基于实测动冰力时程的海洋平台结构冰振反应分析

冰激平台结构振动是影响渤海石油钻采平台冬季正常生产和安全的主要因素。本文采用实测冰压力时程,对渤海辽东湾北部的ＪＺ２０－２ＭＵＱ平台结构进行了冰振反应分析,计算了不同设计冰厚、不同冰作用方向和标高及平台桩腿有无正倒锥体（一种破冰装置）的结构反应,探讨了正倒锥体对减轻冰力和结构反应的作用,发现了结构冰激振动的一些特征,为在该平台上实施振动控制方案提供了依据     

海洋数据备份平台的设计和实现

随着海洋数据的日益增加(现数据总量已达PB级),长期积累的海洋数据类型越来越多,海洋数据的存储环境也越来越复杂。艰苦的海上作业条件以及昂贵的数据采集和分析设备,使得海洋数据的获取成本越来越高。为了有效地保存海洋数据,需要一套安全可靠的数据备份平台来加强对海洋数据的管理。本文根据海洋数据的多种数据类型和复杂存储环境,设计出了一套能涵盖所有海洋数据类型的备份平台,并针对海量小文件(字节级)和基于OpenStack架构云平台中虚拟机整机的备份流程进行了优化,有效地保障了海洋数据的存储安全。     

海洋剖面要素数据处理系统的设计与实现

海洋剖面调查过程中涉及多项海洋调查仪器设备,由设备产生的原始数据数据量较大,给数据处理工作带来了很大的难题。针对不同来源、不同结构的仪器数据,文章提出了一种海洋剖面要素数据处理系统的设计方法,并借助Oracle数据库和Visual Studio开发工具,充分利用WPF技术实现了该系统。该平台可以满足海洋剖面要素数据处理质量控制的需要,同时能够实现相关调查数据的预处理和管理,为海洋剖面要素数据提供了一种高效、便利的处理方法。     

基于“彩虹4”无人机海洋监测平台的设计与验证

针对海洋监测中轻小型无人机抗风能力差、大范围动态监测能力不足的问题,本文以彩虹-4型中空长航时无人机为平台进行了载荷安装、电气接口及电磁兼容性设计,实现了光电吊舱、对海雷达、AIS多任务载荷的优化集成,通过开展远距离无人机通信、载荷数据与位姿信息实时同步回传、数据处理等关键技术研究,形成了一套完整的海洋监测平台软硬件系统。最后经过长时间的地面测试并在海南三亚市东部海域开展远距离飞行试验,依据应用场景及作业的紧迫程度,探索了海岛礁成图等常规监测和海上船只目标应急监测应用模式,验证了平台设计指标,其中平台续航能力优于22h,作业通讯距离达到2 300 km,在无控条件下可见光、红外、SAR成像精度分别为15.35 m、21.09 m、6.30 m。结果表明,该平台能够满足海洋监测技术要求,具有实际应用价值。     

海洋平台优化设计的研究进展

结构优化是结构设计理论的重要发展,随着“十五”渤海大油田勘探开发战略的实施,结构优化技术将在新型抗冰振平台设计中发挥重要作用。从静力优化设计、动力优化设计、基于可靠度优化设计、全寿命优化设计四个方面论述了海洋平台结构优化设计的研究现状,并展望了海洋平台优化设计的研究前景。     

固定式海洋平台结构风险设计方法综述

海洋平台的结构设计中主要考虑海洋环境和工作荷载作用,但近年来事故荷载的影响日益引起设计者关注。在此背景下,以固定式导管架平台结构为目标,综述当前针对事故荷载的风险设计方法的应用现状。首先论述在事故极限状态设计中应用风险分析的必要性;随后综述通用规范,如NORSOK、DNV、API等规范系列中对风险分析方法的使用现状,包括风险决策的不同层次、安全标准的各类形式,重在分析各类规范相关规定的异同,探讨各类方法的适用性;最后结合我国现状,论述若针对事故荷载编制基于风险方法的设计规范,目前尚存的问题,以及解决途径。     

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。     

基于并行计算的海洋平台谱分析疲劳筛选技术研究

为了得到海洋平台疲劳失效风险最大的焊接区域,提出了以有限元网格单元应力为基础的谱分析筛选方法,并开发了程序。程序采用并行计算架构,单次完成数万个单元的累积损伤度/疲劳寿命计算,并通过有限元软件以云图方式显示疲劳寿命。采用该程序计算双浮筒半潜式平台的疲劳寿命。结果表明,该型平台疲劳失效风险较高的区域为立柱与上壳体下浮体连接对角线转角区域、浮筒中纵舱壁与立柱连接区域。并行计算方法的引入,大大缩减疲劳损伤度计算的分析时间,采用22核心的CPU,时间缩短为原来的1/18.5,17小时完成全平台外壳单元谱分析计算。     

基于可靠性分析的海洋平台地震保险费率的计算

海上油气开发是投资大、风险大、收益大的风险型产业,因此作为海上油气开发的主要设施海洋平台的保险也越来越受到重视。本文以结构可靠性为基础,探讨了海洋平台地震保险费率的计算方法。     

基于WebGIS的东海区海洋观测资料共享及服务平台的设计与实现

以WebGIS和数据库技术为基础,整合东海区海洋台站数据、浮标数据、船舶数据、地波雷达数据和X波雷达数据5类海洋观测数据,建成Web系统,实现多源数据的融合展示。平台的建设将提高海区中心信息化建设的能力,为预报、信息、科研等部门提供全面的数据展示。     

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。     

基于小波变换的固定式海洋平台结构损伤识别方法研究

小波变换在分析非平稳信号方面较傅立叶变换更有效,为了检测出海洋平台结构中裂缝或因刚度降低引起的损伤,对海洋平台的响应信号进行离散小波变换,通过分析变换后的信号是否有突变现象判断结构是否出现损伤,并结合模态应变能法实现了对结构损伤的定位,探讨了传感器位置对识别效果的影响。     

基于固有频率的海洋平台损伤检测方法的改进

针对海洋平台损伤检测方法中需要未损伤模型参数的不便,提出了一种相对频率变化量的方法。对不同类型构件的损伤及同一类型构件在不同位置损伤的情况,进行结构模态分析,研究平台结构的固有频率对损伤、损伤位置和损伤程度的敏感性,以及平台质量变化对频率的影响。利用两次测量的相对频率变化量,可以发现损伤的存在,并进行损伤的初步定位。     

基于小波变换的海洋平台损伤检测研究

当结构物产生损伤时,结构的动力特性会发生变化,从而引起结构振动响应产生相应的变化。小波变换是奇异性信号的良好检测工具,可以用于识别结构损伤的发生。建立了某海洋平台有限元模型,得到了随机海浪作用下不同损伤工况的结构振动响应。基于小波变换损伤检测,针对不同类型杆件损伤、不同位置杆件损伤、不同程度的噪声污染以及不同方向振动响应信号情况下,分别研究了海洋平台结构的损伤检测问题,得到了一些有用的结论。     

海洋地理信息系统教学资源平台的设计和实现

针对海洋地理信息系统课程的教学情况,为克服课程学习的资源限制,开发构建了《海洋地理信息系统教学资源平台》。该网络课程是以《现代远程教育规范》的指标体系为参照,以计算机网络技术和多媒体技术为手段,采用三维动画技术、在线交互技术及在线组题等多种技术,基于.NET平台,用Visual C#语言开发和构建而成,实现了在线答疑、在线组题和测试、视频教学、特色实验以及学生带赛案例分析等其它教学资源展示和共享功能,内容丰富,是具有重要意义的互动式教学资源平台。着重介绍了平台的具体设计及其关键技术的实现。     

基于水下滑翔机平台的海洋声学探测技术发展现状与展望

水下滑翔机作为一种新型海洋监测平台,具有大航程、长时序、高隐蔽性、低成本及通用性强的特点,是用于水下移动目标探测、海洋水文环境精细化测量的优势平台,在海洋勘测与探测、国家海洋安全、海洋环境监测体系建设中发挥着重要作用.详细梳理了基于水下滑翔机平台的海洋声学探测技术的国内外研究进展现状,展望了推动海洋声学探测未来发展的关...     

极端海洋环境对海洋平台疲劳寿命的影响

基于渤海和南海的海洋平台设计环境条件,分析了近年来我国近海极端海洋环境条件的发生规律及其对海洋平台疲劳设计条件的冲击。采用Miner’s线性累积疲劳损伤准则和疲劳可靠性理论,研究了极端海况引起的疲劳损伤对海洋平台疲劳寿命的影响,提出了考虑极端海洋环境条件的海洋平台疲劳设计方法。研究表明,由于近年来全球气候变换带来的极端气象条件频发,导致海洋工程结构经历传统意义上的多年一遇海洋环境条件的概率大大增加,使得现行的海洋平台疲劳设计条件偏离了实际的海洋环境条件。数值算例表明,极端海况引起的疲劳损伤在总的疲劳损伤的比例大大增加,甚至成为疲劳损伤的主要部分。因此,这些极端海况引起的疲劳损伤对结构疲劳寿命的影响不容忽略,考虑极端海洋环境条件的海洋平台疲劳设计符合近年来的灾害性海况频发的现状。     

基于生态优先的海洋空间资源高质量开发利用对策研究

海洋空间资源开发利用质量与政府公共资源规划配置决策、资源使用者利用方式密切相关。文章通过对目前海洋空间资源开发利用特征研究,揭示了影响海洋资源开发质量的资源储备、规划配置、生态环境、开发方式等方面的制约因素,并从政府机制建设和使用者资源开发模式两个层面提出完善和改进对策。一是政府在海洋资源收储、统筹集约规划、生态环境保护方面建立保障与引导机制;二是资源使用者选择技术创新和精细化开发策略,以期为实现海洋空间资源高质量开发利用提供参考。     

海洋多平台多传感器协同监测任务 智能规划技术

海洋多平台多传感器协同监测任务智能规划技术面向大型复杂海洋传感网络,能够在海洋信息平台及传感设备大规模海上部署的情况下进行大批量的任务规划和观测资源分配,形成海洋情报分析-系统行动规划-行动规划实施-精确情报再收集的良性闭环监测模式。针对重要海上态势,能够通过多平台、多传感器协同行动规划手段,对情报进行持续的、多手段协同的精确观测,有效提升海洋传感网络的监测效率和精确度,显著降低系统对指挥调度人员的素质经验要求,极大提升了海洋传感网络系统的指挥调度智能化自动化水平。该技术全面分析了海洋传感网络的共性特点和特性差异,充分考虑了海上环境、能源、通信等多方面制约因素,建立具有广泛适应性的海洋多平台多传感器协同监测任务智能规划问题模型,能够快速移植到不同的海洋传感网络,采用差分进化、蚁群、贪心等多种群体人工智能算法和状态空间启发式搜索算法,满足不同业务场景规划的需求,同时具备智能约束匹配和规划冲突消解的能力,实现运行规划动态调整、系统资源实时匹配和协同保障。     

基于Solr的海洋空间资源搜索应用研究

为促进海洋数据的应用和共享,有力支撑海洋空间资源管理,文章通过构建海洋综合数据库和数据分类,采用Solr技术实现对海洋空间资源的多源、异构和海量数据搜索。研究结果表明：Solr是专业、高效和开源的搜索引擎,基于海洋综合数据库平台,可实现对海洋空间资源的基础搜索、业务数据搜索、搜索定制和搜索展现,具有搜索字段更加丰富、搜索速度更快、搜索结果更加准确和搜索结果展现形式更加多样等优点。