重庆环境保护局高性能应急指挥监测船.docx
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重庆环境保护局高性能应急指挥监测船
重庆市环境保护局高性能应急指挥监测船
船舶设计任务书
二〇一七年三月
第1章总体4
1船舶主要用途及船型.4
2设计依据4
3本船拟建主尺度4
4主推进系统4
5稳性、浮态5
6干舷5
7操纵性5
8噪音与振动5
9图纸5
10船舶模型5
11应急指挥通讯系统6
12采样系统7
13实验室7
14救援保障系统8
第2章船体部分8
1总布置概述8
2船体结构8
3船体舾装设备9
4舱室设备9
5装修9
6船舶标志10
7油漆10
第3章轮机部分10
1主要机械设备简述10
2辅助设备11
3轴系12
4动力系统12
5船舶系统12
6绝热和油漆12
7机修设备及其它12
第4章电气部分12
1概述12
2电缆12
3电源12
4配电设备13
5动力设备及其控制设备13
6生活设备13
7照明系统13
8船内通信和报警系统13
9导航系统13
10无线电系统13
11机舱自动化系统14
12移动通信网络系统14
第1章总体
1船舶主要用途及船型
“重庆市环境保护局高性能应急指挥监测船”（后称本船）将被设计成航行于重庆境内长江、嘉陵江和乌江等主要水域，主要用于水域巡查、应急演练、环境执法、采样监测、分析化验、应急指挥、物资运送和其它公务巡航等任务的公务船。
本船航区为内河B、J1、三峡库区航区、航段，除重庆主要水域外还具有从三峡大坝航行至宜宾的能力。
本船应为单体单甲板，普通排水型船舶，主船体采用钢质结构，上层建筑为铝合金构造，采用两台船用柴油机作为主动力，常规螺旋桨推进。
本船申请ZC检验。
2设计依据
2.1本设计任务书
2.2《内河船舶法定检验技术规则》（2011）及其修改通报（2015）、（2016）后简称“法规”
2.3《钢质内河船舶建造规范》（2016）后简称“规范”
2.4《材料与焊接规范》（2015）
2.5《中国造船质量标准》（CB/T400-2005）
2.6《内河船舶船体建造精度》（JT/T360-2004）
2.7《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）
2.8《厅堂扩声系统声学特性指标》（GYJ25-86）
2.9《语言清晰度指数的计算方法》（GB/T15485）
2.10《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值》（SJ2112）
2.11《会议系统及其音频性能要求》（GB/T15381-94）
2.12《视听视频和电视设备及系统音频盒式系统》（GB/T14220-93）
2.13《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ231-82）
2.14《通讯指挥系统设计规范》（GB50313）
2.15《通讯指挥系统施工及验收规范》（GB50401）
2.16水环境实验室相关设计法律、法规、规范
3本船拟建主尺度
根据“重庆市环境保护局高性能应急指挥监测船”主要用途、航行区域和航道吃水等情况，本船的主尺度建议为：
总长46.00－56.00m型宽7.80－8.80m
型深3.20－3.70m吃水1.60－2.00m
船员8人乘员75人
航区B、J1、三峡库区推进主机功率2*895kW
航速不小于30km/h续航力24h
船舶种类四类客船甲板层高3.00m
设计单位经过技术论证后可适当调整本船主尺度。
4主推进系统
4.1主机选用2台国际品牌船用推进柴油机，参数详见“轮机部分”。
4.2螺旋桨选用知名品牌“衡山牌”，镍铝青铜螺旋桨，数量4只（2用2备），旋转方向：
外旋。
4.3齿轮箱选用2台国际品牌船用推进齿轮箱，参数详见“轮机部分”。
5稳性、浮态
本船完整稳性及破舱稳性需满足《内河船舶法定检验技术规则》（2011）及其修改通报（2015）、（2016）对内河B级航区及J1级航段客船的要求。
本船要求全天候航行，抗风能力为12级，船舶稳性富裕度大。
设计单位应在完成了总体布置后对船的浮态进行计算，根据计算结果调整总布置，直到浮态满足要求为止，以确保本船建造完工后处于正浮状态。
6干舷
本船干舷需满足《内河船舶法定检验技术规则》（2011）及其修改通报（2015）、（2016）对干舷的要求。
7操纵性
本船采用双机，双桨，双舵，可保证船舶具有优良的操纵性，另本船在艏部合适位置配侧向推动器1台。
本船采用流线型悬挂舵，配电动液压舵机1台，最大扭矩：
30kN•m。
8噪音与振动
设计单位应从设计选型、优化结构、布置、分隔敷设材料等方面上充分控制振动及噪声，要求除机舱外，其他工作区域室内噪声最大不超过65分贝，全船无明显震动。
9图纸
9.1审批图纸
设计方完成的技术设计，应取得重庆市船舶检验局审查批准，向业主方提供通过重庆市船舶检验局审核批准的船体、轮机、电气图纸纸制版各6套，电子版光盘2套。
9.2造价预算
提供船舶整体造价预算方案，包含材料费、人工费、装修费等，满足业主方船舶建造招标实施要求。
9.3建造用详细设计图纸
提供船厂建造用详细设计图纸纸制版2套，电子版光盘2套；包含实验室设计及应急通迅系统设计。
10船体模型
船厂根据设计单位提供的图纸按1：
50比例制作船模3个，船东可根据需求要求船厂增加船体模型数量。
11应急指挥通讯系统
本船设应急指挥通讯系统，能实现指挥中心能对船舶及船舶周边水域的实时动态监控和信息交互，将监测监控结果实时传输回船舶和市局指挥中心；同时，应急处置突发环境事件时可与市局指挥中心、区县分中心、指挥车及单兵远程会商和指挥调度；设计单位应与船东详细沟通后方可进行应急指挥通信系统的设计。
应急指挥通讯系统包含但不限于以下系统：
11.1视频监控系统
本船室内、外摄像机主要设置于驾驶室、机舱、值班室、会议兼应急指挥室、实验室、船舶左右舷、甲板等处所，为船舶工作提供视频化管理。
应急指挥室需选用与音视频调度系统直接接口的摄像终端；其他室内、外的摄像头需采用红外日夜型网络型摄像机。
驾驶室、机舱、值班室、实验室、船舶左右舷、甲板等处所的摄像机需通过网络统一接入本船设备间的网络存储设备，网络存储设备需通过网络与音视频指挥调度系统直接集成，实现在音视频指挥调度系统中直接调用任任意一台摄像机的视频在市局指挥中心、船舶会议兼应急指挥室等处的大屏显示。
11.2音视频指挥调度系统
音视频调度系统的设计需依据重庆环保环境应急指挥调度体系，构建水上环境应急指挥调度环节，融合船舶视频会议、指挥调度、视频监控、水上监测等应用功能，全面实现了船舶应急指挥室与重庆环保环境应急指挥体系各级管理与指挥中心的双向视音频通信，可将接入网络的任一点视频现场画面实时切入指挥调度会议中，使决策者同相关部门及专家同步巡视现场，制定科学指挥调度方案，做到科学判断、快速决策。
11.3会议扩声系统
根据船舶会议兼应急指挥室区域席位的分布，需设计专业会议有源音箱、数字媒体矩阵、带摄像跟踪讨论会议系统主机、带摄像跟踪讨论会议主席机、带摄像跟踪讨论会议代表机、数字调音台、无线手持话筒、无线领夹话筒、专业监听耳机、专业监听音箱等设备、形成船舶会议兼应急指挥室的会议扩声系统。
11.4大屏幕显示系统
船舶会议兼应急指挥室内需根据其布局和环境应急指挥调度业务的需要，在会议兼应急指挥室设室内设计一大屏幕，用于显示相关视频信息。
根据船舶的特点，建议设计该大屏时选用室内全彩T1.92电子LED显示屏（含电源、接收卡和控制系统），长约4.5m，高约2.5m，左、右两侧也需配显示屏。
11.5调度业务坐席系统
根据船舶会议兼应急指挥室区域席位的分布，需设计一定数量的一机双屏应急指挥调度计算机，以供应急指挥调度人员和导切播人员操作使用。
11.6计算机网络通信系统（4G/3G网络、船载动中通系统、有线网络）
根据重庆环保环境应急指挥调度的业务应用的需要，计算机网络通信系统需设计但不限于连接市环保局的内网子系统和连接互联网的外网子系统。
内网子系统的接入主要借助4G/3G无线公共通信网络或船载动中通卫星通信系统（配备卫星通信天线、卫星调制解调器、网络交换机、无线路由器及无线AP等设备），各种网络链路可复用并无缝切换，总接入带宽至少需要达到10M以上，实现船舶对外和市政府、环保部、市局指挥中心、指挥车、无人机及单兵的数据同步；外网子系统的接入采用4G/3G无线公共通信网络接入，总带宽至少需要达到10以上。
另设置与岸上公共有线网络的连接接口，做为备用网络接口；在条件允许的区域使用有线网络，以提高信号传输性能。
11.7全船局域网系统
通过全船局域网系统使全船各舱室终端设备实现互联互通，资源共享，同时对各终端访问互联网权限进行集中管理（全船所有舱室预敷网线）。
11.8无人机与无人船系统
本船舶需配备配套使用的无人机和无人船各一套，无人机和无人船需搭载相关水质监测仪、视频摄像终端等；监测、监控数据需实时传输至船舶，计算机网络通信系统需要有数据传输连接接口。
11.8集成与集中控制系统
集成与集中控制系统要求能将各种数据信号（如：
监测、监控、会议视频、雷达、GPS、AIS、测深仪和无人机船采集数据等）进行统一集成、并实现对数据的采集、传输、储存和显示进行集中控制与管理。
12采样系统
本船配置智能化河流断面扫描、流速流量及深度测量系统设备用于监测并配合采样使用；需具备终端控制电脑实时显示河流断面图像、流速计算、河流深度及河流三维地形结构图等功能。
设备安装位置根据情况而定（船头或船一侧）。
船舶采样器分三个部分安装：
船体两侧的人工采样系统、通海井自动监测系统、船尾走航式采样系统
第一部分人工采样系统由采样臂、卷扬机、控制系统、定位系统（GPS）、定向系统（罗经）、采样器等组成，采用船体两侧分别设计安装。
为配合特殊采样设备需求，需在船体适当位置预留直径不小于600mm的通海井。
第二部分船尾设置小型绞车，用于走航式ADCP使用。
各系统的主要需求：
采样臂及卷扬机根据船体安装位置确定臂长、承重、吊高、绳长、容绳量等参数。
控制系统：
采样臂及卷扬机均采用自动控制，配置触摸屏，能显示GPS位置、水深、绳长、时间、日期等信息，并具有绳长归零功能，即在绞车放绳过程中，能在任一时刻将绳长显示数据清零，重新开始计算绳长。
第三部分采样器分为：
水质采样器、底泥采样器、水底生物采样器、连续采样器等，根据不同采样断面及采样点设计不同规格的采样器，以满足采样需求。
采样系统能够配合各种采样器的采样需求进行控制，保证采样的准确性，并具有各相关信息的显示记录功能。
13实验室
13.1实验室主要设施及要求
本船设置五间实验室，分别为样品准备间、常规仪器分析室、大型仪器分析室，恒温恒湿实验室，加热室，实验室总面积不小125m2，每间实验室的面积须满足业主使用要求，其主要要求如下表：
采样准备间
设备
数量
主要性能参数
洗槽
2
配置洗眼器、试管冲刷枪
采样准备平台
1
应满足实验室分析的要求
冰箱或冰柜
1
具备冷藏及冷冻功能。
采样柜
1
包括采样用容器、水质分层采样器等
纯水发生器
1
应满足实验室分析的要求
水浴锅
1
应满足实验室分析的要求
灭菌锅
1
应满足实验室分析的要求
加热室
电热鼓风干燥箱
1
常规分析室
设备
数量
备注
电子天平
1
千分之一克或万分之一克
托盘天平
2
离心机
1
18000rpm
抽滤
1
水质急性毒性仪
1
分析水质急性毒性（氯化汞当量）
塞曼原子测汞仪
1
可分析水中的汞
通风橱
1
洗槽
2
配置洗眼器、试管冲刷枪
分析用计量仪器
若干
包括滴定用数字瓶口滴定器、手持式移液枪、移液管、容量瓶、量筒、烧杯等
水温温度计
1
应用于地表水温度测量
氟化物分析仪
1
分析饮用水、地表水氟化物浓度
大型仪器分析室
设备
数量
备注
车载式GC-MS
1
配套顶空，吹扫等，配套气瓶柜。
分析水中VOC、sVOC等
车载式GC，ECD、FID，氢气发生器
1
配套气瓶柜。
分析水中苯系物、挥发性卤代烃、氯苯等
车载式X光光谱分析仪
1
带水分析模块，分析烘干底泥中的重金属元素（铜、铅、锌、镉、镍、锰、砷等）
车载式离子色谱仪
1
阴阳离子一体或者分开两台，分析亚硝酸根、硝酸根、氯离子、氟离子、溴离子、磷酸根、硫酸根、锂离子、钾离子、钙离子、镁离子、铵离子等
车载式原子吸收分光光度计
1
分析重金属元素，用乙炔气作为燃料
通风橱
1
金属分析用耐高温万向罩
1
用于原子吸收分光光度计
有机物分析用万向罩
2
用于GC和GC-MS
旋蒸仪
1
用于有机物前处理
流动注射仪
1
用于分析氨、硝酸盐氮/亚硝酸盐氮、总氮、磷酸根、总磷等
液—液萃取仪
1
用于有机物前处理
营养液分析仪
1
用于酸度、碱度、铝、氨、硼、钙、COD、氯、氯化物、铬、氰化物、氟化物、硬度、铁、镁、锰、硝酸盐
亚硝酸盐、磷酸盐、苯酚、硅酸盐、硫酸盐、总凯氏氮、总磷自动的化学分析
恒温恒湿实验室
设备
数量
备注：
傅立叶变换红外测油仪
1
测定水体中的石油类
可见紫外分光光度仪
1
可测定COD、NH3-N、硫化物、氰化物、硫酸盐、硼、总氯、氟化物、总磷、总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、砷、汞、铁、锰、铅、锌等200余组元素
便携式分光光度计
1
可测定COD、NH3-N、硫化物、氰化物、硫酸盐、硼、总氯、氟化物、总磷、总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、砷、汞、铁、锰、铅、锌等
X荧光分析仪
1
快速检定重金属元素
13.2实验室环境要求
实验室设计包括室内的地面、顶面、墙面、门窗、通风送风系统、实验室家具、室内供电系统、实验室给排水等工程，应充分考虑船舶内实验室内防潮、防震动、防滑及通排风等特殊要求。
13.2.1实验室台面为实验室专用耐酸耐碱耐高温防滑材料，设置仪器固定导轨。
13.2.2实验室地面为耐酸耐碱地面。
13.2.3实验室供电：
采用三相五线制供电。
13.2.4实验室照度均匀，不低于300LUX，不高于500LUX。
13.2.5实验台各方设置多组电源插座，实验用电要求为220V50Hz标准正弦波电源，UPS电源输入为8000VA，直接供电输入为5000VA。
实验室应设置网络通讯接口。
13.2.6实验台一侧上方可设置吊柜，下方设置地柜。
根据工艺需求设置不锈钢实验台柜，实验台面设置防滑动措施，保证实验仪器不会因船体晃动而移动，各类规格玻璃器皿设置固定架。
13.2.7实验室用水分为洁净水、原水、纯水三部分。
前处理区域采用洁净水及纯水，采样区及在线分析区采用原水。
实验室产生的废水应进入专门的化学废水收集箱。
13.2.8实验室所用气体应放置在气瓶支架内。
实验室应设置局部排风罩，排风至船顶部排放；用于分析仪器排放气体。
13.2.9实验室应配置三风系统（新风、排风、中央空调），实验室内空气应为正压。
13.2.10恒温恒湿实验室设计温度应控制在15℃—35℃，湿度应小于60%，并满足光学仪器各项存放及实验条件。
13.2.11实验室设置有消防设备，包括气体灭火器、沙袋、干粉灭火器等。
13.2.12安全防护：
实验室设置台面洗眼器；设置专用废液收集桶，并保证在极端状态下不外泄。
13.3实验室主要设备及安装尺寸
序号
仪器名称
型号
仪器尺寸
（长×宽×高）mm
操作台使用尺寸不低于（长×宽）mm
功率
（W）
备注
1
便携式原子吸收
WFX-910
610×230×335
1000×700
240W
2
便携式离子色谱
CIC-H180
480×390×240
700×500
75W
3
便携式GC
DPS
490×450×250
700×600
350W
4
GC/MS（含水分析套件）
HAPSITEER
460×430×18
1000×600
30W
5
X荧光分析仪
DPO4050
600×500
5W
6
电子天平100
400×400
7
托盘天平
400×400
8
红外测油仪（含自动萃取仪）
OIL580
490×370×210
1000×600
20W
9
分光光度计
DR1900
267×178×98
600x500
10W
套装
10
测汞仪
VM-3000
450×195×305
800×500
60W
套装
11
抽滤装置
400×600
12
离心机
TD—5M—I
490×400×370
400×400
2200W
13
生物毒性仪
AQ4700
450×550×200
600×600
5W
14
烘箱
GZX-9030MBE
640×485×525
700×500
700W
15
纯水机
SYNERGY-UV
380×290×500
450×400
1000W
15
可见紫外分光光度仪
UV-9000S
625×430×210
700×500
200W
17
表层温度计
测试范围：
-6—+41℃
18
PH计
HQ系列
95×197×36
300×500
7W
19
水浴锅
YBB
330×265×300
450×400
1000W
20
旋蒸仪
N-1200BV-WD
升降台：
595×445×700
浴锅：
240×178,5.4L
1000×600
2650W
21
流动注射（4通道）
QC8500
2720×740×580
3000×800
640W
22
氟化物分析仪
HQ系列
95×197×36
300×500
7W
23
营养盐分析仪
Smartchem140
420×650×100
600×800
300W
25
玻璃器皿
若干
26
灭菌锅
WAC-60
680×470×900，60L
1000×600
3000W
27
液—液萃取
STC-302B
810×440×680
1000×600
230W
28
300米深水采样器
29
300米底泥采样器
14救援保障系统
本船艉部舵机舱兼作应急物资贮存舱使用，舱内配置有吸油毡、轻/中型围油栏等应急救援设备及物资，舱内设备及物资通过艉部吊机装卸。
本船设对外水炮消防系统，水炮灭火系统由设置在机舱的消防水炮泵和设在顶棚甲板的消防炮组成，专用于对外救援。
第2章船体部分
1总布置概述
本船总体布局遵循功能化分区原则，驾驶区、会议区、生活区、实验室和无人飞机起降台等各区相对独立，工作时互不干扰。
本船要求外形简洁、美观，船体型线流畅，充分体现公务执法威严、庄重、硬朗特征，具有现代舰船特点，有中国环保局醒目标志，着力打造库区环保第一船。
本船从下到上依次为舱底、主甲板、上甲板、顶蓬甲板，布置要求如下：
1.1舱底
在舱底层设置舵机舱、机舱、船员室、公共卫生间、实验室区域、艏尖舱等，船员室为双人间8间。
实验室区域设置样品准备间、常规仪器分析室、大型仪器分析室，恒温恒湿实验室，加热室，实验室总面积不小125m2，每间实验室的面积须满足业主使用要求。
在艏部合适位置设置侧推装置1台。
1.2主甲板
在主甲板设置公共卫生间、电瓶间、灭火站、厨房、餐厅、工作人员房间等。
餐厅面积不小于30m2，能满足至少16人同时用餐。
工作人员房间双人间不少于5间，面积不小于12m2，房间设有独立卫生间；设1人间2间，面积不小于35m2，内设应急会商室及独立卫生间。
艉部设1000Kg折臂式吊机一台用于水体及河床底泥取样及起吊铝合金工作艇。
艏部左右舷各设有500Kg折臂式吊机一台用于水体及河床底泥取样，样品可通过电动升降平台直接送入样品采集室。
设储物间用于存放无人机、无人船等。
1.3上甲板
在上甲板上布置会议室兼指挥室，会议服务保障室、驾驶室等，设置无人机平台。
会议室兼指挥室面积不小于85m2，能同时满足48人以上人员开会，集成有大屏幕显示系统和音视频会议系统。
1.4顶蓬甲板布置
在顶蓬甲板上设主桅、船名灯、天线、信号灯等。
2船体结构
本船主体为全电焊钢质结构，上层建筑为铝合金结构。
结构参照《钢质内河船舶建造规范》（2016）对内河B级航区船舶的要求进行设计。
因本船工作水域的特殊性，主体材料选择时应考虑耐高温、腐蚀等方面的要求，本船上层建筑为铝合金，其防火性能比钢质材料稍差，故辅助防火材料方面应加强。
3船体舾装设备
本船舾装设备根据法规及实际使用要求配备。
本船甲板机械均要求安全可靠、外形美观、体积小，锚机、绞关、舵机、吊机均应为进口优质产品。
本船门、窗、盖建议为台湾生产的优质船用标准产品。
本船在艉甲板跳水平台上布置铝合金专业巡逻工作艇（兼作救生船）一艘，工作艇可通过艉吊机收放。
4舱室设备
本船舱室设备应经专业装修设计并经船东认可后确定。
会议室兼指挥室配实木会议桌1张，实木椅48把，设大屏幕指挥系统，室内设备由设计单位与船东沟通后详细设计具体确定。
驾驶室设集中控制台，参照游艇标准制作。
5装修
本船装修本着稳重、高雅的原则进行，须经船舶装修设计公司专门设计，主材选用国内优质铝蜂窝板（与高铁用材品质相当）与实木装饰搭配，互相映衬成为和谐的一体。
室内配以高品质的家具让使用者已进入空间就能够感到优雅、宁静、舒适、赏心悦目。
以绘画，艺术品造就养性怡人的美好氛围，陶冶人心境，提升空间的品质。
本船内装饰既要体现该船内装的简洁、美观，又要从实用的角度考虑；该船在选材方面选用防火、阻燃、轻质、环保、使用寿命长的材料，便于维护和保养，也达到了良好的装饰效果。
本船装修防火结构根据中国海事局《内河船舶法定检验技术规则》（2011）及其修改通报（2015）、（2016）中第5篇船舶安全对第4类客船的有关要求设计。
家具由专业厂家定制，并经船东确认。
家具与围壁衬板、天花板、甲板的固定方式按照船用惯例，或按专业家具厂推荐的最好方式进行。
家具表面颜色需由船东确认。
舱室内电气设备见电气专业。
6船舶标志
由设计单位按常规设计。
7油漆
油漆设计和施工应保证漆膜在6年内能良好地保护船体结构，全船油漆选用进口立邦牌，其表面处理、油漆方法等按规范要求进行。
第3章轮机部分
1主要机械设备简述
1.1概述
本船为单体船型、双机双桨推进、尾机型布置的柴油机动力装置船舶。
推进装置采用进口全电遥控方式，遥控由主机或齿箱厂配套提供。
为提高本船操纵性，配艏侧推装置1台。
在机舱布置一间有空调的轮机值班室，轮机值班室配备有主机控制装置、主配电板和其他必要的监控装置。
动力装置的控制、监测参照“关于主推进装置由驾驶室控制站遥控，机舱连续有人值班的要求进行设计”。
主、辅机均燃用#0轻柴油，
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