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海洋油气资源的开发已经日益受到世界各国的高度重视。海洋平台结构复杂、投入巨大,是海洋油气资源开发的重要设施设施。由于海洋平台的作业环境十分复杂恶劣,海洋平台长期承受着环境载荷的影响,以及火灾、爆炸等高危风险,以至于大小事故不断发生,一旦发生事故不但容易造成了人员伤亡和重大经济损失,也会破坏脆弱的海洋生态环境。本文通过研究海洋平台的安全评价和预警系统,力图为海洋平台的安全作业提供理论依据和参考。很多海洋平台企业已经建立了安全监测系统,但是这些安全监测系统一般只针对海洋平台的结构安全,对于海洋平台系统级的安全预警研究还处于起步和探索阶段。本文以安全法律法规和行业技术标准为依据,以安全预警理论为指导,利用安全监测和安全评价技术,构建了海洋平台的安全预警模型,实现了对海洋平台生产活动的监测、诊断、控制、矫正等功能,为海洋平台降低风险,科学预警提供了理论依据和技术支持。本文以:(1)安全预警理论研究;(2)海洋平台油气开采作业的危险性分析;(3)构建海洋平台安全作业的预警指标体系;(4)海洋平台安全预警模型的构建;(5)海洋平台安全预警系统的开发等五个方面为研究的重点。通过阅读大量国内外文献,收集资料,实地调查,理论研究等办法,开展研究工作,取得了如下结论和成果。1.理论研究方面。本文从中国古代“治未病”原理入手,逐一分析了非优理论、系统科学理论、流变-突变理论、TARPs理论以及本质安全化理论,通过对这些基础理论的梳理,我们可以清晰的了解安全预警研究的发展脉络和方向。其次,本文以预警基础理论为基础,阐述了海洋平台安全预警管理理论的方法体系、运转模式及职能、基本程序以及指导方法。2.危险性分析方面。危险性分析是进行安全预警研究的基础,通过把握海洋平台的事故类型和灾害特征从而形成对预警对象的清晰认识。本文基于层次全息建模方法对海洋平台作业过程中存在的风险进行了分析,研究了导致风险隐患的海洋平台安全影响因素,为了使构建的海洋平台安全影响因素体系更加系统化,本文建立了基于ISM的安全体系层次结构模型。最后,对海洋平台常见的六类典型事故,分别建立了安全能力衰退模型并进行了仿真。3.建立安全预警指标体系方面。安全预警指标是安全监测和安全预警的对象,是对海洋平台安全影响因素的提炼与升华,可以系统的反映整个海洋平台生产系统的安全状况,本文建立了覆盖海洋平台安全各个方面的海洋平台安全预警指标体系。4.安全预警层次模型的构建。本文针对现有的安全预警研究注重整体预警,缺乏对单一指标和子系统预警的不足,构建了海洋平台安全预警层次结构,并根据海洋平台的实际情况设定了预警等级和预警规则。本研究对于单一指标,提出了基于时间序列法的预警模型,而对于子系统和系统,提出了基于遗传小波BP神经网络的安全预警模型。针对海洋平台服役时间长,且存在超期服役的现状,本研究提出了基于DHGF模型的海洋平台寿命预警模型。5.安全预警系统的构建。本文基于海洋平台作业的实际情况,构建了集安全预警和寿命预警于一体的海洋平台预警系统。该系统能够较好的满足海洋平台安全预警和寿命预警的需求,有利于海洋平台企业提高安全管理的效率和信息化水平。本文研究的主要创新点如下:1.本文在借鉴事故致因理论的基础上,基于层次全息建模方法对海洋平台的风险深入分析,构建了基于ISM的海洋平台安全体系层次结构模型,研究了海洋平台安全能力衰退的演化规律。2.构建了较为科学、全面的海洋平台安全预警指标体系,为了提高海洋平台安全预警指标的针对性,在设备安全预警指标和人员安全预警指标中进行了合理分类和重点研究。3.建立了层次化的海洋平台安全预警模型,应用时间序列法对单一指标预警,应用遗传小波BP神经网络对子系统和系统预警。应用DHGF算法对海洋平台的寿命进行预警。4.提出了海洋平台信息化系统的总体设计方案,基于SQL Server2008数据库,采用Java和Eclipse实现了海洋平台预警系统,为海洋平台的安全预警和寿命预警提供了解决方案。