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打造中国自己的船舶结构数据中心
时间：2012/11/22 11:05:00 来源:中国船舶新闻网经过多年的快速发展，我国已经成为举足轻重的世界造船大国，成千上万艘“中国制造”的船舶航行在全球各大海域。不过，一直以来，我国并没有系统地收集和利用这些船舶的数据，像日本、韩国及欧美国家那样建立一个统一、集成化的数据中心，为本国船舶工业整体实力的持续提升奠定数据分析基础。
近日，由工业和信息化部、财政部支持的基础重大科研项目——船舶结构数据库研究开发项目通过专家验收。该项目不仅成功开发出中国首个集船舶结构数据采集、查询、统计、应用等功能于一体的数据库系统，而且打破国外垄断，首次建立了具有完全自主知识产权的三维船舶结构参数化快速建模系统。
数据现已涵盖三大主流船型
船舶结构数据库研究开发项目于2007年正式立项，属国家高技术船舶科研项目，由中国船级社承担研发工作。据项目主要负责人之一、中国船级社技术研究开发中心总工程师陈有芳介绍，该项目的研究目的是通过技术攻关，建立一个信息数量大、实用性强、开放式的船舶结构数据库，并以网络为基础，开发数据库的共享技术和信息传输技术，使其成为服务于全国船舶行业的技术咨询基础平台。
该数据库包括基础数据库、结构数据库、应用数据库、标准库、数据字典及管理数据库、技术文件数据库，涵盖了船舶设计、审图、建造、营运和退役全过程的主要结构数据。数据库中还建立了网络服务平台，可以发布船舶最新动态、结构知识、优选结构船型等信息。目前，该数据库共收录了612艘散货船、油船、集装箱船的结构信息，这些船都是我国近年研发的高新技术船舶、通过评估筛选出来的优选船型、符合国际船级社协会共同结构规范要求的船型。陈有芳说：“我们主要按照船型由新到旧、市场占有率由高到低的方法选择样船，其中，散货船439艘、油船127艘、集装箱船42艘、矿砂船4艘。目前，数据库所选样船以三大主流船型为主，未来还会增加汽车滚装船、液化天然气（LNG）船等更多船型。”
开发出三维建模系统
在船舶结构数据库项目研发过程中，项目组共攻克了船舶结构标准化、参数化建模技术等9项关键技术难关，解决了曲线打断和拼接等14个关键算法问题，实现了10多项技术创新。
推出具有自主知识产权的三维船舶结构参数化快速建模系统，是该项目最大的创新所在。长期以来，我国造船界使用的三维设计和计算软件，几乎被国外软件商垄断。在该项目实施过程中，项目组对国内外船舶建模平台进行了比较分析，并对船企和科研院所进行了广泛调研。陈有芳说：“通过分析和调研，我们发现三维建模是未来的发展趋势，如果一套软件仅具备二维建模能力，就没有生命力；如果购买已有的三维软件进行二次开发，则存在诸多约束。本着对国家和行业负责的态度，我们最终决定自主开发船舶结构三维快速建模系统。”
据介绍，这套三维建模系统可以快速生成高精度的NURBS（非均匀有理B样条）型线和分片拟合高精度的NURBS曲面，提供17个船舶专用模块，只需输入参数，就可以一键式建立三维船舶结构模型，并能够批量复制船舶结构、开孔、划分板缝和尺寸定义。同时，该三维建模软件的数据结构、系统构架和底层算法完全不依赖于任何其他系统，为未来扩展成为集船舶设计、审图、检验、运营的全生命周期管理系统奠定了坚实基础。
助力船舶全生命周期管理
涵盖612艘优秀船舶的结构数据库，将为我国船舶结构技术、设计和标准、检验技术等研究，以及船型开发、行业政策制定、航运管理等提供强有力的数据支持，未来有望发展成为全国性的船舶结构数据中心。
该数据库拥有的优选结构、船型参数、事故分析信息、分析统计功能，将对政府管理部门制定船舶行业政策、监管船舶结构安全、推动优选结构船型的应用、加强航运监管、减少安全事故提供可借鉴的数据。此外，数据库中的优选结构信息、节点库、同类船设计方案信息及事故处理信息，可为船舶设计单位改进船舶设计方案、优化船舶综合性能、优化设计方法、缩短设计周期带来方便，并有助于造修船企业优化建造流程，完善建造标准。“基于全生命周期的船舶管理是目前国际上非常流行的理念。从船舶工业未来发展趋势看，船舶结构信息在设计、建造、营运、修理、拆解的全过程中如何充分传递和利用变得十分重要，数据库中收集了大量船舶的状态信息，并可进行定期更新，这为船东进行船舶的全生命周期管理提供了技术数据平台。” 陈有芳强调。
对于该项目今后的研究方向，验收评审专家组建议，项目组可将船舶结构数据库与船舶技术性能数据库进行系统整合，持续进行维护和功能扩展，建立面向整个船舶行业的高效全面的技术服务系统，进而发展成为集船舶结构设计、检验、建造和营运管理于一体的船舶全生命周期技术管理软件系统。
数据现已涵盖三大主流船型
船舶结构数据库研究开发项目于2007年正式立项，属国家高技术船舶科研项目，由中国船级社承担研发工作。据项目主要负责人之一、中国船级社技术研究开发中心总工程师陈有芳介绍，该项目的研究目的是通过技术攻关，建立一个信息数量大、实用性强、开放式的船舶结构数据库，并以网络为基础，开发数据库的共享技术和信息传输技术，使其成为服务于全国船舶行业的技术咨询基础平台。
该数据库包括基础数据库、结构数据库、应用数据库、标准库、数据字典及管理数据库、技术文件数据库，涵盖了船舶设计、审图、建造、营运和退役全过程的主要结构数据。数据库中还建立了网络服务平台，可以发布船舶最新动态、结构知识、优选结构船型等信息。目前，该数据库共收录了612艘散货船、油船、集装箱船的结构信息，这些船都是我国近年研发的高新技术船舶、通过评估筛选出来的优选船型、符合国际船级社协会共同结构规范要求的船型。陈有芳说：“我们主要按照船型由新到旧、市场占有率由高到低的方法选择样船，其中，散货船439艘、油船127艘、集装箱船42艘、矿砂船4艘。目前，数据库所选样船以三大主流船型为主，未来还会增加汽车滚装船、液化天然气（LNG）船等更多船型。”
开发出三维建模系统
在船舶结构数据库项目研发过程中，项目组共攻克了船舶结构标准化、参数化建模技术等9项关键技术难关，解决了曲线打断和拼接等14个关键算法问题，实现了10多项技术创新。
推出具有自主知识产权的三维船舶结构参数化快速建模系统，是该项目最大的创新所在。长期以来，我国造船界使用的三维设计和计算软件，几乎被国外软件商垄断。在该项目实施过程中，项目组对国内外船舶建模平台进行了比较分析，并对船企和科研院所进行了广泛调研。陈有芳说：“通过分析和调研，我们发现三维建模是未来的发展趋势，如果一套软件仅具备二维建模能力，就没有生命力；如果购买已有的三维软件进行二次开发，则存在诸多约束。本着对国家和行业负责的态度，我们最终决定自主开发船舶结构三维快速建模系统。”
据介绍，这套三维建模系统可以快速生成高精度的NURBS（非均匀有理B样条）型线和分片拟合高精度的NURBS曲面，提供17个船舶专用模块，只需输入参数，就可以一键式建立三维船舶结构模型，并能够批量复制船舶结构、开孔、划分板缝和尺寸定义。同时，该三维建模软件的数据结构、系统构架和底层算法完全不依赖于任何其他系统，为未来扩展成为集船舶设计、审图、检验、运营的全生命周期管理系统奠定了坚实基础。
助力船舶全生命周期管理
涵盖612艘优秀船舶的结构数据库，将为我国船舶结构技术、设计和标准、检验技术等研究，以及船型开发、行业政策制定、航运管理等提供强有力的数据支持，未来有望发展成为全国性的船舶结构数据中心。
该数据库拥有的优选结构、船型参数、事故分析信息、分析统计功能，将对政府管理部门制定船舶行业政策、监管船舶结构安全、推动优选结构船型的应用、加强航运监管、减少安全事故提供可借鉴的数据。此外，数据库中的优选结构信息、节点库、同类船设计方案信息及事故处理信息，可为船舶设计单位改进船舶设计方案、优化船舶综合性能、优化设计方法、缩短设计周期带来方便，并有助于造修船企业优化建造流程，完善建造标准。“基于全生命周期的船舶管理是目前国际上非常流行的理念。从船舶工业未来发展趋势看，船舶结构信息在设计、建造、营运、修理、拆解的全过程中如何充分传递和利用变得十分重要，数据库中收集了大量船舶的状态信息，并可进行定期更新，这为船东进行船舶的全生命周期管理提供了技术数据平台。” 陈有芳强调。
对于该项目今后的研究方向，验收评审专家组建议，项目组可将船舶结构数据库与船舶技术性能数据库进行系统整合，持续进行维护和功能扩展，建立面向整个船舶行业的高效全面的技术服务系统，进而发展成为集船舶结构设计、检验、建造和营运管理于一体的船舶全生命周期技术管理软件系统。