2024深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)技術(shù)指南

深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)技術(shù)指南PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 III范圍 4規(guī)范性引用文件 4術(shù)語和定義 5基本準(zhǔn)則 6總體性準(zhǔn)則 6綜述 6綠色 6經(jīng)濟(jì) 6可靠 6智能 6安全 6系統(tǒng)構(gòu)成 6深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng) 6深海礦產(chǎn)資源開采作業(yè)系統(tǒng) 7深海礦產(chǎn)資源開采數(shù)字系統(tǒng) 7深海礦產(chǎn)資源開采維保系統(tǒng) 8系統(tǒng)工程 8系統(tǒng)全生命周期過程 8基于模型的系統(tǒng)工程 8系統(tǒng)特性綜合 9系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理 10全生命周期的綜合效果評(píng)價(jià) 105綠色 10總體要求 10海上清潔能源供能系統(tǒng)要求 10功能系統(tǒng)要求 10海上可再生能源多能互補(bǔ)供能系統(tǒng)要求 10海上核能供能系統(tǒng)要求 11海上氫能供能系統(tǒng)要求 11深海采礦碳排放測(cè)算 11綠色裝備 11綠色作業(yè) 11環(huán)境管理體系 11采礦作業(yè)綠色規(guī)劃 11工藝環(huán)保要求 12環(huán)境監(jiān)測(cè)及安全預(yù)警 12生態(tài)修復(fù) 136經(jīng)濟(jì) 13總體要求 13深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)采集率 13深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)回采率 14深海礦產(chǎn)資源開采單位能耗 14深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)成本 147可靠 14總體要求 14海底集礦系統(tǒng)可靠性 15水下提升系統(tǒng)可靠性 15管道方式水下提升系統(tǒng) 15水下穿梭式水下提升系統(tǒng) 15鏈斗式水下提升系統(tǒng) 16水面支持平臺(tái)/船可靠性 16轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)可靠性 16海上礦物加工系統(tǒng)可靠性 168智能 16總體要求 16系統(tǒng)間協(xié)同運(yùn)行管控 17海底集礦系統(tǒng)智能要求 17水下提升系統(tǒng)智能要求 18水下穿梭提升系統(tǒng)智能要求 18水面支持平臺(tái)/船智能要求 19轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的智能要求 199安全 20總體要求 20法規(guī)符合性要求 20安全原則 20風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 21安全應(yīng)急計(jì)劃 21設(shè)施安全 22海底集礦系統(tǒng) 22水下提升系統(tǒng) 22水面支持平臺(tái) 23轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng) 25海上礦物加工系統(tǒng) 269.2.6其他 26采礦作業(yè)安全 26采礦作業(yè)人員安全要求 27參考文獻(xiàn) 28PAGEPAGE10深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)技術(shù)指南范圍規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T5080.1可靠性試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)條件和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理GB/T19115.1-2018風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件GBT24001—2016環(huán)境管理體系要求及使用指南GB/T35050-2018海洋能開發(fā)與利用綜合評(píng)價(jià)規(guī)程GB/T37472潛水器母船升沉補(bǔ)償系統(tǒng)通用要求GB/T40073潛水器金屬耐壓殼外壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法GJB899可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)HY/T0341—2022人為水下噪聲對(duì)海洋生物影響評(píng)價(jià)指南ISO9001質(zhì)量保證體系（QualityManagementSystem）MSC337(91)決議船上噪聲等級(jí)規(guī)則（AdoptionoftheCodeonNoiseLevelsonBoardShips）IEC61703Mathematicalexpressionsforreliability,availability,maintainabilityandmaintenancesupporttermsAPIRP2RDDesignofRisersforFloatingProductionSystems(FPSs)andTension-LegPlatforms(TLPs)APIRP16QDesign,Selection,Operation,andMaintenanceofMarineDrillingRiserSystemsAPIRP17BRecommendedPracticeForFlexiblePipeAPIRP1111Design,Construction,Operation,AndMaintenanceOfOffshoreHydrocarbonPipelines（LimitStateDesign）APISpec17JSpecificationforUnbondedFlexiblePipeOCIMF海上系泊設(shè)施軟管購置和制造指南船舶與海上設(shè)施起重設(shè)備規(guī)范（中國船級(jí)社）鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范（中國船級(jí)社）海上移動(dòng)平臺(tái)入級(jí)規(guī)范（中國船級(jí)社）海上鉆井裝置檢驗(yàn)指南（中國船級(jí)社）海洋立管系統(tǒng)檢驗(yàn)指南（中國船級(jí)社）潛水系統(tǒng)與潛水器入級(jí)規(guī)范（中國船級(jí)社）潛水器檢驗(yàn)指南（中國船級(jí)社）鉆井補(bǔ)償系統(tǒng)指南（中國船級(jí)社國際海事組織MARPOL公約國際海事組織1978年海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標(biāo)準(zhǔn)公約國際海事組織2006年海事勞工公約國際海事組織1988年載重線議定書國際海事組織2008特種用途船安全規(guī)則國際海事組織1974年國際海上人命安全公約國際海事組織1972年國際海上避碰規(guī)則公約國際海事組織經(jīng)1978年議定書修訂的1973年國際防止船舶造成污染公約國際海事組織船上噪聲等級(jí)規(guī)則國際安全管理法規(guī)術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1區(qū)域area國家管轄范圍以外的海床、洋底和底土。[來源：《聯(lián)合國海洋法公約》]3.2深海礦產(chǎn)資源deep-seamineralresources一種以結(jié)核狀形態(tài)賦存于海底的多金屬礦石，一般富含錳、鈷、鎳、銅等金屬成分。注：也稱為錳結(jié)核或鐵錳結(jié)核。3.3開發(fā)exploitation以商業(yè)目的回收深海礦產(chǎn)資源和從其中選取礦物，包括建造和操作供生產(chǎn)和銷售礦物之用的采礦、加工和運(yùn)輸系統(tǒng)。[來源：國際海底管理局理事會(huì)關(guān)于《“區(qū)域”內(nèi)深海礦產(chǎn)資源探礦和勘探規(guī)章》修正案及有關(guān)事項(xiàng)的決定，有修改]3.4羽流plume含有大量懸浮沉積物顆粒物、礦物和底棲生物碎屑，呈彌散狀擴(kuò)散的水流。3.5水下穿梭器underwaterload-carrier在海底與水面支持平臺(tái)/船之間運(yùn)行，具有收集和運(yùn)送海底深海礦產(chǎn)資源功能的水下運(yùn)行器具。3.6軟管flexiblepipe水力提升系統(tǒng)中連接集礦機(jī)和中繼艙的柔性輸送管道。3.7中繼艙bufferstation基本準(zhǔn)則總體性準(zhǔn)則綜述（ReliabilityandRobustness）、智能（Intelligence）和安全（Safe）五項(xiàng)基本準(zhǔn)則（簡稱GERIS）。綠色深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)在全生命周期應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康無害或危害小，資源能耗少。經(jīng)濟(jì)深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)全生命周期中全生產(chǎn)鏈條各個(gè)環(huán)節(jié)的成本最小、效率最高。可靠智能安全深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)滿足人身安全、環(huán)境安全、設(shè)備安全、作業(yè)安全等的要求。系統(tǒng)構(gòu)成深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)包括作業(yè)系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)和維保系統(tǒng)，如圖1所示。圖1深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)構(gòu)成深海礦產(chǎn)資源開采作業(yè)系統(tǒng)作業(yè)系統(tǒng)（水力提升系統(tǒng)或水下穿梭提升系統(tǒng)、水面支持平臺(tái)/船、轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)、海上礦物加工系統(tǒng)等。海底集礦系統(tǒng)海底集礦系統(tǒng)應(yīng)具備收集海底表面礦產(chǎn)資源礦石的功能，一般包括行駛機(jī)構(gòu)和集礦機(jī)構(gòu)。水下提升系統(tǒng)水面支持平臺(tái)/船水面支持平臺(tái)/船應(yīng)具備開采礦產(chǎn)資源時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行采礦、裝卸、存儲(chǔ)、中央控制、能源供給或其他相關(guān)功能。轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)應(yīng)具有將所開采的深海礦產(chǎn)資源轉(zhuǎn)運(yùn)到陸地的功能。海上礦物加工海上礦物加工是在海底或（和）海面平臺(tái)通過選礦或冶煉，生產(chǎn)精礦、中間富集物或產(chǎn)品的過程。深海礦產(chǎn)資源開采數(shù)字系統(tǒng)深海礦產(chǎn)資源開采維保系統(tǒng)系統(tǒng)工程系統(tǒng)全生命周期過程2圖2基于并行工程的深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)全生命周期過程在總體論證階段，對(duì)深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)的需求進(jìn)行識(shí)別和可行性分析，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求GERIS在方案設(shè)計(jì)階段，對(duì)深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)進(jìn)行功能分析與分配，將系統(tǒng)功能逐層分解并形成系統(tǒng)方案，制定系統(tǒng)規(guī)范、形成頂層技術(shù)要求文件體系。在初步設(shè)計(jì)階段，對(duì)深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)各級(jí)子系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，對(duì)深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)各子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，制定各子系統(tǒng)及部件方案，制定研制規(guī)范。在系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與研制階段，對(duì)深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)各子系統(tǒng)中產(chǎn)品和部件進(jìn)行設(shè)計(jì)并產(chǎn)在交付使用階段，對(duì)用戶進(jìn)行培訓(xùn)，交付系統(tǒng)和相應(yīng)維修工具、資料和備件，經(jīng)用戶確認(rèn)后完成交付，投入運(yùn)營和使用。GERIS在系統(tǒng)報(bào)廢階段，評(píng)估系統(tǒng)健康狀態(tài)，適時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)廢處置?；谀Ｐ偷南到y(tǒng)工程2圖3基于模型的系統(tǒng)工程方法宜對(duì)深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)的系統(tǒng)需求、設(shè)計(jì)、分析、驗(yàn)證與確認(rèn)等活動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化建模應(yīng)深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)的數(shù)字化模型包括全生命周期的模型和數(shù)據(jù)。數(shù)字化模型中的模型包括深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)全生命周期的技術(shù)模型和管理模型，其中技數(shù)字化模型中的數(shù)據(jù)包括深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)全生命周期中準(zhǔn)確的、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，包括設(shè)計(jì)中心數(shù)據(jù)、計(jì)算分析數(shù)據(jù)、試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)、確認(rèn)報(bào)告數(shù)據(jù)、使用維護(hù)數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)特性綜合深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)在整個(gè)生命周期過程中，宜對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行特性綜合，運(yùn)用各種優(yōu)化和分GERIS/對(duì)系統(tǒng)特性綜合時(shí)，宜結(jié)合系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)度在全生命周期中設(shè)置相應(yīng)里程碑或決策點(diǎn)，對(duì)各階GERIS系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)制定并實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃，宜采用項(xiàng)目管理方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行整體統(tǒng)籌考慮。對(duì)于進(jìn)度和成本風(fēng)險(xiǎn)，宜采用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)審等技術(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和控制。對(duì)于技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，宜采用技術(shù)成熟度評(píng)估對(duì)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)和控制。全生命周期的綜合效果評(píng)價(jià)綠色總體要求深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)綠色要求如下：——綠色深海礦產(chǎn)資源開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)綜合考慮深海礦產(chǎn)資源開發(fā)利用和環(huán)境影響，使資源開發(fā)效率最高，對(duì)深海生態(tài)環(huán)境影響最小，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。——開采系統(tǒng)應(yīng)利用清潔能源，減少采礦系統(tǒng)能源消耗過程中的碳排放?！_采系統(tǒng)裝備設(shè)計(jì)和制造應(yīng)從采礦全生命周期進(jìn)行技術(shù)比選，宜采用對(duì)環(huán)境影響小的材料、技術(shù)、工藝。——應(yīng)通過科學(xué)設(shè)計(jì)采礦作業(yè)，將深海礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)對(duì)環(huán)境擾動(dòng)控制在允許的范圍內(nèi)，以最小的環(huán)境擾動(dòng)獲取最大的資源量和經(jīng)濟(jì)效益。——應(yīng)建立環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，減少突發(fā)性環(huán)境污染事故對(duì)深海環(huán)境的污染和生態(tài)的破壞?！验_采的礦區(qū)應(yīng)開展生態(tài)修復(fù)，要遵循自然規(guī)律，充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)功能，通過適度人工措施，改善環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，保護(hù)區(qū)域生物多樣性。海上清潔能源供能系統(tǒng)要求功能系統(tǒng)要求深海采礦系統(tǒng)每噸濕結(jié)核開采的能耗宜控制在100千瓦時(shí)以內(nèi)，深海采礦系統(tǒng)宜采用更多地使用海海上可再生能源多能互補(bǔ)供能系統(tǒng)要求海上風(fēng)能和太陽能多能互補(bǔ)電力系統(tǒng)應(yīng)采用直流離網(wǎng)系統(tǒng)或交流離網(wǎng)系統(tǒng)，系統(tǒng)組成滿足GB/T19115.1-201814.14.2在應(yīng)用波浪能、海洋溫差能等海洋能電力系統(tǒng)時(shí)應(yīng)先開展資源評(píng)價(jià)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)，參考GB/T35050-2018《海洋能開發(fā)與利用綜合評(píng)價(jià)規(guī)程》6.2、6.3的要求。海上核能供能系統(tǒng)要求海上氫能供能系統(tǒng)要求深海采礦系統(tǒng)的海上氫能供能系統(tǒng)宜采用海上風(fēng)能、海上太陽能等海上可再生能源開展海水制氫，通過制氫、儲(chǔ)氫、輸運(yùn)一體化，實(shí)現(xiàn)海上氫能的就地消納。深海采礦碳排放測(cè)算2006年IPCC國家溫室氣體清單指南2019（2019Refinementtothe2006IPCCGuidelinesforNationalGreenhouseGasInventories）對(duì)船用柴油碳排放因子的計(jì)算公式：缺省二氧化碳排放因子（C）=缺省碳含量（A）×缺省氧化碳因子（B）×44/12即，船用柴油的有效缺省二氧化碳排放因子為74.1克/百萬焦耳。按照船用柴油發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)化效760～890克/100綠色裝備深海采礦系統(tǒng)及設(shè)備應(yīng)采用不含石棉的材料支撐。水面支持平臺(tái)的壓載水的排放及處理系統(tǒng)宜符合國際海事組織制定的《國際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》的規(guī)定。船東或船舶管理公司還應(yīng)編制船舶壓載水管理計(jì)劃。尾水處理系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)排放尾水流量、尾礦粒徑和濃度的裝置。水下尾水返排放管可設(shè)計(jì)為立管管束形式，也可獨(dú)立布置。對(duì)于獨(dú)立布置的水下尾水排放管，其設(shè)計(jì)衡準(zhǔn)和分析方法應(yīng)符合采礦立管的相關(guān)要求。對(duì)于立管管束形式的水下尾水排放管，管束橫截面對(duì)流體載荷及載荷效應(yīng)的不利影響，應(yīng)在設(shè)計(jì)分析中予以考慮。綠色作業(yè)環(huán)境管理體系24001-2016的相關(guān)要求。采礦作業(yè)綠色規(guī)劃采礦作業(yè)綠色規(guī)劃要求如下：——按照因地制宜、因時(shí)制宜的原則針對(duì)不同區(qū)域、不同規(guī)模、不同階段的礦區(qū)采礦作業(yè)制定綠色規(guī)劃?！獙?duì)礦區(qū)空間的開發(fā)戰(zhàn)略、開發(fā)層次、內(nèi)容、期限、規(guī)模與布局以及實(shí)施步驟等進(jìn)行綜合規(guī)劃以減輕采礦活動(dòng)對(duì)深海生態(tài)系統(tǒng)造成的影響。——時(shí)間規(guī)劃上應(yīng)根據(jù)區(qū)域生物遷移和繁殖習(xí)性等確定限制或避免采礦的時(shí)期以及采礦活動(dòng)的最大持續(xù)時(shí)間?！臻g規(guī)劃上應(yīng)設(shè)立保全參照區(qū)以及避難和預(yù)留區(qū)域，保護(hù)區(qū)域生物多樣性?！鳂I(yè)過程產(chǎn)生的污染物排放水層規(guī)劃應(yīng)綜合考慮造成的環(huán)境污染、生態(tài)破壞程度以及社會(huì)影響等因素。工藝環(huán)保要求海底集礦系統(tǒng)海底集礦系統(tǒng)宜滿足以下綠色要求：——選擇采礦羽流擴(kuò)散范圍最小的采集工作方式，評(píng)價(jià)指標(biāo)包括采礦引起的羽流初始速度、持續(xù)時(shí)間、懸浮物含量、水文條件、底質(zhì)破壞程度等?！诉x擇非接觸式移動(dòng)和淺接觸采集技術(shù)。——采用接觸式移動(dòng)采集技術(shù)時(shí)宜采取盡量減少礦車與海底接觸面積和接觸壓力的設(shè)計(jì)?！V系統(tǒng)的沉積物擾動(dòng)深度不宜超過6cm。水下提升系統(tǒng)水下提升系統(tǒng)宜滿足以下綠色要求：——宜采用節(jié)水技術(shù)，減少從底層提升到海面的海水量，減輕尾水尾礦的環(huán)境影響?！M可能減少海底深海礦產(chǎn)資源的破碎和粉化，以降低水面不可分離排入尾水中的細(xì)顆粒含量?！菜欧乓诉x擇羽流影響小的尾水排放方式，宜選擇海底排放，禁止采用表層排放。海上礦物加工系統(tǒng)海上礦物加工系統(tǒng)宜滿足以下綠色要求：——宜采用環(huán)保達(dá)標(biāo)的選冶加工與綜合利用技術(shù)，采用清潔能源和綠色藥劑，采用海水作為工藝水?！菜闩欧?，尾礦需經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。污染物排放開采系統(tǒng)污染物排放宜滿足以下要求：19781973VI——尾水排放溫度應(yīng)不超過排放層年平均水溫3℃。排放尾水中污染物濃度應(yīng)不超過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估低值?！傻V系統(tǒng)應(yīng)安裝隔震和消噪設(shè)備，以降低作業(yè)過程產(chǎn)生的噪音。開采系統(tǒng)水面部分產(chǎn)生的噪MSC337(91)4HY/T0341-2022A.3——采礦系統(tǒng)使用人工光源時(shí)應(yīng)考慮工作需求、環(huán)境條件和生物活動(dòng)。應(yīng)盡可能減少使用人工照明，包括照明數(shù)量、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。應(yīng)避免使用大面積泛光燈，只照亮預(yù)定的物體或區(qū)域，照明不宜向上或在結(jié)構(gòu)邊界之外。宜采用自適應(yīng)光控制來管理光的時(shí)間、強(qiáng)度和顏色。開采系統(tǒng)宜使用不反光的深色表面材質(zhì)。環(huán)境監(jiān)測(cè)及安全預(yù)警環(huán)境監(jiān)測(cè)及安全預(yù)警要求如下：——應(yīng)在整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)營期間定期實(shí)施合規(guī)性監(jiān)測(cè)，檢查特定環(huán)境參數(shù)是否符合相關(guān)規(guī)章和合同義務(wù)，同時(shí)確保采用緩解措施有效地將采礦殘留影響降低到環(huán)境可接受水平。——在閉礦階段實(shí)施后應(yīng)繼續(xù)開展長期性監(jiān)測(cè)，評(píng)估采礦活動(dòng)的累積影響和殘留影響。——應(yīng)建立環(huán)境安全預(yù)警系統(tǒng)，結(jié)合水質(zhì)預(yù)警和生物預(yù)警技術(shù)，對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行早期預(yù)警，即時(shí)調(diào)整開采策略，降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。生態(tài)修復(fù)經(jīng)濟(jì)總體要求——通過提高采集覆蓋率和集礦機(jī)的采集效率，減少資源流失、降低單位能耗等方式提高采礦效率；——控制整個(gè)流轉(zhuǎn)過程運(yùn)行方式，減少中間環(huán)節(jié)、簡化流程，控制采礦的單位成本，獲取采礦的經(jīng)濟(jì)效益；——海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)裝備設(shè)計(jì)宜考慮設(shè)計(jì)壽命與礦區(qū)開發(fā)周期相適應(yīng)，考慮循環(huán)利用，降低成本。深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)采集率采集率）））1）。?=??×??························································(1)式中：f——（d2。Cx——采集效率，是單位面積上集礦機(jī)采礦量（Am）與單位面積賦存礦量（Qa）的比值，見公式3。??=??··························································(2)?????=??··························································(3)???海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)的采集率宜不低于90%，提高系統(tǒng)采集率宜采取以下措施：——通過集礦機(jī)位置控制方法設(shè)計(jì)優(yōu)化集礦采集規(guī)劃；——保證系統(tǒng)具有精確的定位和導(dǎo)航；——提高海底集礦裝置行走性能穩(wěn)定性；——采集軌跡規(guī)劃宜緊密相接，宜推薦集礦機(jī)采集面重疊覆蓋率不大于10%。深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)回采率回采率是衡量海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)開采技術(shù)重要指標(biāo)，取決于開采區(qū)塊內(nèi)深海礦產(chǎn)資（4?=??···························································(1)??————深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)單位能耗采礦系統(tǒng)均宜采取以下降耗技術(shù)與措施：——在保證輸運(yùn)通暢前提下，提高海底深海礦產(chǎn)資源輸運(yùn)濃度；——以連續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)結(jié)核方式設(shè)計(jì)水面平臺(tái)，縮短平臺(tái)上的物流流程，按照最簡物流流程設(shè)計(jì)運(yùn)輸船舶，規(guī)劃運(yùn)輸方式。每噸濕結(jié)核開采耗能不超過100千瓦時(shí)，二氧化碳排放量不超過70千克（100%柴電），不超過10千克（100%可再生能源）。深海礦產(chǎn)資源開采系統(tǒng)成本——海底集礦系統(tǒng)宜采用以下措施：設(shè)計(jì)高效能海底深海礦產(chǎn)資源采集方式，確保集礦機(jī)無空載運(yùn)轉(zhuǎn)；控制集礦機(jī)建造成本；設(shè)計(jì)滿足采集率要求的集礦機(jī)采集規(guī)劃，提高采礦經(jīng)濟(jì)性?！绿嵘到y(tǒng)宜采用節(jié)能高效率運(yùn)轉(zhuǎn)方式，選取高效率水力提升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性或高效能的水下穿梭系統(tǒng)。——水面支持平臺(tái)/船宜以連續(xù)、規(guī)?；D(zhuǎn)運(yùn)海底深海礦產(chǎn)資源方式開展設(shè)計(jì)，縮短平臺(tái)上的物流流程，提高采礦系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性?！D(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)宜按照最簡物流、轉(zhuǎn)運(yùn)流程設(shè)計(jì)運(yùn)輸船舶，規(guī)劃運(yùn)輸方式?？煽靠傮w要求9001，要求可參考GB/T5080.1的相關(guān)規(guī)定，具體如下：——采礦系統(tǒng)生命周期不小于20年；——采礦系統(tǒng)生存工況滿足百年一遇的臺(tái)風(fēng)環(huán)境；——采礦系統(tǒng)全年工作時(shí)間大于280天（海況允許條件下）；——采礦全系統(tǒng)宜開展可靠性計(jì)算，系統(tǒng)的每個(gè)子系統(tǒng)宜具備可靠性數(shù)據(jù)，可靠性數(shù)據(jù)獲得方式IEC61703；——采礦系統(tǒng)宜開展環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估，針對(duì)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中存在的搖晃、鹽霧、腐蝕等影響因素采取應(yīng)對(duì)措施；——采礦全系統(tǒng)宜采用便于維護(hù)技術(shù)，水下可維修，水面有保障運(yùn)維船；——采礦系統(tǒng)宜采用子系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)，提高組件的集成度，實(shí)現(xiàn)水下原位快速拆裝易損部件；——采礦系統(tǒng)宜優(yōu)先選取低損耗的材料設(shè)備進(jìn)行構(gòu)建；——海底集礦系統(tǒng)、水下提升系統(tǒng)和水面支持平臺(tái)/船和的聯(lián)動(dòng)宜通過數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)的方式進(jìn)行評(píng)估；——采礦系統(tǒng)宜充分利用可靠性試驗(yàn)保證系統(tǒng)可靠性，在研制階段通過試驗(yàn)充分暴露系統(tǒng)故障，GJB899。海底集礦系統(tǒng)可靠性——海底集礦系統(tǒng)的核心部件（如材料、耐壓元件、機(jī)械設(shè)備、管路系統(tǒng)、電氣裝置、通訊與航行設(shè)備等）應(yīng)符合中國船級(jí)社《潛水系統(tǒng)與潛水器入級(jí)規(guī)范》要求；——海底集礦系統(tǒng)宜采用模塊化設(shè)計(jì)和冗余設(shè)計(jì)，保證作業(yè)連續(xù)性和可靠性；——海底集礦系統(tǒng)易損部件宜預(yù)先完成連續(xù)工作時(shí)間試驗(yàn)，要求不低于系統(tǒng)無故障最低工作時(shí)間要求，且同時(shí)配備替換件；——軟管宜符合與壓力、溫度、侵蝕、腐蝕、老化、磨損、疲勞、幾何約束和機(jī)械應(yīng)變相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（APIRP17B）或制造商標(biāo)準(zhǔn)，軟管浮力配制滿足一定結(jié)核礦石濃度變化要求；——宜針對(duì)高海情或其他可能的意外工況開展應(yīng)急布防回收方案設(shè)計(jì)，保障海上作業(yè)的可靠性；——宜具備系統(tǒng)設(shè)備防丟失或自動(dòng)找回設(shè)計(jì)；——如采用采集機(jī)器人，宜具備對(duì)微地形、結(jié)核豐度以及結(jié)核粒徑變化的適應(yīng)性，保證采集順暢和高采集率，宜有足夠數(shù)量的備用。水下提升系統(tǒng)可靠性管道方式水下提升系統(tǒng)水下提升系統(tǒng)如采用管道方式水力提升形式，系統(tǒng)的可靠性宜滿足：——管道方式水下提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)宜避免管道堵塞；APIRP2RD、APIRP16Q、APISpec17JAPIRP1111——軟管宜符合與壓力、溫度、侵蝕、腐蝕、老化、磨損、疲勞、幾何約束和機(jī)械應(yīng)變相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（APIRP17B）或制造商標(biāo)準(zhǔn)，軟管浮力配制滿足一定結(jié)核礦石濃度變化要求；——管道設(shè)計(jì)考慮載荷、腐蝕和磨損等因素，滿足系統(tǒng)壽命年限；——系統(tǒng)提升泵等動(dòng)力設(shè)備宜具備防堵設(shè)計(jì)，避免葉輪損壞，設(shè)備材料宜采用耐磨損材料；——如采用中繼艙，其料倉宜具備防溢功能，并設(shè)有監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)功能；——輸送立管若存在渦激振動(dòng)，宜設(shè)計(jì)減渦裝置。水下穿梭式水下提升系統(tǒng)水下提升系統(tǒng)如采用水下穿梭形式，系統(tǒng)的可靠性宜滿足：——水下穿梭器的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)參數(shù)，包括壓力、溫度、振動(dòng)、操作和環(huán)境條件等，設(shè)計(jì)載荷代換可靠；——水下穿梭器應(yīng)考慮吊放操作不當(dāng)及意外事故，并針對(duì)該情況制備應(yīng)急方案；——水下穿梭器的建造宜滿足GB/T40073、中國船級(jí)社《潛水器系統(tǒng)和潛水器入級(jí)規(guī)范》、中國船級(jí)社《潛水器檢驗(yàn)指南》；——穿梭式提升方式的水面、水下對(duì)接機(jī)構(gòu)應(yīng)具有冗余設(shè)計(jì)。鏈斗式水下提升系統(tǒng)鏈斗提升方式應(yīng)具有防纏繞設(shè)計(jì)，并針對(duì)意外纏繞情況制備應(yīng)急預(yù)案。水面支持平臺(tái)/船可靠性水面支持平臺(tái)/船的設(shè)計(jì)要求可參考船級(jí)社船舶設(shè)計(jì)相關(guān)要求。水面支持平臺(tái)/船可靠性宜滿足：——水面支持平臺(tái)/船符合入級(jí)規(guī)則和船旗國或擔(dān)保國的相關(guān)國家法律；——水面支持平臺(tái)/船滿足海工作業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求，配有必要的應(yīng)急起吊救援設(shè)施；——水面支持平臺(tái)/船的動(dòng)力系統(tǒng)宜采用采礦作業(yè)與航行操控相隔離的方式構(gòu)建；——水面支持平臺(tái)/船設(shè)計(jì)有轉(zhuǎn)運(yùn)貨船靠泊時(shí)錨泊系統(tǒng)和防撞裝置，并有船舶靠泊方案；——水面支持平臺(tái)/船應(yīng)具有一定的礦物存儲(chǔ)功能，滿足一定排水量，具有動(dòng)力定位能力，支持水下長距離鏈斗提升、管道提升的聯(lián)動(dòng)運(yùn)行；——水下提升系統(tǒng)如采用水下穿梭形式，水面支持平臺(tái)/船航行設(shè)備的配備宜滿足水下穿梭器設(shè)計(jì)航行系統(tǒng)功能的需求，至少包括對(duì)水下穿梭器深度/高度、航向、速度、姿態(tài)、位置的控制，并能實(shí)現(xiàn)避碰功能（ROV）GB/T37472；——水下提升系統(tǒng)如采用水下穿梭形式，水面支持平臺(tái)/船定位通信的配備應(yīng)能滿足水下穿梭器在水面回收時(shí)將自身位置信息發(fā)送給母船，降低水下穿梭器丟失的風(fēng)險(xiǎn)。轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)可靠性轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)包括海底多金屬結(jié)核轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械設(shè)備和轉(zhuǎn)運(yùn)貨船等。轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)可靠性宜通過以下措施保證：——海底多金屬結(jié)核轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械設(shè)備宜符合工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，配備足夠的機(jī)械保護(hù)，具有在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中間正?；蚓o急操作期間保護(hù)關(guān)鍵部件的能力；——轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)宜有備用礦物儲(chǔ)存設(shè)施，保障海底采礦系統(tǒng)連續(xù)作業(yè)；——轉(zhuǎn)運(yùn)貨船按照海上停留天數(shù)以及到港口的航行距離，儲(chǔ)備足夠的燃油儲(chǔ)量，宜滿足不少于預(yù)7——轉(zhuǎn)運(yùn)貨船通過入籍船級(jí)社審核，并備有維修預(yù)案；——轉(zhuǎn)運(yùn)貨船宜滿足水面支持平臺(tái)/海上礦物加工系統(tǒng)可靠性海上礦物加工系統(tǒng)可靠性宜滿足：——系統(tǒng)宜具有一定選礦、粗加工、脫水的功能；——系統(tǒng)采用管道輸送、密閉性加工設(shè)備；——加工設(shè)備易于維修，能夠適應(yīng)惡劣海況。智能總體要求海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)智能宜實(shí)現(xiàn)：——組成深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)各系統(tǒng)間應(yīng)具備智能化（自主）協(xié)同運(yùn)作能力，保證運(yùn)行效率，提高安全水平；——各子系統(tǒng)應(yīng)具備狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，其中內(nèi)部感知支撐其運(yùn)維過程中的安全預(yù)警，外部感知支撐自主控制決策；——各子系統(tǒng)基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的條件下，可進(jìn)行故障診斷及健康狀態(tài)評(píng)估，并實(shí)現(xiàn)視情維護(hù)；——各子系統(tǒng)間在智能運(yùn)行運(yùn)維作業(yè)過程中，應(yīng)基于先進(jìn)態(tài)勢(shì)感知能力實(shí)現(xiàn)自主決策與控制能力；——協(xié)同運(yùn)行管控及各子系統(tǒng)的智能化（自主）運(yùn)行運(yùn)維要求詳見以下部分。系統(tǒng)間協(xié)同運(yùn)行管控海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)的智能協(xié)同宜具有以下能力。運(yùn)維：具有先進(jìn)感知和場(chǎng)景再現(xiàn)能力，實(shí)時(shí)分析海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)運(yùn)行的健康程度，提供整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估信息；基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)過去的運(yùn)行狀態(tài)，綜合現(xiàn)在運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)系統(tǒng)的未來發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)，合理避免可能產(chǎn)生的故障；基于歷史數(shù)據(jù)和模型分析，為海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)、故障點(diǎn)檢測(cè)等提供依據(jù)信息。態(tài)勢(shì)預(yù)警：基于大數(shù)據(jù)技術(shù)、預(yù)測(cè)算法和模型分析手段，對(duì)海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的未來發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行在線預(yù)測(cè)，提供設(shè)備健康狀態(tài)實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)、預(yù)警信息；預(yù)警系統(tǒng)具有自檢功能，即對(duì)自身的故障自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和報(bào)警（或指示），自檢出故障時(shí)，發(fā)出視覺和聽覺報(bào)警信號(hào)。視情維護(hù)：實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行、效率、維保、能效等設(shè)備數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，通過大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)；實(shí)時(shí)分析安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)礦場(chǎng)、供電、設(shè)備等進(jìn)行隱患預(yù)警，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化展現(xiàn)。自主決策：通過信息融合實(shí)現(xiàn)協(xié)同化生產(chǎn)和集中化管控，利用大數(shù)據(jù)分析與智能管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策。智能監(jiān)測(cè)：根據(jù)地質(zhì)、測(cè)量、采礦等資料和數(shù)據(jù)，在綜合分析、研究的基礎(chǔ)上，利用數(shù)字孿生技術(shù)，創(chuàng)建能反映礦床地質(zhì)特征、可動(dòng)態(tài)調(diào)整的三維可視化模型；建立以定點(diǎn)監(jiān)控圖像、環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)為核心的生態(tài)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)礦場(chǎng)管理全域、全要素、全過程數(shù)字化，可進(jìn)行歷史追溯。智能協(xié)同管控：實(shí)現(xiàn)海底集礦系統(tǒng)、水下提升系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)的智能協(xié)同管控，合理路線規(guī)劃，避免設(shè)備發(fā)生碰撞，保證作業(yè)安全，提高運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性。海底集礦系統(tǒng)智能要求海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)的智能采集宜具備以下能力。動(dòng)態(tài)感知：基于海底環(huán)境，采用不同的傳感器在線采集實(shí)時(shí)的噪聲、水、土壤、羽流、水的濁度等指標(biāo)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行傳輸和在線監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)、整體地洞悉智能海底集礦系統(tǒng)當(dāng)前的工作環(huán)境，為后面的軌跡規(guī)劃和智能作業(yè)提供先決條件。全局軌跡規(guī)劃：根據(jù)海底深海礦產(chǎn)資源豐度，依據(jù)采集率、回采率等指標(biāo)構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行智能化的全局軌跡規(guī)劃；根據(jù)傳感器采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線優(yōu)化，針對(duì)智能采集過程對(duì)路徑進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，實(shí)現(xiàn)智能化的在線快速軌跡優(yōu)化的能力。局部軌跡規(guī)劃：基于光學(xué)傳感器、雷達(dá)傳感器等，通過機(jī)械臂，進(jìn)行局部路徑規(guī)劃，以使對(duì)生物多樣性的破壞最小，對(duì)海床的壓實(shí)最小，采集成果最大化。智能作業(yè)：海底集礦系統(tǒng)根據(jù)不同的底質(zhì)環(huán)境、海底深海礦產(chǎn)資源豐度、粒徑以及微地形等工況匹配優(yōu)化采集作業(yè)單元的工作參數(shù)，提供在線的海底深海礦產(chǎn)資源結(jié)核采集效率與精準(zhǔn)性的評(píng)估結(jié)果；具有在線感知、評(píng)估、學(xué)習(xí)與決策能力，優(yōu)化迭代作業(yè)控制參數(shù)，提高作業(yè)精確性和采集效能；可實(shí)現(xiàn)采礦作業(yè)路線智能規(guī)劃。動(dòng)態(tài)避障：基于智能海底集礦系統(tǒng)的環(huán)境感知系統(tǒng)，對(duì)采礦車運(yùn)動(dòng)過程中環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)障礙物進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中可能遇到的障礙物進(jìn)行可能性評(píng)級(jí)與預(yù)測(cè),判斷與智能海底采礦車的碰撞關(guān)系；根據(jù)不同的碰撞關(guān)系制定不同的避碰策略，通過智能決策和路徑規(guī)劃，使智能海底采礦車安全避障，由深海采礦決策系統(tǒng)執(zhí)行。水下提升系統(tǒng)智能要求自動(dòng)監(jiān)視：在線監(jiān)測(cè)輸送流速、壓力、結(jié)核濃度及提升泵轉(zhuǎn)速、提升效率等信息，顯示系統(tǒng)操作狀態(tài)（操作或未操作）。輸送狀態(tài)智能調(diào)控：基于自動(dòng)監(jiān)視提供的信息，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)在線學(xué)習(xí)，給出輸送狀態(tài)的智能診斷與預(yù)警；具有故障檢查及應(yīng)急處理等決策能力，保障泵管內(nèi)部流動(dòng)通暢。作業(yè)狀態(tài)感知與預(yù)警：宜具有水力提升系統(tǒng)位移、力學(xué)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)；對(duì)關(guān)鍵部件工作狀態(tài)進(jìn)行判別和預(yù)測(cè)分析，快速給出調(diào)整策略和應(yīng)對(duì)方案，并避免漏報(bào)警和過報(bào)警。水下穿梭提升系統(tǒng)智能要求水下提升系統(tǒng)如采用水下穿梭形式，智能要求宜具備以下能力。精準(zhǔn)定位：水下穿梭器應(yīng)設(shè)置水面定位裝置和水下定位裝置，水下定位裝置應(yīng)與水面支持平臺(tái)上的導(dǎo)航/定位系統(tǒng)相匹配，以防止水下穿梭器丟失。智能避碰：水下穿梭器擁有智能感知系統(tǒng)，可對(duì)航向、航速、行走路線等進(jìn)行智能控制，并具備智能避碰能力。協(xié)同控制：控制多臺(tái)水下穿梭器協(xié)同作業(yè)。水面支持平臺(tái)/船智能要求水面支持平臺(tái)/水面支持平臺(tái)/船的智能要求宜具備以下能力。智能監(jiān)測(cè)：通過傳感器對(duì)水下采礦設(shè)備的位置、運(yùn)行狀態(tài)和立管張力等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，應(yīng)設(shè)有實(shí)時(shí)攝像裝置，并配有足夠且可靠的水下照明，使采礦操作人員能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、全面地掌握水下采礦設(shè)備的狀態(tài)和安全范圍等；對(duì)礦場(chǎng)作業(yè)人員、設(shè)備、作業(yè)環(huán)境和作業(yè)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。協(xié)同控制：建立遠(yuǎn)程服務(wù)支持平臺(tái)。對(duì)海底集礦系統(tǒng)、水下提升系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行智能監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)集礦機(jī)和水下轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)裝備在線智能遠(yuǎn)程控制；建設(shè)調(diào)度控制中心。設(shè)海底深海礦產(chǎn)資源采礦系統(tǒng)中央智能控制中心，能對(duì)智能海底集礦、智能水下提升、智能脫水和智能轉(zhuǎn)運(yùn)四大系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同控制。智能接駁轉(zhuǎn)運(yùn)：水面支持平臺(tái)/船運(yùn)輸結(jié)核至轉(zhuǎn)運(yùn)船時(shí)，實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙向獨(dú)立，全雙工運(yùn)行，滿足高效接駁轉(zhuǎn)運(yùn)需求。智能脫水：智能回收、存儲(chǔ)水下提升系統(tǒng)輸送的海底深海礦產(chǎn)資源；將深層海水、沉積物等廢棄物排放控制與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)相結(jié)合，通過生產(chǎn)控制策略減少廢棄物排放，并在線跟蹤其傳輸、回放過程；建立廢棄物管理數(shù)據(jù)庫，利用歷史數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的分析功能，評(píng)估廢棄物的排放結(jié)果及其產(chǎn)生的影響；智能回收過程、智能排放過程實(shí)現(xiàn)連鎖控制。應(yīng)急響應(yīng)、預(yù)警、報(bào)警：提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接口，依據(jù)故障程度自動(dòng)分級(jí)報(bào)警和通知。跟蹤評(píng)價(jià)：建立數(shù)字統(tǒng)計(jì)、跟蹤系統(tǒng)，實(shí)時(shí)提供資源節(jié)約與綜合利用指標(biāo)；建立智能化分析、評(píng)價(jià)系統(tǒng)，從價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈綜合分析和評(píng)價(jià)采礦過程資源價(jià)值。轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的智能要求智能轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)宜具有以下能力：自主航行：船舶智能航行能夠在不同航行場(chǎng)景和復(fù)雜環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)自主航行，同時(shí)可與無人碼頭柔性銜接。智能轉(zhuǎn)運(yùn)：建立數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，在結(jié)核從水面支持平臺(tái)/船運(yùn)輸至轉(zhuǎn)運(yùn)船時(shí)，合理采用濕式轉(zhuǎn)運(yùn)法或干式轉(zhuǎn)運(yùn)法或其他合理方法，提高結(jié)核資源與廢料資源的評(píng)估、開發(fā)和轉(zhuǎn)化能力；資源綜合利用加工流程與生產(chǎn)加工主流程實(shí)現(xiàn)集成，通過自動(dòng)化綜合控制、數(shù)字化統(tǒng)一管理、智能化科學(xué)匹配降低綜合轉(zhuǎn)運(yùn)成本。儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)管理：轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)宜具有已脫水結(jié)核智能存儲(chǔ)的能力，針對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中礦產(chǎn)儲(chǔ)量的變化而持續(xù)地開展統(tǒng)計(jì)，在保證一次轉(zhuǎn)運(yùn)結(jié)核量最大的同時(shí)，同時(shí)保障結(jié)核破碎率最小，結(jié)核廢料率最小。智能路徑規(guī)劃：智能轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)宜具有規(guī)劃路徑能力。大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析功能：實(shí)現(xiàn)從海底深海礦產(chǎn)資源裝載、航運(yùn)、進(jìn)港、?？?、無人接駁到空載返航等全鏈條的無人調(diào)度、管理和控制，可按需進(jìn)行模型、算法迭代更新，提高轉(zhuǎn)運(yùn)效率和運(yùn)輸安全性；數(shù)據(jù)應(yīng)具備編碼、時(shí)間、空間、關(guān)聯(lián)、隸屬等統(tǒng)一規(guī)范，便于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)共享和信息融合。安全總體要求法規(guī)符合性要求——深海采礦系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)、建造和營運(yùn)應(yīng)符合《國際海上人命安全公約》國際海事安全公約、規(guī)則以及船旗國法定規(guī)則的有關(guān)規(guī)定。對(duì)于不屬于船旗國管轄范圍的任何事項(xiàng)，例如非船員的勞動(dòng)者權(quán)利以及與船舶操作以外的采礦過程有關(guān)的人身健康和安全，遵守?fù)?dān)保國的國內(nèi)法。——對(duì)于在專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)以內(nèi)作業(yè)的深海采礦設(shè)施的構(gòu)造安全和作業(yè)安全應(yīng)符合沿岸國法定規(guī)則的有關(guān)規(guī)定?！獙?duì)于在公海作業(yè)的深海采礦設(shè)施的構(gòu)造安全和作業(yè)安全宜符合國際海底管理局規(guī)章、規(guī)則的有關(guān)規(guī)定。安全原則采礦系統(tǒng)及設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)能夠最大程度保障人命和財(cái)產(chǎn)安全。為此在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下規(guī)定的原則。系統(tǒng)應(yīng)按單個(gè)誤操作或單個(gè)故障不至于危及人命安全、導(dǎo)致重大財(cái)產(chǎn)損失的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置安全作業(yè)和應(yīng)急操作所必需的儀表。對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，以防止過載、超壓、超溫和超速。對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備應(yīng)盡可能通過本質(zhì)安全設(shè)計(jì)避免或防止危險(xiǎn)的發(fā)生。針對(duì)預(yù)計(jì)可能發(fā)生的安全風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)有降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率和減輕事故后果的措施。安全系統(tǒng)宜包括兩套獨(dú)立的保護(hù)系統(tǒng)，以防止設(shè)備、管路系統(tǒng)及正常過程控制中單個(gè)故障或失效所產(chǎn)生的影響或使這種影響降至最低。兩級(jí)保護(hù)一般應(yīng)由不同功能類型的安全裝置構(gòu)成，以減小因同樣原因發(fā)生故障的可能性。安全系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成故障安全型。當(dāng)由于發(fā)展太快而不能由人工干預(yù)消除的故障狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)，安全系統(tǒng)應(yīng)能即刻做出保護(hù)動(dòng)作，使采礦系統(tǒng)及時(shí)恢復(fù)至安全狀態(tài)。對(duì)于系統(tǒng)中可移動(dòng)、活動(dòng)的大型設(shè)備和工具，應(yīng)有可靠的固定、系固措施。這些措施的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮作業(yè)、遷航、風(fēng)暴自存和事故傾斜等工況。這些大型設(shè)備主要包括水下采礦車、水下中繼艙、水下?lián)P礦泵、采礦立管單根等。系統(tǒng)及設(shè)備應(yīng)采取有效的防護(hù)措施，并應(yīng)考慮下列方面：安裝于水面支持平臺(tái)的系統(tǒng)和設(shè)備滿足在潮濕、鹽霧環(huán)境下的防腐要求。安裝于水下的系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)符合水下工作防腐、防碰撞、防干涉要求。位于飛濺區(qū)的系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)采取有效的防腐和防護(hù)措施。系統(tǒng)及設(shè)備中所有的聯(lián)接件和緊固件應(yīng)有可靠的防松措施。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估本條所規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)要求為推薦要求，可根據(jù)船東的需求自愿開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。采礦系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可分為下列3個(gè)層次：對(duì)系統(tǒng)整體和子系統(tǒng)定性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，分析的方法可以是HAZID、HAZOP和What-if等方法；功能層次的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，可采用FMEA/FMECA的方法；設(shè)備和/或部件層次的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，可采用FMEA/FMECA的方法。應(yīng)開展覆蓋采礦系統(tǒng)整體的定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以實(shí)現(xiàn)下列目標(biāo)：辨識(shí)出于采礦系統(tǒng)相關(guān)的潛在風(fēng)險(xiǎn)（包括對(duì)深海采礦設(shè)施上其他系統(tǒng)的影響）；證明采礦系統(tǒng)符合本指南所規(guī)定的設(shè)計(jì)原則；提出適當(dāng)?shù)淖柚故鹿屎蜏p輕風(fēng)險(xiǎn)后果的措施；提出進(jìn)一步分析、試驗(yàn)或風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的需求。功能層次的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)當(dāng)覆蓋子系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)，并辨識(shí)出需要進(jìn)一步進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的設(shè)備和/或部件。部件層次的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)與功能風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)聯(lián)，以全面理清設(shè)備失效模式局部影響和系統(tǒng)中控制/安全功能和其他設(shè)備/界面失效影響。FMEA/FMECA的驗(yàn)證。FMEA/FMECA部分驗(yàn)證工作可在產(chǎn)品制造廠進(jìn)行。如果整體的測(cè)試要求組裝和在設(shè)施上安裝，在調(diào)試時(shí)FMEA/FMECA確認(rèn)工作可以作為系統(tǒng)完整性試驗(yàn)（SIT）的一部分。試驗(yàn)程序及結(jié)果應(yīng)形成文檔以保證FMEA/FMECA結(jié)論經(jīng)過確認(rèn)。應(yīng)邀請(qǐng)第三方機(jī)構(gòu)審查FMEA/FMECA試驗(yàn)程序，并見證FMEA/FMECA試驗(yàn)。安全應(yīng)急計(jì)劃控制事故風(fēng)險(xiǎn)的總體目標(biāo)、具體目標(biāo)和安排；相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議；組織結(jié)構(gòu)及人員職能和責(zé)任；經(jīng)授權(quán)可啟動(dòng)應(yīng)對(duì)機(jī)制的個(gè)人詳情；正常作業(yè)過程中的控制機(jī)制詳情；應(yīng)急設(shè)備詳情；安全管理系統(tǒng)詳情；采礦作業(yè)和設(shè)備，包括應(yīng)急設(shè)備的描述；對(duì)所有可預(yù)見事故的說明、事故可能性和后果評(píng)估及相關(guān)控制措施；隨時(shí)可以在采礦船上出現(xiàn)的人數(shù)；對(duì)保護(hù)采礦船上人員和確保他們安全逃生、撤離和獲救的安排的說明；在發(fā)生事故時(shí)維護(hù)控制系統(tǒng)以監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境的安排詳情；應(yīng)急計(jì)劃詳情；可能影響響應(yīng)設(shè)備效率或響應(yīng)工作成效的已知自然海洋環(huán)境條件詳情；旨在提醒海管局注意的警告機(jī)制詳情，以及該等警告所載信息類型；協(xié)調(diào)任何應(yīng)急工作的安排詳情；人員培訓(xùn)方案詳情；對(duì)計(jì)劃執(zhí)行情況監(jiān)測(cè)工作的說明；審計(jì)和審查流程詳情；有其他危害/有害物質(zhì)存在詳情。設(shè)施安全海底集礦系統(tǒng)總體要求框架結(jié)構(gòu)緊急定位裝置水下采礦車應(yīng)設(shè)置1（例如頻閃燈和1（通信系統(tǒng)水下采礦車應(yīng)設(shè)有適當(dāng)?shù)耐ㄐ叛b置，以便能夠?qū)崿F(xiàn)其與水面支持平臺(tái)上的傳感器/設(shè)備和采礦控制站之間的數(shù)據(jù)傳輸。水下提升系統(tǒng)總體要求采礦立管RP17B的相關(guān)要求。采礦立管的設(shè)計(jì)衡準(zhǔn)和分析方法應(yīng)滿足中國船級(jí)社《海洋立管系統(tǒng)檢驗(yàn)指南》中的相關(guān)要求。（立管懸掛裝置立管懸掛裝置應(yīng)為采礦立管及跨接管提供足夠的頂部張力，并滿足強(qiáng)度和疲勞的相關(guān)要求。水下?lián)P礦