GB∕T 43371-2023 系留气球安全性通 用要求（正式版）

系留气球安全性通用要求2023-11-27发布GB/T43371—2023 I 2规范性引用文件 3术语和定义 4一般要求 24.1安全性工作目标 24.2安全性工作基本原则 24.3安全性工作过程 25详细要求 45.1安全性要求分解 45.2初步危险分析 45.3安全性设计准则制定与贯彻 55.4系统危险分析 55.5试验的安全 65.6使用和保障危险分析 66安全性验证 77使用安全 7附录A(规范性)系留气球安全系数选取要求 附录B(资料性)系留气球初步危险分析示例 9附录C(资料性)系留气球安全性设计准则示例 附录D(资料性)系留气球安全性验证示例 附录E(资料性)系留气球使用维护安全管理示例 参考文献 I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国航空器标准化技术委员会(SAC/TC435)提出并归口。本文件起草单位：中国特种飞行器研究所、空军装备部驻西安地区军事代表局驻荆州地区军事代表室、中国人民解放军海军装备部驻武汉地区军事代表局、中国航空综合技术研究所、合肥航太电物理技术有限公司。本文件主要起草人：李彦江、陶威、李万、万蓉、刘宗强、卢芳春、王大光、康培芳、刘丽丽、田红、段泽民。1系留气球安全性通用要求本文件规定了系留气球寿命周期内安全性工作的一般要求、详细要求、安全性验证及使用安全等要求。本文件适用于系留气球的设计、生产、试验和使用等过程中的安全性工作，其他浮空器产品可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于GB/T41885浮空器分类和分级41885界定的以及下列术语和定义适用于本文件。可能导致事故的状态。产品具有的不导致人员伤亡、产品损坏、财产损失或不危及人员健康和环境的能力。某一危险的危险可能性和危险严重性的综合度量。残余风险residualrisk实施了安全性设计措施、使用安全措施等所有可以降低风险的技术手段之后，仍然存在的风险。安全性关键项目safetycriticalitem对产品安全性有重大影响的项目。24一般要求4.1安全性工作目标在系留气球寿命周期内，综合权衡质量、性能、进度和费用，将系留气球的风险控制到可接受水平。4.2安全性工作基本原则系留气球安全性工作的基本原则包括：a)在充分分析和研究的基础上，提出合理、科学、可实现、可验证的安全性要求；b)遵循预防为主、早期投入的指导原则，宜从方案论证阶段开始，以降低系统中危险的数量及其风险，通过及时、有效、经济的方式将安全性综合到产品设计中；c)安全性工作纳入系留气球的研制阶段中，并根据系留气球特点和安全性要求，对安全性工作进行统筹策划，确保协调开展；调，确保安全性技术措施的实施；e)当安全性技术措施与其他因素发生矛盾时，优先保证安全性技术措施的落实；f)加强安全性工作的组织和管理，按照权责一致的原则，明确各单位和机构在安全性工作中的职责。4.3安全性工作过程4.3.1策划与管理围绕系留气球的安全性要求，策划寿命周期中所需要开展的安全性工作，并规定在安全性工作计划依据历史事故信息与相似产品经验教训，采用故障模式及影响分析、故障树分析等相应的技术分析方法，识别系留气球寿命周期中所有可能存在的危险。4.3.3分析危险和评价风险分析每个危险的发生原因、发生可能性及后果，确定危险可能性和危险严重性等级。定性的危险严重性等级划分及定义见表1。表1危险严重性等级划分危险严重性等级程度定义I灾难的人员死亡、系留气球完全损毁或报废、严重的不可逆的环境破坏Ⅱ严重的人员严重伤害(或严重职业病)、系留气球严重损坏、较严重但可逆的环境破坏Ⅲ轻度的人员轻度伤害(含轻度职业病)、系留气球或环境轻度破坏轻微的轻于Ⅲ类的人员伤害、系留气球或环境破坏3定性的危险可能性等级划分见表2。危险可能性等级划分危险可能性等级说明产品个体系留气球系统A经常可能经常发生连续发生B很可能可能发生若干次经常发生C偶然可能偶尔发生发生若干次D很少很少发生，但有可能很少发生，但有理由预期可能发生E极少极少发生，可认为不会发生极少发生，有理由认为几乎不可能发生从危险严重性和危险可能性两方面，综合评价危险的风险水平。评价可采用定性或定量的方法，本文件给出定性的风险指数评价法作为参考，确定风险指数的示例见表3,针对风险指数的风险接受原则示例见表4。表3风险指数参考示例危险可能性等级危险严重性等级I(灾难的)Ⅱ(严重的)Ⅲ(轻度的)IV(轻微的)A(经常)137B(很可能)259C(偶然)46D(很少)8E(极少)表4风险接受原则参考示例风险指数原则不可接受，应采取新的措施6～9不可接受，应积极地管理和考虑备选措施经评审后接受不评审即可接受4.3.4消除危险或减少风险采取安全性措施的优先次序如下。a)最小风险设计：首先在设计上消除危险，若不能消除已判定的危险，应通过设计方案的选择将其风险降低到可接受水平。4b)采用安全装置：采用永久性的、自动的或其他安全防护装置，使风险减少到可接受水平，并且应规定对安全装置作定期检查。c)采用告警装置：采用告警装置来标示或检测危险。告警标记或信号应明显，并满足标准化要求，提醒人员对告警信号的注意及减少人员对信号做出错误反应的可能性。d)制定专用规程并进行培训：专用规程指为保证系留气球的安全操作而制定的规程，同时还包括个人防护装置的使用方法等；对从事系留气球安全相关工作的人员，应进行培训和资格认定。e)采取组合方式：对于危险严重性等级为I级和Ⅱ级的危险(见4.3.3.2),应根据具体需求，采取一种或多种组合的方式以减少风险。4.3.5安全性要求验证选择合适的方式(试验、演示、分析等),按满足、基本满足或不满足验证系留气球对安全性要求的满足情况。4.3.6安全性水平评价在系留气球寿命周期内建立并运行危险跟踪系统，建立危险清单，对每个危险、危险严重性及可能性、危险原因、所采取的控制措施、验证方法及结论、危险消除或风险降低措施及残余风险等进行记录、管理和控制，并提出评估要求。5详细要求5.1安全性要求分解5.1.1根据系留气球实施任务的不同，采用适当的指标分解策略，将安全性定性要求和定量指标分解到规定的产品层次，作为产品承制单位规划安全性工作和提出外协、外购产品安全性要求的依据。5.1.2系留气球安全性定性要求应包括：应急供电要求、浮升气体异常泄漏报警要求、应对球体脱系逃逸要求、系统运行和状态监控要求、气象监测与告警要求、结冰监视和报警措施要求、除冰雪要求和安全使用手册要求等。5.1.3系留气球安全性定量要求应包括：安全系数要求、雷击保护装置承受最大电荷要求、系留缆绳承力要求、系留缆绳收放装置可靠度要求等。5.1.4系留气球安全系数选取应符合附录A的要求。5.2初步危险分析5.2.1在系留气球研制早期，初步识别设计方案中可能存在的危险，进行初始的风险评价，并提出后续的安全性管理和控制措施。5.2.2基于系留气球架设、锚泊、升空、系留、回收、撤收等工作状态和任务剖面的不同，根据设计方案，初步识别具有危险特性的因素，分析可能发生的危险，形成初步危险表。5.2.3初步危险表应包括：湿等；5e)基本功能：搭载任务设备功能、电力传输功能、通信保障功能、囊体压力调节功能、防雷电功能、系统状态监控功能、地面锚泊功能、收放及系留功能、安全警示功能等；f)保障设备：氦气保障设备、气象监测设备、高空作业设备、地面照明设备、运5.2.4针对初步危险表，开展初步危险分析。5.2.5通过分析每项危险的危险严重性和危险可能性等级，应用风险指数评价法或其他方法，初步评价风险，提出安全性管理和控制措施，并在方案的选择和权衡中加以考虑。5.2.6在系留气球寿命周期，应结合研制或使用不同阶段的实际需求更新初步危险分析，以确保全面识别系统潜在的危险。5.2.7初步危险分析的结果应作为确定安全性关键项目和制定安全性设计准则的依据。5.2.8应对初步危险分析的过程和结果进行记录。5.2.9初步危险分析结果示例见附录B。5.3安全性设计准则制定与贯彻5.3.1制定并贯彻安全性设计准则，以指导设计人员开展安全性设计。5.3.2制定并贯彻安全性设计准则应包括：a)分析设计要求、分系统/设备任务书、系统接口要求说明书或其他相关文件，确保全面、正确地制定安全性设计准则；b)总结相似系统的工程经验和事故教训，并根据系统特点，结合相关规章、条例、标准、规范或要求以及初步危险分析结果，制定安全性设计准则，作为系留气球应满足的安全性设计要求，安全性设计准则应纳入规范或设计文件之中，供设计人员在设计中贯彻；c)检查安全性设计准则的执行情况，编制安全性设计准则符合性报告，作为安全性评审的重要内容。5.3.3系留气球安全性设计准则示例见附录C。5.4系统危险分析5.4.1在初步危险分析的基础上，随着系留气球研制进展，进一步全面、系统地识别、评价、消除或控制可能存在的危险，提高系统的安全性。5.4.2系统危险分析要求包括以下内容。a)在初步危险分析的基础上，进一步识别可能由产品故障或异常、能源、环境因素、人为差错、接口等导致的危险，制定详细的危险清单。b)应针对细化后的危险清单，在确认初步危险分析所制定安全性措施的有效性和充分性的基础上，应用风险指数评价法或其他方法，对危险进行风险评价，对不可接受的危险，提出设计改进要求或使用补偿措施。c)系统危险分析应在系留气球各层次(如系统、分系统、部件、组件、设备等)全面展开，并在研制阶段迭代进行，直到确认系统的危险均得到消除或风险降低到可接受水平，安全性要求得到满足。d)系统危险分析应重点考虑以下方面：1)与规定的安全性设计要求或设计准则的符合程度；2)分析独立失效、关联失效或同时发生的危险事件，主要包括人为差错、单点故障、系统故障、安全装置故障及产品间相互作用导致的危险或增加的风险；3)软件故障和其他异常情况对安全性的影响；4)为实现产品要求所采取的设计更改对安全性的影响(如：是否降低安全性水平、引入新危6险等);5)低层次产品危险对高层次产品安全性的影响及其控制措施。e)系统危险分析的结果应作为制定安全性关键项目清单的依据，并进行记录。5.5试验的安全5.5.1确保在各项试验中考虑了安全性问题，向试验人员提供安全性分析报告和其他安全性资料，保证受试产品满足实验室和试验场所的安全性要求。5.5.2试验的安全包括以下内容。a)试验前，应结合试验项目和试验条件(试验场所、试验环境、参试设备及其状态等),识别试验中可能发生的危险。b)地面联调联试、首次升空试验、系统鉴定试验等大型试验前应开展安全检查和评审。c)参与试验的组织和人员应符合相应的要求，并确保已充分了解产品的安全状态、应急程序等要求。d)在产品试验中考虑安全问题，具体包括：1)规划与试验有关的危险分析、风险评价以及试验计划和规程等的审批程序，确保整个试验过程都考虑了安全问题；2)危险分析应包括所有参试设备和陪试设备，及其安装、调试、检测等所有操作过程；3)对受试产品的状态进行确认，确保对试验提出的安全要求得到落实；4)应明确实验室或试验场地的特殊安全要求；5)对试验中发现的与产品安全性有关的问题应进行记录、分析和跟踪管理。5.6使用和保障危险分析5.6.1识别由人员、系留气球系统、环境、使用与保障操作等造成的危险，评价用于消除、控制或降低风险措施的充分性和有效性。5.6.2使用和保障危险分析要求包括以下内容。a)识别并评价由人员操作、执行任务或实施保障导致的危险，分析中考虑各阶段的系留气球状态、设施之间接口、设定的环境(或区域)、保障工具或其他专用设备等，并重点考虑软件控制的测试设备、使用或任务次序、并行工作的效果与限制、人的生理因素、意外事件的影响、人为差错等导致的危险。b)分析工作应确定以下内容：1)在危险环境下完成的工作内容、工作时间及将其风险降到最低所需的措施；2)为消除、控制或降低相关危险，对系留气球软硬件、设施、工具及试验设备在功能或设计要求方面进行的更改；3)警告、告警或专门的应急规程；4)安全性培训和人员资格的要求；5)与其他系统部件或分系统相关联的成品设备或部件的影响；6)操作人员可控制的危险状态。c)应按相关法规或合同规定的准则，提出消除危险或将风险降低到可接受水平所需要的安全性措施。记录。e)当系统设计或使用规程发生更改时，应更新使用和保障危险分析。f)使用和保障危险分析的结果应作为制定安全性关键项目清单的依据。7g)应对使用和保障危险分析的过程和结果进行记录，为制定系留气球使用和保障规程提供依据。漏等典型过程展开分析。6安全性验证6.1验证系留气球安全性是否达到了规定的安全性设计要求，同时对采取的安全性措施的有效性和充分性进行确认。6.2安全性验证工作项目要求包括：a)应通过试验、演示、仿真、分析等方法，验证系留气球是否符合安全性设计要求；b)评审验证应包括设计验证、试验验证、使用评价、技术资料验证、出厂验收、贮存寿命验证在内的计划、验证方法和结果，以确保充分验证了系留气球的安全性；c)对于采用安全装置、告警装置及专用规程来控制危险的项目，应通过专门的安全性试验来验证措施的有效性；d)对于组成或构造较复杂的系留气球系统，可通过选择低层次产品的试验和高层次产品的综合分析相结合的方式来实施安全性验证；e)安全性验证工作应与系留气球研制过程中的其他验证工作结合进行，如需通过产品可靠性来保证其安全性，则应按可靠性验证要求进行验证；f)安全性验证工作应在系统研制和使用过程中，在不同层级开展。6.3系留气球安全性验证示例见附录D。7.1通过实施一系列的安全技术管理和技术活动，保障系留气球在交付使用阶段的安全。7.2使用安全工作项目要求包括：a)跟踪系留气球已识别和确定的危险，并根据使用和保障危险分析结果，制定安全操作规范及应急程序；b)对于使用阶段识别的新危险，应根据用户要求，采取相应措施消除危险或将其降低至用户可接受水平；c)应对使用阶段发生的事故及事故征兆进行收集整理，从技术和管理上分析产生的原因和机d)应对使用和维修人员进行培训和资格认证，确保其能够正确地进行相关操作。7.3系留气球使用维护安全管理示例见附录E。8(规范性)系留气球安全系数选取要求A.1安全系数选取要求除非另有说明，在系留气球结构设计中应采用不小于以下数值的安全系数(f):d)对于复合材料，应通过试验获取材料的A基准值(99%的概率，95%的置信度)或B基准值(90%的概率，95%的置信度),在此基础上，选取f=1.5;A.2接头系数选取要求除非另有说明，在采用A.1中的安全系数的基础上，应乘以不小于以下数值的接头系数(f₁):a)未经限制载荷试验和极限载荷试验验证其强度的金属接头系数：f₁=1.15;b)未经限制载荷试验和极限载荷试验验证其强度的高分子强力绳、锦丝绳打结系数：f₁=2.0;c)未经限制载荷试验和极限载荷试验验证其强度的柔性结构接头系数：f₁=1.25。A.3特殊结构安全系数选取要求对动响应比较敏感的构件，在缺乏更合理的动响应分析的情况下，动响应因子(f₂):b)头锥撞塔工况：f₂=1.35;9(资料性)系留气球初步危险分析示例系留气球初步危险分析结果示例见表B.1～表B.5。表B.1外部环境危险序号外部环境危险原因对系统的影响危险等级强风天气原因锚泊车倾覆；球体破裂；缆绳断裂；球体逃逸I2电磁辐射复杂电磁环境部分设备工作不正常Ⅲ3火灾系统存在易燃源损坏设备；危及人身安全I4雷电天气原因毁坏设备Ⅱ5裹冰天气原因升空性能和球体稳定性受到影响Ⅲ表B.2主要结构部件失效危险序号主要结构部件危险原因对系统的影响危险等级1囊体囊体出现裂缝球体刚度不足，承载能力下降；任务延迟Ⅲ2尾翼尾翼出现裂缝球体刚度不足，承载能力下降；任务延迟Ⅲ3头锥布局应力过大球体局部受损，刚度稍有不足Ⅲ4拉索布局应力过大、破损球体稳定性可能受到影响5系留部件系留接头断裂球体可能逃逸I6系留锁应力过大或疲劳造成强度降低不能固定球体，任务稍有延迟7系留装置设备故障部件需要修复，任务延迟Ⅲ表B.3能量源危险序号能量源危险原因对系统的影响危险等级1电源断电；漏电；失火任务延迟或终止；发生电击；人员伤亡；设备损坏I2蓄电池电解液泄漏部分设备不能正常工作Ⅲ3燃油、液压油起火爆炸人员伤亡；设备损坏I序号系统功能危险原因对系统的影响危险等级1搭载任务设备功能囊体、尾翼出现裂缝；系留拉索、挂架局部应力过大球体刚度不足，承载能力下降；任务延迟Ⅲ2电力传输功能供电故障部分设备停止工作，任务受到影响3通信保障功能有线通信中断启用无线通信，任务稍有延迟4囊体压力调节功能风机、阀门故障任务稍有延迟5防雷电功能防雷带破损；浪涌保护器故障如果出现雷电天气，球体可能受损，部分设备损坏，任务延迟Ⅲ6系统状态监控功能球上监控设备故障，监控界面不能反映系统状态系统状态未知，任务受到影响7安全警示功能灯光信号、航管应答机失效；系统内部报警功能失效任务受到影响，需要通过其他途径判断8地面锚泊功能关键承载部件损坏部件需要修复，任务延迟Ⅲ回转功能失效部件需要修复，任务延迟Ⅲ头锥锁失效部件需要修复，任务延迟Ⅲ9收放及系留功能不能回收系留气球气球无法及时收放，任务稍有延迟系留缆绳断裂气球逃逸；任务失败I表B.5保障设备危险序号保障设备危险说明对系统的影响危险等级1氦气保障设备储存设备压力过大爆炸人员受伤，设备损坏，任务受阻Ⅱ2气象监测设备气象监测不准确任务受到影响3高空作业设备人员从设备上摔落人员伤亡，任务中断I4运输车辆车辆倾覆人员受伤，设备损坏，任务受阻Ⅱ(资料性)系留气球安全性设计准则示例C.1通用准则通用准则包括但不限于以下方面。a)通过设计消除已判定的危险或减少有关风险。当需要使用有潜在危险的设备时，选择在系统寿命周期内风险最小的。b)危险的零部件与其他不相关的零部件隔离。c)设备的位置安排使工作人员在操作、保养、维修和调试过程中，尽可能避免危险。d)充分考虑到恶劣环境可能带来的危险。e)系统设计时尽可能减少系统在使用和保障时人为差错导致的风险。f)为将不能消除的危险减少至最低程度，宜考虑采用补偿措施，如联锁、冗余设计、故障安全保g)用隔离或屏蔽的方法保护有冗余的分系统的电源、控制装置和关键零部件。h)当各种补偿措施使用后仍不能消除危险时，宜在装配、使用、维护和维修说明书中给出告警提示和注意事项，并在危险零部件、器材、设备和设施上标出醒目标记，标记见GB2894相关规定。i)提供专用的系统检测或监控功能的软件，尽可能减少危险事件或事故的发生。C.2安全措施的优先次序要求C.3详细准则电源设计要求如下a)电源采取余度设计，保证当主电源故障时，由应急电源向球上关键负载供电。b)设置紧急切断开关，以便在有火灾危险时能停止供电。c)设置告警装置，以便在电源发生故障时能给出警告提示。d)蓄电池设计时考虑可靠的通风措施，以防止蓄电池充电或发生故障时释放的易燃或有害气体聚积造成危险。e)接地设计包括以下内容。1)将设备的电源负极、壳体或机架搭接到基本结构，为设备与基本结构之间提供低阻抗通路，并为设备提供基准电位。要求接地阻抗低，接地线宽而短。2)所有的电气设备配置专用接地柱或接地桩，通过接地柱或接地桩将外壳直接、可靠地搭接到挂架、车体等基本结构上，一般不通过连接器外壳或屏蔽层来间接接地。f)电击危险保护：可采用绝缘保护技术、直接接触保护技术、间接接触保护技术等对电气设备提供足够的保护。对于高压电气设备、高压电缆等，在装机使用前按相应标准规范对其进行耐高压试验和绝缘电阻检测，试验合格的产品才可装机使用。关保护功能，防止电源设备在发生故障时造成自身或其他设备的损坏。h)对在安装、维修、检验和保养时有察看或人体触摸需求的电气设备能够保证防止误起动。C.3.2防雷电设计防雷电设计要求如下：a)防雷电范围覆盖整个球体、球上设备、缆绳、锚泊车等可能因雷击而损坏的部位；b)关键部位设置雷电屏蔽(防浪涌)装置；c)设置合理的雷电泄放通道。C.3.3防火设计防火设计要求如下：a)保持设备正常运行，防止电气设备过热，保持电压、电流和温升等不超过允许值；b)保持电气设备绝缘良好，在运行中，保持各导电部分连接可靠，接触良好；c)所有结构部件最大限度采用阻燃材料，避免采用易燃材料。C.3.4压力调节设计压力调节设计要求如下：a)有足够的措施保证在断电时球体不因压力过大产生破裂；b)压力调节设备工作不正常或系统压力状态不正常时，有告警提示，告警提示采用声光等显著的方式进行提醒；c)氦气阀的状态能够准确显示；d)压力调节设备的安装和运转不会引起人员、囊体或其他设备的损坏。C.3.5测控设计测控设计要求如下：a)球上、地面数据传输可靠，数据链路采用冗余设计；b)通过设计保证在数据链路全部中断后系统仍能安全运行；c)为保证系统在复杂环境中能安全运行，考虑电磁兼容性设计；d)机箱接口采取防插错设计；e)球上测控设备的开关有防误操作提示；f)系统配置满足适航要求，并能在测控界面正确显示状态并进行控制操作；g)软件设计满足相关标准要求，关键软件有备份，能够进行控制权限切换；h)当系留气球脱系逃逸时，有追踪定位装置。C.3.6球体结构设计球体结构设计要求如下：a)头锥、挂架等金属结构不能损坏囊体；b)头锥能承受系留气球在地面锚泊时所产生的集中载荷；c)囊体材料具有良好的耐候性，在规定的寿命期内能满足结构强度要求；d)系留设备的连接满足强度要求；e)挂架设计考虑维护空间和防护措施；f)各结构件之间连接安全可靠。C.3.7升空回收设计升空回收设计要求如下：a)升空回收设计成当电机控制失灵时，配有机械措施制动缆绳；b)配置除软件控制外的操控电路保证系留气球的升降；c)当缆绳张力、升空/回收速度、球体离地面高度超过一定的安全阈值时，装置能自动减速停d)考虑升空回收设备的表面与缆绳表面摩擦划伤问题，考虑升空回收设备的运转与缆绳干涉损坏问题；e)升空回收系统中危险和重要部位有醒目的警示标志，对可能导致危险的操作有醒目的提示和标识；f)对升空回收设备拆装、吊装运输、使用等制定操作规程，并对操作使用及维修人员进行专门C.3.8锚泊设计锚泊设计要求如下：a)锚泊设备的机械强度和刚度满足规定使用条件下的安全；b)回转平台采用顺桨设计，以满足系留气球随风自转要求，减少由风载引起的外载荷；c)锚泊设备进行防倾覆设计，满足在各种工况下不发生倾覆、侧翻及损坏的要求；d)锚泊设备满足地面锚泊抗风能力要求；e)所有机械连接牢固可靠，不松动，具有防松措施；f)所采用的材料对人体不产生有害的影响；g)所有设备的外露部位、拐角、边缘处均倒圆，对缆绳通道上的所有机械部件进行圆角化处理，在转弯位置设置相匹配的动滑轮，在狭窄区域设置限位轮或粘贴橡胶；h)通道和作业平台铺设防滑板，并设置必要栏杆和扶手；i)对可能危及人身和设备安全的部位设置保险和防护装置以及醒目的警示标识和操作说明；j)电气安全符合相关规范要求；k)配备接地端子(接地棒),以使整车用电设备可靠接地；1)配备灭火器；m)系留塔设计能保证高空作业安全；n)对锚泊设备拆装、吊装运输、使用等制定操作规程，并对操作使用及维修人员进行专门培训。C.3.9系留缆绳组件设计系留缆绳组件设计要求如下：a)系留缆绳满足在承受最大工作载荷过程中不会断裂的强度要求；b)系留缆绳满足电路、光路不受影响的防雷措施要求；c)系留缆绳满足光路、电路在弯曲和盘绕情况下的性能稳定的要求；d)考虑旋转连接器的连接部位产生漏电和表面带静电问题；e)考虑旋转连接器的连接部位产生电弧问题；f)旋转连接器的表面能够持握而不发生危险；g)旋转连接器与缆绳、拉力传感器的连接可靠。C.3.10电磁兼容性设计电磁兼容性设计要求如下：a)系留气球各分系统(设备)之间不产生互扰，能够正常工作，且主要指标符合相关标准规定；b)综合考虑系统所处的电磁环境、技术要求、经济性、实用性等，从顶层开始进行电磁兼容设计。GB/T43371—2023(资料性)系留气球安全性验证示例D.1损伤报警验证系留气球的严重损伤主要表现为浮升气体异常泄漏，根据此特点，在地面联试(外场)中应进行浮升气体异常泄漏报警试验。D.2逃逸安全验证从系留缆绳组件强度验证、索具断裂强度试验、应急放氦装置结构验证三个方面进行逃逸安全验证。其中，系留缆绳组件应满足抗拉强度要求、工作拉力要求、老化疲劳试验要求等，并与升空回收设备保持良好的适配性；各种索具应进行断裂强力试验，确保满足指标要求；应急放氦装置应进行结构功能试验、放气阀开关试验和撕裂幅功能验证。D.3运行监控验证验证系留气球全系统运行过程中，各种监控显示、告警信息和各种控制指令是否准确、可靠、实时地被执行。D.4防雷验证从直接效应防护、间接效应防护和附着点防护三个方面对系统防雷进行试验和评估，评估结果满足升空的雷电安全性要求。D.5防除冰验证进行除冰液试验验证、模拟除冰验证、实际除冰雪及报警监测等。D.6电力传输安全试验通过正常/应急电源切换试验检验正常/应急电源切换是否满足要求。D.7通信安全性验证通过连接全系统设备，开启各分系统并建立有线/无线数据链路，验证测控系统是否能够正常接收、显示和记录各种数据，并发出各种控制指令。通过连接全系统设备，开启各分系统并建立有线数据链路，然后人工进行链路切换，验证测控系统是否能够正常接收、显示和记录各种数据，并发出各种控制指令。D.8压力调节安全性验证通过阀门性能验证、压力调节功能地面验证要求如下：a)压力调节设备能否按指令正常启动、工作和停止；b)压力开关在设定值范围内是否能控制囊体压力；c)通过对压力调节设备的控制，是否能够有效的将囊体压力控制在正常范围内。D.9防倾覆验证依据气球系留和地面锚泊状态下的各种载荷工况对锚泊车进行模拟加载试验。试验时宜考虑回转平台回转位置对锚泊车防倾覆影响，选择危险状态即回转平台与载车垂直的状态进行加载，试验过程中应对锚泊车状态及结构应力进行监测。试验过程中，锚泊车应无倾覆、无滑移、无结构变形，防倾覆支腿应力监测最大值不应超出材料屈服强度。D.10升空回收安全性验证为验证升空回收性能，应进行升空回收设备空载试验、多种工况模拟加载试验、制动性能试验等，验证升空回收设备的收放能力、调速性能和各安全保护功能。D.11球体结构安全验证球体结构安全应完成以下内容：a)进行囊体材料拉伸强度、撕裂强度、剥离强度、揉搓性能、耐老化性能及热合性能验证试验；b)进行球体结构寿命分析；c)进行囊体、索具材料环境试验；d)对典型工艺如对接热合、搭接热合、胶接等进行验证；e)对典型结构件进行性能试验，如T型连接承载能力验证、蝴蝶结承载能力验证试验、布套承载能力验证试验等；f)对头锥进行疲劳试验及限制载荷静力试验；g)对囊体、尾翼进行耐压试验。D.12安全警示验证利用数据模拟软件模拟验证安全告警的告警参数、告警方式和处置措施等与预设状态的一致性。D.13电磁兼容性验证在有线和无线数据传输模式下，分别开启球载设备，对各设备之间工作情况进行检查，检查各设备是否工作正常，球载参数反馈是否正常。D.14软件安全性测试对测控软件进行测试，测试内容包括模拟量测试、离散量测试、任务系统测试、光端机测试、数传电台测试、激光测距仪测试等。对地面管理软件进行测试，测试内容包括文档审查、界面测试(功能、性能和配置)、通信测试、报警对升空回收设备软件进行测试，测试内容包括文档审查、单元测试、通信测试、报警测试、收放状态对系留气球常用高压容器如高压氦气储存长管、氦气回收设备、氦气纯化设备进行高压储存检测。(资料性)系留气球使用维护安全管理示例E.1成立安全小组使用维护现场成立安全小组，由组长、副组长、安全员及其他工作人员组成，明确相关人员任职要求及职责。E.2制定安全管理制度管理制度如下：a)安全组长是现场安全工作的负责人，对现场安全工作负全面责任，现场工作人员一律服从安全组长的指挥；b)现场工作依据正式的技术文件(技术资料等)开展；c)现场人员经过安全培训，熟悉必需的安全技术知识方可上岗；d)所有设备、仪器的操作人员熟悉所操作设备、仪器的原理和性能，掌握正确的操作方法和维护保养规定；e)各类强检仪器、特种设备、安全用具等按期校验；f)设备、仪器等安全防护设施完好有效，设备、仪器的操作人员对设备、仪器的安全性能负责；g)各种机械设备、机动车辆驾驶人员有相应的资格证书，特种车辆驾驶员经过专业培训，并获取相应资质后方可上岗操作；h)按规定使用安全防护用具，使用过程中，工作人员应坚守岗位，各司其职；i)加强防雷、用电、高处作业、消防知识的宣传教育，增强工作人员安全意识，遵守各项安全管理规定。E.3安全管理规定E.3.1防雷安全管理规定防雷安全管理规定如下。a)加强对防雷设备、设施的检查和维护，及时排除防雷安全隐患。b)雷暴天气逼近前，应中止其他活动，提前回收气球至地面锚泊状态，提前关闭不影响气球安全运行的其他用电设备，并切断其电源及信号线路，如办公用电脑、空调、取暖器、气象保障装备等。c)发生雷电时，执行以下规定：1)人员迅速进入舱室内，切忌在放飞场等空旷场地逗留，如有条件应进入宽大金属构架、有防雷设施的建筑物或金属壳的汽车或方舱；2)雷雨条件下在空旷场地上行走时，穿戴塑料等不浸水的雨衣，缓慢行走，不能使用金属杆雨伞，不能携带有金属杆的工具；3)不可高处作业；4)人员不可上下锚泊车或进出方舱；5)关闭房屋、方舱门窗，人员尽可能远离窗户，远离电灯、电话、室外天线的电线(1.5m以上),不要靠近潮湿的墙壁；6)远离接地线(桩)、避雷针及其金属固定索(3.5m以上，在金属壳方舱内除外),远离各种辆外壁等；8)减少使用电话、对讲机等通信设备。E.3.2安全用电管理规定安全用电管理规定如下：a)使用的电气设备、线路、开关、插座等符合电气安全规范，有可靠的防触电保护；b)不可随意拉设电线，不应超负荷用电；c)电气线路、电气设备安装应由专业电工负责；d)用电设备和电气线路的周围应留有足够的安全通道和工作空间，电气装置附近不应堆放易燃、易爆和腐蚀性物品；e)不可带电维修、更换电气设备；f)在拔插插头时人体不可接触导电极，不应对电源线施加拉力；g)电工作业人员在进行电工作业时，按规定使用经检验合格的个体防护用品；h)配电柜等带电设备、设施注意锁闭，并在显著位置粘贴“带电危险”等警示标识；i)进行带电作业时，现场须有人员看护；j)电工人员对电气线路进行定期检查，安全员注意用电安全检查，检查中发现安全用电隐患及时整改。E.3.3高处作业安全管理规定高处作业安全管理规定如下。a)在离地面2m以上进行的作业，都属于高处作业，其中头锥锁操作、挂架上设备检修属于二级高处作业，高空作业车上进行的操作属于特级高处作业。b)患有高血压、心脏病、癫痫症、恐高症及其他不适应高处作业的人，不可从事高处作业。c)下列情况之一者，应停止露天高处作业：2)六级以上大风；3)高处作业可能发生危险的其他情况。d)高处作业人员不可从高空往地面抛掷物件，不可从地面上往高空抛掷物件，应使用绳索、吊篮或高空作业车等传递物件。不可在高处作业时嬉戏打闹。f)登塔作业，不可穿硬底鞋，佩戴安全帽g)进入系留塔上的吊篮或高空作业车操作平台后，关闭围栏、系好安全带、戴好安全帽，方可进行作业。E.3.4消防安全管理规定消防安全管理规定如下：b)严格执行消防安全责任制和建立消防安全管理员制度；c)工作中用燃、滑油按规定和标准使用，专人保管，不可用汽油、煤油清洗工作台面和地面，工作中发现漏油应及时处理；d)根据现场情况和所用设备、物品的性质配备合适和足够的消防器材，并有专人负责检查和保管；e)消防器材定期检查，发现过期或失效器材及时更换；f)增强火灾隐患检测能力，每日进行岗位防火检查，健全消防安全管理制度和消防安全操作规g)发生火灾，现场负责人立即组织扑救，切断电源和有关阀门，并通知相关职能部门。E.3.5安全操作规定E.3.5.1安全使用条件限制制定系留气球不同状态(架设、升空、空中系留、回收、地面锚泊等)下的气象限制条件和气象预报要求。E.3.5.2安全架设/撤收E.3.5.2.1安全架设要求安全架设要求如下。a)架设前应制定计划、方案，工作人员配置合理、职责明确。装机设备、工具、辅助设备、仪器仪b)根据未来一天的风向情况，确定球体总装时停放的位置(应逆风向停放)。c)按照架设方案执行。E.3.5.2.2安全撤收要求安全撤收要求如下。b)根据未来一天的风向情况，确定球体拆收时停放的位置(应逆风向停放)。c)按照撤收方案执行。安全升空、回收及驻空要求如下。a)气球升空、回收过程制定周密的计划、方案和操作规程，工作人员配置合理、职责明确。b)地面保护措施、地勤及操作人员和地面保障设备落实到位。c)每次升空前，对系留气球的各分系统逐一进行检查，系统工作正常，技术状态良好。检查者均在放飞单上签字后，呈送现场指挥签字放飞。d)气球驻空或地面锚泊状态下，除操作需要，无关人员不可进入回转平台的旋转区域，以免受伤。e)工作人员在操作头锥锁过程中不可将手放在头锥球头处或将手伸入头锥锁上系留绳进、出f)绞车运行时，不可用手抓握系留缆绳。g)密切监控球载设备和压力调节设备的工作状态及气球状态，如有异常，立即报告现场指挥。h)密切关注气象变化并定时记录，当有突变征兆时，立即报告现场指挥。i)系统发出声光报警信号时，要查明原因，及时妥善处理。j)回收后，确认头锥锁已锁住头锥，系留缆绳收放设备和辅助绞车已关闭。k)回收后，对平台进行状态检查。E.3.5.4系统转场运输系统转场运输要求如下：a)系统设备在转场运输前进行可靠的包装，所有包装保证设备在运输过程中不受到损伤；b)系统转场运输采用合适的专业运输车辆，运输车辆状态良好；c)运输车配置消防器材和接地导电链；e)系统设备和运输车间拉紧和固定，运输途中按要求检查固定情况