深海拖曳系统海上搜救技术规范编制说明

编制说明 1），《深海拖曳系统海上搜救技术规范》（计划号：JT202相应研究项目为支撑，技术归口单位为交通运输救捞与水下工程标准化技术委2023年1月～3月，交通运输部南海救助局、交通运输部科学研究院和交通运输救捞与水下工程标准化技术委员会的相关人员共同组成标准起草组。起草组重点搜集与深海海域海上搜救相关的国际公约、救援指导手册、搜救案例及操作规程，以及海洋调查、海道测绘、海洋科考、资源勘探和水下考古等领2023年4月～6月，起草组完成工作方案、调研方案编制，起草标准编写框架和初步内容，并召开咨询会征求有关专家意见，会后起草组按照专家意见2023年7月～8月，起草组邀请交通运输部天津水运工程科学研究所具有相应经验的人员参与标准起草。起草组针对深海拖曳系统海上搜救技术在交通运输行业的实际使用情况，通过实地考察、技术研讨、案例分析、试验数据分析等等多种形式方式开展技术调研工作。起草组在资料收集、整理分析和技术调研的工作基础上，编写形成《深海拖曳系统2023年9～12月，完成标准立项后，起草组邀请安潜科技（深圳）有限公司、上海打捞局、烟台打捞局、东海救助局、部天津水运工程科学研究所、上海交通大学以及中科院深海所等单位的专家对标准技术内容进行咨询，进一步2024年1月～5月，起草组组织多次内部讨论，对标准及其编制说明内容2深海拖曳系统作业流程和作业特点，分析海上搜救作业经典案例，推演作业任对标准草稿的技术内容和标准编制说明进行了修改完善，形成《深海拖曳系统标准第一起草单位为交通运输部南海救助局。科学研究院、交通运输部救助打捞局、交通运输部天姓名单位主要工作杨伟光交通运输部南海救助局总体把控编写进度，组织并落实规范起草、修订、论证等各项活动，对标准质量、技术要求总把关。提出规范整体框架性思路，负责调研和资料收集，负责1～3章、5.1节、6.2节及附录B的编写。李亚敏交通运输部科学研究院负责标准编写过程中的标准化理论指导，负责组织编写各关键环节。负责第4章的编写。张贵平交通运输部南海救助局负责规范编制过程中的单位和人员的组织协调。负责标准文本审核工作，对规范关键措辞和技术指标做出检查和论证决策。负责6.1节的编写。胡博交通运输部救助打捞局承担标准总体设计、业务协调、成果评估等工作，参与规范主要章节的修订和论证工作。负责5.4节的编陈一凡交通运输部南海救助局负责第5章作业前准备工作5.2、5.3、5.5节的编写。3姓名单位主要工作王晶交通运输部科学研究院对标准格式要求和文本编制进行把关。收集整理专家意见，参与标准框架制定和主要章节起草、修订及论证工作。负责标准全文修订。吴有东交通运输部南海救助局负责第6章搜救作业第6.3、6.4节的编写。宋天宇交通运输部南海救助局负责并参与相关技术要求研究和指标确定，参与项目技术研讨、方案制定。负责附录A编写。陈淇玮交通运输部南海救助局负责标准第7章数据处理与资料归档编写。隋海琛交通运输部天津水运工程科学研究所对标准全文进行审核并提出相应修改意见。参与标准编制说明全文修安永宁交通运输部天津水运工程科学研究所参与第4章总体要求、第5.5节和附录B编写。提出标准编制说明修改意见。柳义成交通运输部天津水运工程科学研究所参与第5.3节和第6章搜救作业编写。对标准文本规范表述提供建议并进行修改。随着交通强国、海洋强国和“一带一路”等重大战略实施，我国维护海洋权益的步伐逐渐加快，涉海活动和海洋资源开发利用从浅海走向深海。面对新的发展形势和要求，交通运输部要求海上搜救工作实现从近海近岸为主向深远海与近海近岸并重转变，并对加强深远海救助能力深海拖曳系统通常指使用拖曳载体搭载声学设备以抵近海底的方式进行海底探测的一种调查设备，主要包括拖曳载体、压载器、绞车和甲板单元等。为尽快形成深海水下搜寻能力，弥补我国在深海救捞领域的短板，交通运输部救行了一系列探索。交通运输行业承担遇险船舶、水上设施、航空器等方面的人命搜救，沉船沉物抢险打捞等职责，但目前针对深海搜救领域，尚未制定深海4拖曳系统搜救作业标准，导致采用深海拖曳系统进行深海搜救作业缺乏科学技术指导。随着我国在深海进入、深海探测、深海开发方面的深入实践，研究和制定深海拖曳系统海上搜救的技术标准，可科学指导深海拖曳系统水下搜救、提升深海搜救作业规范性、提升交通运输深海搜救应急处置能力，更好地保障国家战略实施、服务民生发展，为交通强国建设一是分析研究国内外深海救助相关法律法规，保持与国际、国内法律法规二是广泛调研搜集相关标准和管理要求，按照国际标准、国家标准、行业本规范在编制过程中，进行了详细调查，研究了行业现状，充分听取救捞主管部门意见和救捞行业应用实际情况，综合确定规范的技术内容，统一了工作流程和技术要求，规范了生产过程，保证规范内容的全面适用性。在编制过程中，着重考虑了搜救领域深拖作业的技术特点，参考了关于海上搜救的工作一是充分梳理分析了深海拖曳系统海上搜救案例、试验数据，形成具有代5二是充分开展了作业流程解构与分析，并对作业涉及到的人员岗位安排、与救捞领域既有标准架构协调。本标准所采用的技术方法先后通过试验验证、本标准适用于深海拖曳系统实施海上搜救作业，标准对深海拖曳系统海上搜救的总体要求、作业前准备、搜救作业、数据处理与资料归档等方面提出要目前国内尚无深海拖曳系统海上搜救作业的国家标准和行业标准，项目组[5]GB/T26802.2—2017工业控制计算机系统通用规范第2部分：工6深海拖曳载体是由船舶拖曳运动提供动力，配置侧扫声呐、多波束测深仪等测量传感器，以抵近海底的方式进行海底探测的潜水器。标准起草组参考了是辅助深海拖曳载体完成下放作业的装置之一。该术语参考了《潜水器与（GB/T13407—1992）中关于脐带的定义“潜水器或其他水下装置从水或水下是深海拖曳系统的组成部分之一。该设备一般安装于船舶设备操作间或室内场所，便于作业人员在作业过程中及时监控设备通信及供电情况。该术语结深海拖曳系统是由多种设备构成的整体系统，标准文件结合设备技术特点7由于深海拖曳系统海上搜救作业与海道测量工作具有一定的相似性，因此参考《沿海港口航道测量技术要求》（JT/T954—2014）、《侧扫声呐测量技术要求》（JT/T1362—2020）等标准要求，用最为广泛的坐标系统，出于对导航系统和数据处理软件通用性的考虑，同时深拖作业具有较强的专业性，且需多人协同完成，故而作业前需经过操作培训和安全培训。此外，搜救任务一般会有相应的保密要求，所以作业人员也84.4.1b)深拖系统作为仪器平台可以搭载不同的传感器，针对具体的搜救目标物，拖体所搭载的传感器性能（如声学设备的频率、分辨率等）应能识别4.4.1c)拖体扫测数据需接入定位信息才能明确目标物位置，因此规定拖4.4.1d)拖体水下作业过程中可能出现绞车故障、拖缆绞缠、拖体碰撞等情况导致拖体无法正常控制，甚至危及船舶安全，因此规定“应能实现应急状4.4.2a)深拖系统作业需固定安装在作业船舶上的拖缆绞车和拖缆进行拖曳航行，拖缆一般同时兼顾数据传输的功能，采用铠装光电复合缆。释放缆长深度（米）缆长（米）38724902528326130583973329544883382552234116163341664143426660434296604可见，在该条件下，拖体达到稳定工作状态时缆长接近拖体深度的两倍，4.4.2b)拖体的布放回收和拖曳均依赖作业母船的A架，A架的吊力、摆4.4.2c)作业母船应具备足够吊力和作业范围的吊机，用以进行拖体和压94.4.2d)作业母船应具备和深拖相适应且已完成校准的水下定位系统配合根据国际海事组织制定的国际标准海况等级划其中，在海况达到5级时，船舶会出现显著摇晃和颠簸，拖体布放回收作业过程难以控制，作业安全风险升高，因此推荐“深海拖曳系统布放回收作业“作业前准备”一章规定了任务开始前的资料收集、风险评估、作业方案“所收集的资料包括：d）其他与测量有关的资料。”根据深拖海上搜救作业特色对其做出调整，针对搜救作业以目标为导向的要求，增加“搜救目标基本信息”项；为保障深拖水下作业安全，避免拖体碰撞、拖缆绞缠等情况，增加“搜救区域的水下障碍物情况”、“搜救区域的水深地形图”两项；增加“搜救区域预计作业时间的水文气象条件”项以制定拖体布放回收计划；“底质类型资料”和“助航标志及航行障碍物的情况”两项深海拖曳系统海上搜救作业属于高风险作业，《中华人民共和国安全生产法》明确了对于重大风险源进行风险评估和管控的重要性，因此，本节规定了设备运行、作业环境、人员状态等，并采取相应的管控措施”。作业区域范围划定是搜救作业进行的前提，作业范围的划定主要是根据初始位置结合潮汐、海流、风速、风向等信息进行深拖系统海上搜救扫测多数情况下以侧扫声呐为主，故此节的编写参考了测线布设”等关于侧扫声呐测量的部分要求。区别于测量作业，搜救作业以效率和安全为重，对于数据质量要求侧重于保证无漏测，所以本标准中规定测线线方向应优先选择平行于作业区域长边方向，若作业区域海底地形较为复杂，可视情况选择平行或垂直于地形起伏方向”的规定旨在保障设备安全的前提下减少转线次数；深海作业收放缆时间长者可达数小时，因此规定“测线应适当延长至作业区域外，预留足够的放缆和收缆时间”；深拖系统可以搭载多种测量仪器，不同测线需求的数据要求可能存在区别，因此规定“测线规划期间应拟定每条测线使用的传感器类型及参数，明确测线的执行顺序”；要求“测线应以统一的命名格式进行编号，编号应体现任务名称，并具有唯一性和可延续5.4.1a)参考《工业控制计算机系统通用规范第2部分：工业控制计算合船舶特殊作业环境，规定“室内温度范围一般要求为20℃~30℃,相对湿度5.4.1b)为保障设备安全运行，防止设备因突然断电导致损坏，规定应配备不间断电源且供电功率超过设备最大瞬时功率，电量满足设备在突然断电时5.4.1c)如所用作业母船本身没有固定安装的作业绞车，使用移动式拖缆绞车，应选择重量、几何尺寸等与作业母船相适应的绞车，避免影响船舶稳性5.4.1d)为确保甲板作业安全，避免影响其他甲板作业，便于拆装调整，5.4.1e)深拖系统电压较高，为保障作业安全，规定“深海拖曳系统的地内部线路水密插头插好并锁紧，线路应正确固定才能避免轻微冲击导致的进水确认设备的可用性是开展作业的前提，相近行业如《海洋调查规范第10部分：海底地形地貌调查》（GB/T12763.10—2求》（JT/T1362—2020）等标准本标准中设备试验内容主要分为4部分：绞车试验、电源试验、联机试验5.5.1a)缆长计数试验是为了作业时正确的掌握拖缆释放长度，通常深海5.5.1b)绞车张力测试和标定是为了确保作业时正确的读取张力数值，从5.5.1c)拖缆光电性能测试时为了保证拖体供电、拖体与甲板单元间数据规定“输入输出电源应与深海拖曳系统要求规格一致”是为了保证设备安联机试验是为了确保传感器工作正常、数据通信正常，最后得出的数据结试验应急设备可以确保发生事故时，可以切断拖体与作业母船的物理连接保障安全，此外，在拖体浮出水面后，可以根据水面应急定位信标进行寻找，“搜救作业”一章给出了作业流程、作业班报记录、作业安全监控与应急分为布放作业、水下作业、回收作业3部分，涵盖了整个作业过程。其中的具体内容为长期作业总结提炼而成，是深海拖曳系统海上搜救作业的核心要6.1.1布放作业是指将深拖从甲板面布放入水的作业过程，为确保深拖顺6.1.1.1a)和b)所述工作是深拖布放作业的基础性工作，下水前检查是确认拖体工作状态的必要性工作，标准附表B.1中所列的检查项目涵盖了深拖系统的必要组成部分和通常搭载的设备组件，应进行逐项检查以确保拖体能够在6.1.1.2操作室是指作业人员操控深拖甲板单元、监控船舶和深拖状态的工作间，一般位于船舱内。为保证拖体入水后能及时对其进行定位，应提前开启USBL并下放USBL换能器探头；为提前预留放缆时间，保证拖体能在抵达测线起点前到达作业深度，应提前查看作业地形剖面图，测算出放缆长度，掌握试内容侧重于系统的通讯状态和传感器的功能，其中部分测试项目须待拖体入6.1.1.4深拖系统通电测试正常是实施拖体布放入水作业的前提，在实际作业中，当具备该前提后，作业主管还应综合考虑海况、船位等因素，再决定6.1.1.5拖体在起吊后会受母船影响而振荡，为控制拖体的振荡幅度，同作业人员应采取止荡措施；拖体的航向受到母船航向的影响，为保证拖体航向与测线方向一致，避免因航向变化而偏离测线，作业母船应保持航向；为防止6.1.2水下作业是指深拖布放入水至拖体浮出水面的过程，主要可分为放6.1.2.1放缆是指自压载器入水至拖体到达测线起点这一过程，放缆期间6.1.2.1b)由于拖体上搭载的一些声学设备（如侧扫声呐）的发射测试需要在水下才能进行，超短基线（USBL）定位信号也要待拖体入水后才能接收得无法定位到拖体或定位信号不稳定，一般当拖体入水深度超过100米后，拖体6.1.2.1c)通常控制绞车收放缆的方式有多种，包括本地端控制和远程端控制，本地端是指与绞车滚筒相连的控制或可随身携带和遥控操作的控制台，远程端一般设立在操作室。深拖布放作业需要A架操作员和绞车操作员密切配合，因此通常在开展布放作业时，采取本地端控制的方式操控绞车。当深拖顺利布放入水、拖缆正常下放，且水下测试正常后，则作业转入水下作业阶段，需要绞车操作员与导航员紧密配合实时收放缆，因此应切换至操作室内操作绞6.1.2.1d)为确保拖体上线后采集的数据符合作业要求，避免漏测，应提前设置好各项声学设备的采集参数。由于作业方案中会对测线间距、声学设备的采集频率、探测量程进行明确，而不同的作业方案采取的测线间距、探测量程均不一致，因此本条中未对要设置的参数类别和具体数值进行规定，在实际6.1.2.2上线与数据采集是指自拖体抵达单条测线起点，至拖体驶离该条的条件下，需要释放的拖缆长度会随着船速的增加而增加，缆长深度比会增加至3倍甚至更大，当在大深度海域作业时，常规的绞车所配备的拖缆长度不足以让拖体下放至所需的作业高度，且当船速由高变低时，拖体高度会由于拖缆下摆而极速降低，不利于作业安全，因此保持船速稳定可以有效保障拖体高度6.1.2.2b)拖体作业离底高度直接关系到作业安全和声学数据质量，当拖体离底高度较低时，作业人员应对地形突变等特殊情况的反应时间较短，拖体容易发生碰撞，作业安全风险高；当拖体离底高度较高时，探测盲区较大、目标阴影长度较少、数据质量较低。因此将拖体离底高度控制在合适的范围，是开展深拖水下作业时的重要工作。以搭载侧扫声呐的拖体为例，为保证侧扫声目前市面上主流的搭载于深拖拖体上的声呐产品，其探测量程基本上均超过750m，结合多次实际作业经验，推荐拖体的离底高度控制在80～120米的范围6.1.2.2d)深拖作业是一个需要动态调整的过程，调整的目标是保障深拖能安全地采集到特定区域的合格数据。在实际作业中，拖体偏航的方向是随机的，可能向右偏离100米，也可能向左偏离100米，且在不同测线上偏离的方向不一致。为确保相邻测线采集的数据具有一定的重叠度，本标准中规定在规计划测线时能够实现预期效果，应对拖体偏航距进行限定，而要保证实际测线采集的数据能100%覆盖测区，拖体偏航距所能允许的最大限值为计划测线测幅6.1.2.2e)在采集数据的过程中，作业人员能够通过侧扫声呐图像实时查看海底情况。不同于光学图像目标的直观性和确定性，解释和判断声学图像目标“是什么”，需要综合利用其反射强度、形态尺寸、周边情况等多种信息，因此当发现疑似的声学图像目标时，应当对该目标的相关信息进行记录，以便6.1.2.3为提高作业效率，当拖体驶离测线终点后，应停止各声学设备的数据记录，将已采集的数据导出并进行处理。拖体驶离测线终点后，船舶不应减速以免拖体离底高度变低从而危及安全，也不应加速而导致船舶距下一条测线起点过远、上线时间长，影响作业效率；同时为防止因船舶转向导致拖缆弯6.1.2.4转线是指在完成一条测线的测量后，改变船舶和拖体航向，转入6.1.2.4a)是执行转线操作的前提要求，目的是确保转线过程中拖体不会5°~15°”,结合深拖作业时拖缆处于水下、对转向响应速度慢的特点，为防止船舶转向时拖缆的弯折角度过大，与船体结构发生接触而危及安全，因此对6.1.2.4c)和d)，转线期间，由于易出现滑轮倾角过大、拖缆或脐带缆发6.1.2.4e)在深拖作业中，作业母船负计划航线航行，即拖体的航向需要通过改变母船航向并经由拖缆的传导来实施控制，在实际作业中，当作业母船和拖体航向未同时对准测线方向就开始放缆时，随着拖缆长度的增加，拖缆的惯性也越来越大，拖体航向响应母船航向变化的速度随着变慢，拖体的航向将越来越难以调整，最终导致拖体航迹与测线偏离过大。为避免这种情况，应充分考虑拖缆和拖体的惯性，提前在放缆长度较短、拖体航向响应变化的速度较快时就调整好方向，待作业母船及拖体航向同时对准测线方向后再放缆，从而实现母船航向、拖体航向与测线方向一致，6.1.2.5a)为防止拖缆受海水腐蚀影响，在回收拖缆时应使用淡水对拖缆6.1.3.1a)进行回收作业时，拖体和脐带缆会漂浮在海面上，需要通过作业人员拖拽脐带缆的方式将拖体拉近作业母船，以便于后续挂钩和起吊，为保6.1.3.1c)是出于安全考虑，当回收海况较差时，拖体在海面上的运动状态主要受到涌浪的影响，涌浪的升沉运动催生涌浪波峰与涌浪波谷，当拖体处于波峰时会存在随涌浪骤降的趋势，此时起吊会瞬间让起吊缆承受较大的力，拖体会剧烈振荡，作业安全风险升高。当拖体处于波谷时，其运动势能较小，查有助于及时发现问题，排查设备故障隐患，维护设备状态，延长设备使用时用于记录作业过程中发生的关键节点事件、特殊情况、船舶及深拖拖体状态的变化情况，起着记录现场情况、便于回溯及备查为保证作业班报能体现出作业过程的延续性，在布放作业、水下作业、回收作业等各阶段均应进行记录。班报记录的最大时间间隔设置为0.5h，是综合考虑了两方面因素，一是作业人员须时刻监控作业状态并及时进行调整，因此不宜频繁地记录以免分散精力；二是为保证发生突发事件时，能够应用班报上记录的信息开展应急工作（如研究判断拖体位置），因此不宜间隔太长地记录该样式是南海救助局深拖作业团队参考了《海洋调查规范第10部分：海底地深拖作业需要，经过十余次作业的应用和不断完善所形成，经实际作业使用验本节规定了深拖海上搜救作业中需要监控的安全要点和应当制定的应急预有助于作业指挥全面的掌握作业情况，及时防止损害的发生；准确的记录也有为了保障搜救作业能够完成对作业区域的全覆盖扫测，不遗漏目标，需要是就单条测线而言，重点关注拖体的航迹与测线的偏离程度；对d)的监控是在数据处理的阶段进行的，是就数据和测区而言，重点关注在各条测线上采集的6.4b)参考了《侧扫声呐测量技术要求》（6.4c)记录疑似目标点信息是为了分析判断疑似目标点的性质、尺寸及其6.4e)深拖搭载的声学探测设备采集数据时需要融合位置信息，而位置信