2025年“数据要素×”大赛海南分赛深海科技赛道优秀项目案例之七 | 深海一号船体智能管理系统

“深海一号船体智能管理系统”是由中海油海南能源有限公司研发的面向深海半潜式生产平台的智能化运营管理系统。项目以水文环境信息、力学监测数据为基础，构建钢悬链线立管-聚酯缆系泊-半潜式平台系统数字仿真预测模型与系统，实现船体状态信息集中展示、力学行为预测、健康状态评估。通过对船体关键信息的监测、预测与预警，实现最佳运行状态，有效提升浮体、立管、系泊缆的安全运行水平。

二、解决方案：打造“感知-分析-预测-决策”一体化系统

深海半潜平台在风浪、高压、高盐、低温等复杂海洋环境中，面临系泊缆断裂、立管泄漏、平台倾覆等多重风险。项目通过智能监测与预测系统，实现对潜在风险的早期感知与应急响应，有效防范事故，保障平台长期安全稳定运行。

项目构建了“感知-分析-预测-决策”一体化的边云协同技术架构，融合物理驱动与数据驱动模型，实现物理系统与数字系统的高精度映射与动态交互。具体包括：

1.研发深水钢悬链线立管原位水文与运动状态观测设备，集成部署声学多普勒流速剖面仪、多普勒声波海流计、波浪传感器，实时采集现场水文数据信息；结合耦合模型进行力学行为计算，实现对立管应力、疲劳等力学信息的实时动态监测。

2.建立钢悬链线立管-聚酯缆系泊-半潜式平台多体耦合分析技术。基于平台、系泊系统与立管运动响应互相干涉力学特征，耦合半潜式平台浮体单元、系泊单元、钢悬链立管单元及柔性接头单元，构建钢悬链立管-聚酯缆系泊-半潜式平台多体动力学求解模型。通过耦合模型，实现了水文数据下的立管、系泊缆力学参数计算，精度达到90%以上。

3.建立钢悬链线立管-聚酯缆系泊-半潜式平台数字仿真模型。基于耦合分析模型，以多年风浪流统计工况下的数据为训练集，应用深度学习方法进行多体力学行为预测模型训练，通过数字孪生技术实现多体系统力学行为可视化展示，最终完成钢悬链线立管-聚酯缆系泊-半潜式平台系统数字仿真模型开发。

4.首次建立我国应用聚酯缆系泊系统背景下的企业标准。调研相关企业标准，归纳总结得到标准制定总体思路，开展深水聚酯缆系泊系统强度校核、风险预测及完整性评估标准化研究，形成我国应用聚酯缆系泊系统背景下的企业标准，保证了聚酯缆系统标准的规范化、科学化。

5.建立钢悬链线立管-聚酯缆系泊-半潜式平台综合智能监测系统。综合立管原位水文状态监测数据及运动状态观测特征，修正数字仿真模型，研发钢悬链线立管-聚酯缆系泊-半潜式平台多体动力学智能预测软件。该软件具备多体系统力学行为智能预测及可视化展示、极端作业工况风险感知及潜在事故量化评价功能。其立管位移、弯矩预测数据，对比实验数据误差小于10％，计算时间不超过30分钟。

三、项目设计亮点-技术、标准、系统多重创新

技术体系创新：构建“数据治理+关联分析+远程监测+智能预测”一体化技术体系，实现从感知到决策的全链条智能化。

模型精度高：耦合模型与仿真系统精度均超过90%，立管位移与弯矩预测误差小于10%。

标准引领：首次建立聚酯缆系泊系统企业标准，填补国内空白，为行业数据治理奠定基础。

国产化突破：打破国外在深海监测与预警领域的技术垄断，实现深海装备的自主可控。

四、应用场景：覆盖深海能源与海上设施安全管理

该系统主要应用于：

深海油气开发平台的安全管理

海上风电平台的结构监测与运维支持

五、应用成效：经济、社会价值显著

项目创新建立1套设备+1项技术+1套仿真模型+1项企业标准的船体智能管理系统，打破了国外的垄断技术，实现了深海领域的中国制造。

项目已成功应用于深海一号大气田，降低了对国外监测系统的依赖，每年节约维护成本约300万元；提升平台运维效率，每年至少避免一次因故障导致的非计划关停，从而保障约500万方天然气的稳定生产，直接挽回经济损失约1000万元。通过平台运行效率优化，实现30年不回坞维修，预计累积减少费用3.9亿元，经济效益显著。

在社会层面，项目的成功实施提升了我国自主创新能力与国际话语权、保障人员与生态安全、助推海洋强国战略，保障国家能源安全。

"深海一号船体智能管理系统"通过一套智能设备、一系列核心技术与模型、一项关键标准的系统化创新，实现了深海半潜平台安全运维的智能化升级，是我国深海科技自主化进程中的标志性成果，具有广泛的行业推广价值与战略意义。

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