数据汇交的现状及痛点,提出了基于区块链的科学数据汇交存证解决方案,结合海洋科学数据汇交系统设计存证智能合约,实现汇交全流程可追溯。利用区块链不可篡改的特性,对海洋科学数据进行链上链下存储,将原始数据的Hash值上链并附上权威机构的数字签名,确保链上数据不可伪造,链下数据可验证权威性,为开放共享服务提供可信海洋科学数据。     

基于扩展单调速率算法的水下平台通信系统

针对水下平台工作环境复杂、通信实时性和可靠性要求高的特点,设计了一套分布式冗余通信系统。该通信系统以西门子PLC S7-400H和工控机为主控制器,基于波分复用技术建立了冗余的光纤传输通路;同时提出了一种新型的扩展单调速率算法,对水下平台的任务进行了优先级分配,并基于此算法进行了通信系统软件设计。经过可靠性分析和半实物仿真试验验证,该通信系统的实时性、可靠性及冗余机制符合设计要求,可以成功应用于水下平台,效果良好。     

基于可靠性的海洋石油平台维修策略研究

针对海洋石油平台传统维修方式依赖经验的缺陷,从可靠性分析角度来制定维修策略,包括确定最佳维修周期和制定设备的检修顺序。以胜利油田埕岛中心一号海洋石油动力平台电力系统为例,采用基于最小割集的数值仿真方法进行故障树分析,通过任务可靠度推出任务时间,实现以可靠性为中心的最佳预防性维修周期的确定。此外,对系统进行重要度分析,按关键重要度大小进行排序,从而制定设备的检修顺序。     

基于人工神经网络的半潜平台动力定位系统推力分配策略研究

针对带有禁止角的半潜平台动力定位系统推力分配算法功率较大的问题,提出了一种基于人工神经网络拟合桨—桨干扰推力损失函数的序列二次规划推力分配算法。该方法考虑了半潜平台桨—桨干扰造成的推力损失,引入推力系数来表达推力损失。利用人工神经网络拟合推力系数,将推力损失加入到推力分配的数学模型中,取消了禁止角。采用序列二次规划求解推力分配数学模型。最后以某半潜式钻井平台为例,选取三种浪向角工况进行推力分配仿真模拟,结果显示该算法在高效分配定位所需推力的同时有效减小了功率消耗,应用前景广泛。     

青岛市水资源可持续利用的对策与建议

阐述了青岛市水资源可持续利用应注意的问题,指明了水资源开发、利用、保护、治理等方面可持续发展的战略转变和创新发展方向,并对今后解决青岛市水资源利用问题提出了对策与建议．     

基于多态模糊贝叶斯网络的半潜平台安装风险分析

针对半潜式平台安装作业风险评估中存在的风险多态性和模糊性问题,构建了一种多态模糊贝叶斯网络风险分析模型。根据行业规范推荐标准定义语言性评价模糊集,描述根节点的事故状态发生概率,克服了传统方法中确定性概率难以获取的困难。利用相似性聚合法结合置信度指标融合专家意见,引入改进的去模糊化转换方法,提高了专家知识经验转化为定量数据的合理性和可靠性。基于贝叶斯网络的双向推理和敏感性分析技术,实现了工程作业全过程的风险评估。通过对陵水17-2项目半潜平台整体吊装过程进行风险分析,验证该模型的合理性与有效性,为半潜平台安装作业风险管理与防控策略制定提供指导。     

内孤立波下深水半潜式平台系统动力响应研究

我国南海海域海洋环境条件复杂且海水密度垂直层化现象显著,内孤立波活动频繁,因内孤立波而造成海洋开采平台破坏的案例屡见不鲜。依托水动力计算软件AQWA二次开发功能,采用Kdv方程,借助Fortran语言将深水半潜式平台立柱、浮箱、系泊系统3部分的内孤立波作用力叠加到外力项中,联合求解半潜式平台的6自由度动力响应特性。数值模拟结果表明,在内孤立波作用下,半潜式平台的运动及系泊线张力均受到了显著的影响。在不考虑系泊系统受内孤立波作用时,平台在纵荡和横荡方向上产生较大的漂移运动,最大偏移量较无内孤立波情况下增加了8倍;系泊线最大张力提高了17%,增加了系泊线断裂的风险。在考虑系泊系统受内孤立波作用时,平台的纵荡和横荡运动响应在原响应基础上继续提高15%,但是系泊线张力变化不大。内孤立波不同浪向下的平台纵荡和横荡响应相差也很明显;系泊系统合力在不同方向上的大小决定了平台不同方向上运动的大小。     

一种新型半潜式平台概念设计研究

在详细研究影响平台综合性能的诸多因素基础上,克服现有半潜式平台存在的不足,结合自升式平台甲板可以自由升降的优点,开发了具有自主知识产权的自升式半潜多功能深海浮式（JCSM）平台。JCSM平台结合了自升式平台与半潜式平台的优势,并以平台综合性能的提升为目标进行了细节上的优化,稳性裕度大且运动性能优良,可适应干式采油、湿式采油和干湿组合式采油等不同采油模式,并同时具有钻井、早期生产、修井、油气处理与油气储运等多种功能。在详述JCSM平台的组成及性能特点的基础上,对JCSM平台进行了稳性与运动性能数值分析,并与传统半潜式平台相比较,验证了所研发新型平台性能的优越性。研究为未来海洋油气田开发提供了一种新的选择,并对全新概念的浮式平台开发有借鉴和指导意义。     

深水半潜式钻井平台动力定位最优作业方向研究

从动力定位的角度,以深水半潜式钻井平台为研究对象,对其在不同方向环境载荷作用下的动力定位进行时域模拟,得到作业工况各角度下平台水平方向位移以及功率消耗的时历。通过最优精度方向角和最优功率方向角的求解,最终得到平台的最优作业方向,满足海洋平台正常作业高精度、低能耗的要求,为平台的工程作业实践提供参考,并为模型实验提出新的研究方向。     

花生四烯酸调控网络在贻贝麻痹性贝毒代谢中的作用基于转录组和代谢组联合分析

紫贻贝（Mytilus galloprovincialis）是富集麻痹性贝类毒素（Paralytic Shellfish Toxins, PSTs）能力很强的代表性双壳贝类,但研究表明紫贻贝暴露于PSTs也会引起机体炎症反应,其作用机理及对毒素代谢影响尚不清楚。本研究采用转录组学与代谢组学联合分析技术,比较了产PSTs的链状亚历山大藻（Alexandrium catenella）暴发的不同时期,紫贻贝机体的基因表达量与代谢物含量差异,以解析PSTs胁迫下紫贻贝机体的炎症反应机制。结果表明,紫贻贝暴露于PSTs后表达的基因和代谢物均发生显著变化,其中差异表达基因17232个,差异代谢物341个。基于联合分析,差异表达基因与差异代谢物显著富集在花生四烯酸和谷胱甘肽代谢通路中,基因PLA2G2F、ALOX5、TBXAS1以及代谢物ARA、PGH₂、TXA₂、LTA₄、5-HETE对贻贝机体的促炎反应发挥重要作用;而基因GPX4、CYP2J2和代谢物15-HETE、GSH则调节机体炎症的消退。本研究揭示花生四烯酸相关通路在贻贝机体炎症反应过程中具有重要的调控作用,为下一步深度揭示PSTs胁迫下贻贝机体炎症网络化响应机制提供了研究基础。     

基于模型试验的海洋核动力平台定位系统解脱作业关键指标分析

海洋核动力平台定位系统采用软刚臂单点系泊方式,属于多铰连接的单点系泊装置。定位系统在长期海上运营过程中,会面临结构维护、改造、更换等作业,解脱作业的安全性是定位系统乃至核动力平台安全的重要组成。借鉴国内外海洋石油平台解脱作业的成功案例,首先给出了核动力平台定位系统解脱作业的流程,并结合解脱作业故障树的风险传递路径给出关键风险指标;然后基于相似理论搭建了定位系统1∶9缩尺比模型试验平台,真实模拟了定位系统全流程解脱作业,验证了定位系统解脱作业的可行性与有效性;基于实时测量数据分析提升缆绳在限位状态与解脱作业时的张力响应、法兰解脱时系泊腿下部万向节振动响应、系泊刚臂下放姿态等关键指标。研究结果表明物理试验模拟方法可以准确表征解脱作业过程的关键节点,并为量化作业指标、优化作业流程提供数据支持,同时相关试验分析方法可以为其他海洋装备的解脱、安装等提供参考。