海上浮式核电平台温排水扩散影响因素研究

在海上浮式核电平台设计中,存在主机舱排水口排出的温排水影响核反应堆冷却水循环系统进水口海水温度的问题。本文采用基于有限体积法的三维数值方法对海上浮式核电平台船体外域温排水的扩散特性进行计算,研究环境水流速度、排水角度和排水口形状对温排水扩散规律的影响,并找到浮式核电平台主机舱排水口的最佳设计参数。结果表明,环境水流速度、排水角度和排水口形状不同,船体底部温度场的变化较大。计算结果为海上浮式核电平台船主机舱排水口的设计提供重要的指导意义。     

系泊多体海上平台非线性动力特性研究

海上浮式平台通常由多个大型浮体模块柔性连接,组成一个典型的刚柔流耦合的多振子网络系统。本文从网络动力学角度研究多体浮式海上平台,通过龙格库塔法求解海上浮式平台运动微分方程,得到海洋平台运动响应随连接件刚度变化情况。数值结果表明,连接件刚度变化使得多体海上浮式平台表现出丰富的非线性动力特性现象,例如幅值跳跃、分岔、混沌等现象。为进一步揭示非线性浮式平台的集体动力学行为,作出浮块在各响应阶段对应的时域图和相图比较。本文得到的初步研究结果及研究方法,可为大型海上浮体结构初步设计提供理论参考。     

深水浮式平台监测系统研制及应用

监测系统是获得浮式平台真实情况的可靠手段,跟水池模型试验一样,对评估平台安全非常有价值。本文研究浮式平台监测系统研发要点,并在我国"南海挑战号"FPS平台上成功实施了1套包含环境条件、浮体运动和水下系泊系统的监测系统,实现了监测系统远程控制和"互联网+"数据共享,实现了较为宝贵的台风期间监测和数据传输的功能,获得了多个台风数据和超过3年的监测信息,可为今后该平台的安全评估、深水浮式平台设计反馈、现场作业支持或预警等提供数据和依据,为将来监测系统推广应用提供了典型示范。建议下一步通过海上现场监测数据来研究无法准确通过数值模拟但对立管安全影响非常大的浮式平台涡激运动(VIM)。     

近岛礁浮式平台水动力及运动响应特性研究

根据某近岛礁地形实测数据,基于Solidworks软件完成海底地形和浮式平台的三维建模,建立近岛礁浮式平台三维水动力学模型;开展浮式平台的水动力计算及系泊模式下浮式平台波浪中的运动响应预报,给出了浮式平台的传递函数、系泊缆张力和运动响应;分析了入射波角度、周期及岛礁地形对浮式平台水动力、系泊缆张力分布和运动响应的影响.将数值计算结果与模型试验值进行对比,两者吻合较好,对近岛礁海上浮式结构物的设计有参考价值.     

航海防灾无线远程监测系统的研究

为了让船员实时了解周围海况和污染数据,提高海上船只防灾能力,增加航海安全,提出在海上适当布设监测风速、风向、海浪和海水污染点,进行实时采集相关数据.通过GTM90001无线模块和GPRS网络把信息发送给船上的PC上位机,再由上位机进行数据处理、保存、显示和及时报警.实验表明,该航海防灾无线远程监测系统,弥补了卫星拍摄对海况细节了解的不足,与卫星监测结合能做好海洋灾害的预警.该系统具有实际应用价值.     

基于LabVIEW的船舶配电网在线监测系统研究

基于LabVIEW开发平台设计了船舶配电网在线监测系统,文中的主体思想是运用虚拟仪器技术和CAN总线技术,使整个系统运转高效,网络稳定。本系统实现了对船舶配电网电量参数的实时监测和故障报警。软件设计方面,本文利用了LabVIEW编程平台,采用了多线程编程技术,实现数据采集和界面显示并行运作,使得程序运行效率大大提升。     

软刚臂式单点系泊系统现场监测技术开发应用初探

我国海洋石油平台的现场监测,目前主要集中于固定式平台,对于浮式生产储油船(以下简称FPSO)系泊系统监测尚属首次.文章针对渤海某塔型水上软刚臂式系泊FPSO现场监测系统的开发与应用做了详细介绍,该技术对FPSO生产及类似系泊系统的监测都具有借鉴和指导意义.     

基于CAN总线的船舶柴油机状态监测系统

针对传统船舶柴油机状态监测系统数据采集时间较长的问题,提出一种基于CAN总线的船舶柴油机状态监测系统,系统硬件包括测控节点模块、收发器模块;系统软件配置为柴油机状态监测软件,通过硬件与软件相结合实现了船舶柴油机的监测系统,为了证明该船舶柴油机状态监测系统的数据采集时间较短,将该系统与基于LonWorks总线的船舶柴油机状态监测系统、基于基金会现场总线的船舶柴油机状态监测系统、基于PROFIBUS总线的船舶柴油机状态监测系统进行对比实验,实验证明该系统的数据采集时间最短,说明该系统更适用于船舶柴油机的状态监测。     

基于船联网的内河船舶装载量远程监测系统

基于江苏省智能航运信息综合服务(船联网)平台建设,为满足内河运输船舶远程装载量监测及营运能效分析需求,采用吃水传感器探测船舶吃水,同时结合数据采集电路等硬件设计,以及数据滤波算法、装载量计算、传感器安装方案等关键技术研究,研发了内河船舶装载量远程监测系统,实现了实时采集船舶装载量和横倾、纵倾状态数据,并可与现有船舶远程能耗监测系统单独或合并应用,更准确地考核船舶营运效益,为提升船舶的能效设计指数(EEDI)和能效营运指数(EEOI)提供参考。     

基于DSP平台的海上目标跟踪监测系统

针对传统海上目标跟踪监测系统目标跟踪监测性能较差的问题,提出一种基于DSP平台的海上目标跟踪监测系统。系统硬件包括图像采集模块、数据存储控制模块,其中图像采集模块主要由摄像头传感器、关联寄存器组成;数据存储控制模块主要由存储芯片、模块控制接口组成。系统软件配置为目标跟踪监测软件,通过硬件与软件相结合实现了海上目标的跟踪监测。为了验证该海上目标跟踪监测系统的目标跟踪监测性能较为优越,将该系统与基于目标选择算法的海上目标跟踪监测系统、基于卷积神经网络的海上目标跟踪监测系统、基于计算机视觉的海上目标跟踪监测系统进行对比实验,实验结果证明该系统的监测成功率更高,即目标跟踪监测性能优于传统海上目标跟踪监测系统。     

PLC控制的船舶航行线路监测系统

针对当前系统存在船舶航行线路监测数据传输速率较低的问题,提出PLC控制的船舶航行线路监测系统。传输信号模块由数据传输芯片与通信芯片构成;控制模块由PLC与可编程终端构成;监测模块由位置传感器、嵌入式监测装置与GPS接收器构成,监测平台模块主要利用上位机向用户呈现监测结果;地图模块主要是通过JavaScript语言对页面HTML地图进行创建。与其他系统进行了对比实验,实验结果证明该系统的监测数据传输速率更高,提高了数据传输性能。     

基于无线传感网络的航道水下数据监测系统

航道水下数据采集和传输受到水下通信信道的多径干扰,导致数据监测的稳定性不好,提出一种基于无线传感器网络的航道水下数据监测系统设计方法。采用水下换能器基阵构建无线传感器网络,进行航道水下声纹数据、船舶辐射噪声数据以及海洋混响数据采集,采用局部总线技术进行监测数据的远程传输控制,采用TMS320C50 DSP芯片作为航道水下数据监测系统的核心处理芯片,进行航道水下数据的集成信息处理,监测系统的硬件设计分为无线传感器模块、数据滤波模块、中央控制模块以及总线模块,采用无线传感器网络进行数据监测系统的网络设计,实现水下航道数据流的多路复用、数据帧检测和上位机通信传输。测试结果表明,设计的数据监测系统能实现航道水下数据的准确采集和传输控制,数据稳定输出性能较好。     

基于LSTM网络的浮式海洋平台运动在线预报研究

海上浮式结构物运动响应的准确在线预报,对保障海上作业安全具有重要意义.本文基于长短期记忆(LSTM)神经网络模型,建立了浮式海洋平台运动响应极短期在线预报方法,可根据波浪时间序列信息对运动响应进行预报.通过半潜式平台模型试验得到大量波浪序列和运动响应数据,利用这些试验数据建立并训练LSTM模型,并对不同的测试工况进行运动预报和分析.结果表明,所建立的LSTM模型针对浮式海洋平台运动极短期在线预报具有较高的预报精度,预报提前量为12 s时,纵荡、垂荡和纵摇预报精度分别高于90％、93％和85％,且模型的计算效率高,每步计算时间为毫秒级,远小于预报提前时间,可以实现运动在线预报.     

基于云存储的海量海洋监测数据平台设计

海洋监测数据规模较大,当前平台处理数据能力较低,无法有效处理海量海洋监测数据,不能满足监控实时性的要求,为此,设计一种基于云存储的海量海洋监测数据平台,给出了平台的总体结构,主要包括海洋数据监测子系统和云存储子系统。针对海洋数据监测子系统,详细分析了数据采集卡、传感器、AD7606芯片的设计过程,传感器将得到的海洋监测数据发送至数据采集卡中,采集卡将结果传输至AD7076芯片中,对数据进行处理,将处理后的结果存储至云存储子系统中。针对云存储子系统,给出了其详细架构和工作流程,设计了关键的实现代码。实验结果表明,所设计系统具有较高的运行效率,且采集的海洋数据较真实,监测结果可靠。     

基于云存储的海量海洋监测数据平台设计

海洋监测数据规模较大,当前平台处理数据能力较低,无法有效处理海量海洋监测数据,不能满足监控实时性的要求,为此,设计一种基于云存储的海量海洋监测数据平台,给出了平台的总体结构,主要包括海洋数据监测子系统和云存储子系统。针对海洋数据监测子系统,详细分析了数据采集卡、传感器、AD7606芯片的设计过程,传感器将得到的海洋监测数据发送至数据采集卡中,采集卡将结果传输至 AD7076芯片中,对数据进行处理,将处理后的结果存储至云存储子系统中。针对云存储子系统,给出了其详细架构和工作流程,设计了关键的实现代码。实验结果表明,所设计系统具有较高的运行效率,且采集的海洋数据较真实,监测结果可靠。     

基于虚拟现实的舰船工作状态智能监测系统

舰船工作状态监测是提升海上战力的关键,但是舰船设备种类、结构的复杂化,导致工作状态监测通信时间延迟较长,无法满足现今舰船稳定航行的需求,应用虚拟现实技术设计新的舰船工作状态智能监测系统。设计系统硬件包括数据处理板单元、管理板单元与通信链路单元,软件包括虚拟现实场景搭建模块、交互界面模块及其状态监测与报警模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了舰船工作状态智能监测系统的运行。实验数据显示:应用虚拟现实技术后,用户能够实时与平台进行交互,缩短了通信时间延迟,充分表明了设计系统具有更好的应用性能。     

基于web的船舶交通信息管理系统设计

针对传统船舶交通信息管理系统运行效率慢的问题,结合web,对其进行优化,设计一个基于web的船舶交通信息管理系统。首先按照B/S结构设计系统3层框架,数据采集服务端层、业务逻辑中间件层和web客户端层,然后根据框架设计系统2个主要硬件设备,信息动态采集设备和信息处理设备;最后进行系统软件设计,包括信息采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据储存模块。结果表明:与传统船舶维修信息管理系统相比,本系统运行效率提高5.2 bit/s。     

可回收式水下声学网络监测节点的设计与实现

本文针对我国日益增长的近海海洋环境监测的迫切需要,同时考虑到水下节点布放和回收的便捷性,提出了一种新型可回收式水下声学网络监测节点方案,该方案的特点是使用可脱开插头和电爆螺栓来实现节点的水下长时间供电和自主上浮分离。最终完成的声学网络节点样机可靠性高、结构紧凑且性能指标良好,并已通过海试实验验证。该水下网络监测节点是水声网络监测技术与试验系统的基本功能实现平台,为后续开发利用海洋资源提供依据和参考。     

深水浮式生产设施一体化海洋监测系统国产化分析

针对深水浮式生产设施的全方位监测,开展海洋平台监测系统发展和应用现状的国内外调研,阐述一体化海洋监测系统（Integrated Marine Monitoring System,IMMS）关键技术。引入深海一号能源站监测系统实例进行海洋监测系统国产化探索,分析海洋监测系统国产化的发展方向,为今后深水浮式生产设施的安全完整性管理提供借鉴。     

云平台船舶状态实时监控系统

为了实现船舶的有效监管,本文结合云平台技术开发了一种船舶远程状态实时监控系统,详细介绍了该实时监控系统的基本框架、基于云计算平台的数据处理模块和数据采集模块设计。该船舶状态实时监控系统能够利用局域网和CAN总线等数据链路,快速获取船舶的实时状态参数,有助于提高船舶航行的安全性。