生而知之者上也;學而知之者次也;困而學之又其次也;困而不學，民斯為下矣。下面由小編為大家編輯整理2017年安全工程師《生產技術》重要知識點，更多精彩內容請關注我們應屆畢業生考試網。
水路運輸安全技術
一、水運運輸安全基礎知識
(一)水運交通事故的定義
水運交通事故的概念源於“海事”的概念。關於海事的定義有廣義和狹義之分。廣義上的海事泛指航海、造船、海上事故、海上運輸等所有與海有關的事務;狹義上的海事意指“海上事故”或“海上意外事故”，如碰撞、擱淺、進水、沉沒、傾覆、船體損壞、火災、爆炸、主機損壞、貨物損壞、船員傷亡、海洋汙染等，都屬於狹義的海事。
由於我國不但有廣闊的海上水域，而且還包括廣大的內陸水域，因此，將狹義上的海事概念拓展為水運交通事故，它既包括髮生在海上的交通事故，也包括內陸水域的交通事故。由此可見，所謂水運交通事故，是指船舶、浮動設施在海洋、沿海水域和內河通航水域發生的交通事故。
(二)水運交通事故的等級
根據事故船舶的等級、人員傷亡和造成的直接經濟損失情況，可將水運交通事故分為小事故、一般事故、大事故、重大事故、特大事故5個等級。
二、水運交通危險有害因素和隱患分析
水運交通事故有多種多樣的形式，但每種事故的出現都是在一定條件因素制約下形成的。分析事故出現的規律和特性，探索事故的發生條件、潛在的險情因素，進而尋求釀成事故的原因，以作為今後防止海上事故的前車之鑑。
概括起來，水運交通事故的發生，與外界條件、技術(人一機控制)故障、不良的航行條件、導航失誤等因素密切相關。
(一)外界條件
(1)視距降低。由於氣象條件的影響，如霧、雨雪和夜間引起的視距降低，目測距離的受限，導致船舶發生事故的機率增大。
(2)氣象惡劣給船舶帶來不可抗拒的自然災害。熱帶颶風、颱風，中緯氣旋和寒潮帶來的強風、風浪，均給船舶海上航行造成不可抗拒的自然災害。
(3)海上礁石、淺灘及水中障礙物必給船舶航行帶來影響。如近年來在我國青島中沙多次發生擱淺事故，但在加設了航標後，事故已大為減少。
(4)航路的自然條件和交通密度的影響。這主要指狹窄航道和交通密集水域，其航道寬度、彎曲度、深度、危險物的分佈、航路標誌的設定，船舶活動的密度和頻度，船舶遭遇態勢(對遇、橫交和追越)和機率等因素，均增加了船舶導航的難度。船舶的碰撞事故與這些因素有著很重要的關係。
(5)海上燈塔、航路標誌出故障、海上航行資料失效。這主要指海上燈塔、浮標、岸標等助航設施出故障，如電源中斷及遭破壞等，均可導致船舶誤航機率增大。
(6)外部因素引起船舶導航裝置失效。
(二)技術(人一機控制)故障
(1)船舶的動力裝置、電力系統技術故障。由於船體強度減弱或船體、機械有嚴重缺陷，造成船舶航行事故。
(2)操舵及螺旋槳遙控裝置失控。由於船橋遙控的舵機和主機系統故障，使得船橋對車、舵的操縱失去控制，導致船舶事故發生。
(3)惰性氣體系統故障。主要對油輪而言，在裝卸原油或清洗油艙過程中，惰性氣體系統對降低原油防爆上限溫度及防止油料的爆炸起著重要作用。實踐證明，90%以上的油輪爆炸事故是由於未裝或因該系統出故障而發生的。
(4)導航裝置故障。因導航裝置本身效能不穩定，出現了技術故障，使其失去了導航效能(指向、定位和計程)應有的作用，使航線、船位的準確度和可靠性受到影響。
(5)通訊裝置故障。因船舶通訊裝置本身的效能不穩定，出現了技術故障，使船、岸或船與船之間的通訊中斷，彼此情況不能及時溝通，在港區或不良視距條件下，易造成船舶之間發生碰撞事故。
(三)不良的航行條件
(1)船橋人員配備不齊全、組織混亂。船上值班人員擅離職守，航海駕駛人員工作不認真不嚴肅，缺乏應有的工作責任心，無視安全航行規章。船長過分依賴引水員，對其錯誤行動未能及時糾正等等。這些不良的人為因素，均是出現海事的主觀因素。
(2)人員理論知識和實踐經驗貧乏。船員航海知識淺薄，技術素質低劣以及海上經驗不足，均是導致海損事故發生的因素。對多起海事原因的分析表明，約有2/3以上的海事是由人為因素造成的，說明船員條件是水運安全的直接重要因素。
(3)航海圖、資料失效。航海圖及資料是保證航行安全的基本工具之一。航海圖資料的及時性和完整性是航行安全的起碼保證。在使用過程中，未能及時按航行通告、警告修正海圖和航海資料，使這些資料陳舊，降低了其實用價值，可給航行帶來不可估量的損失。
(4)船橋指揮部位工作條件的影響。船橋指揮部位工作條件的優劣，可直接或間接地影響駕駛人員的操作。船橋視野的受限，影響了船上對外界的觀察嘹望;內部通訊的不暢通可阻礙航行指令及時下達;光線、通風的不充分，都可使船員疲勞和不適。
三、水運交通安全技術措施
(一)船舶航行定位與避碰
1.船舶導航與定位
1)航向。為了保證船舶航行安全，首先要確定船舶的航向與位置。實際航向有3種。首先是羅經航向，它是由羅經直接指示的船首方向。羅經航向經過羅經誤差修正後得到正確的船首方向，稱為真航向。由於風、流的影響，船舶運動的速度是船舶在靜水中運動的速度與風流引起的速度的合速度，該合速度的方向是船舶重心軌跡的方向，稱為航跡向。
測定船首方向的主要儀器羅經包括磁羅經、陀螺羅經。由於地磁場的南北極與地球的磁羅經南北極不一致，地磁場隨地理位置而變化，磁羅經又受周圍的鐵磁性物質的影響，因此磁羅經的誤差變化較大，使用時必須進行誤差校正。陀螺羅經是利用繞定點轉動的高速旋轉陀螺儀的定軸性與進動性，藉助於控制系統及阻尼系統使陀螺儀的軸自動指北，並能跟隨地球自轉，精確跟蹤地理子午面的指北儀器。由於陀螺羅經安裝時基線與船舶首尾線不一致會造成基線誤差，此外由於陀螺羅經的結構以及船舶運動會引起緯度誤差、速度誤差、衝擊誤差與搖擺誤差等。這些誤差通過校正或補償的方法，一般均可控制在較小的範圍之內。
2)定位。定位方法按照參照目標可分為岸基定位與星基定位。
岸基定位是利用岸上目標定位，如燈標，山頭以及導航系統中的訊號發射臺等都是岸基目標。最普通的岸基定位是用肉眼通過羅經測定燈標、山頭等顯著物標的方位，或通過六分儀測定目標的距離，然後得出幾個目標的方位或距離的位置線，相交求出船位。雷達定位是通過雷達脈衝遇到顯著物標反射回來所經過的時間及方向測定物標的距離和方位，得出位置線，相交而定出船位。有些導航系統，如勞蘭C，它是利用到兩個定點(訊號與發射臺)的距離差為定值的點的軌跡作為位置線，測定兩發射臺訊號到船舶的傳播時間差，而得出雙曲線位置線。因而稱其為雙曲線導航系統。
星基定位是以星體為參照物測定船舶位置的方法。傳統的星基定位方法是利用天體，包括太陽、月亮、恆星、行星與船舶的相對位置來確定船舶的位置，稱為天文定位。
衛星導航系統是以人造地球衛星為參照目標的位置測定系統。目前使用最廣泛的是美國從1973年開始研製到1993年投入使用的全球定位系統(Global Positioning System，GPS)。它包括24顆衛星，分佈在6個軌道平面，衛星高度為20200km。它是利用已知空間位置的人造衛星發射的'電磁波，測定其衛星到接收機天線的距離。若同時測量三顆衛星的距離，則可求得接收機的三維位置，經度、緯度和高度。若使用的全球定位系統同時測量四顆衛星的距離，除測定接收機的三維位置外，還可求得接收機的鐘差。
為了提高GPS的定位精度，目前沿海地區使用最多的是差分GPS。它是用一臺精確位置已知的GPS接收機作為基準接收機，測得所在地的各種誤差，而附近的GPS使用者接收機在接收含有各種誤差的GPS訊號的同時，還接收基準臺傳送的誤差資訊，經過修正後，得到精確的位置資訊。當用戶距基準臺100km時，水平位置誤差在5m以內。我國在“九五 ”期間建成沿海無線電指向標差分全球定位系統臺鏈(RBN/DGPS)。
2.船舶操縱與避碰
控制船舶運動的裝置是推進器(車)與舵。在海上航行時一般只用舵控制，當測得船舶位置偏離計劃航線，或船首偏離設定航向時，要設法使船舶以最有效的方法回到計劃航線與設定航向。控制航向的主要裝置是舵，在港內或狹水道，對有雙螺旋槳或側推器的船舶，在用舵的同時也可用雙槳配合或側推器來控制船首向。在狹水道或港內一般由人工操舵;在海上一般採用自動操舵控制航向。自動操舵大致可分為兩類：一類稱為航向保持系統，另一類稱為航跡保持系統。航向保持系統是根據船首向與設定航向的偏差，通過控制系統來控制舵角，使船首回到設定航向。根據控制系統的原理不同分為PID(比例一積分一微分)自動操舵，自適應自動操舵等。此外，新的自動操舵中還採用模糊控制，多模式控制等先進技術。航跡保持系統是根據定位資訊測定航跡偏離程度，通過計算確定出最有效舵角與舵角執行時間，使船舶能最快、最省燃料的回到設定航線上來。
舵用於控制航向，螺旋槳用於推進與制動船舶。要控制船舶的航向、位置、速度、迴轉角速度等，必須掌握船舶的操縱特性。瞭解船舶在舵作用下的保向與改向能力，慣性停船衝程及螺旋槳逆轉制動衝程等規律。這些規律一般用船舶操縱運動方程式來描述。
根據《國際海上避碰規則》避碰是指航行中各類水上運輸工具相互間的避讓。一般是通過航行值班人員的嘹望與儀器觀測來判斷是否有碰撞危險，然後用舵與車來避免本船與他船的碰撞，但至今尚沒有一套實用的閉環的自動避碰系統。目前使用最廣泛的雷達自動標繪儀(ARPA)，是根據雷達的目標回波經過量化、濾波和跟蹤處理後得出的目標運動軌跡，在雷達熒光屏顯示目標的相對運動向量或目標的預示危險區(PAD)，向駕駛人員提供避碰資訊，然後由駕駛人員採取避碰措施。但由於噪聲干擾等引起的目標回波誤差，本船航向誤差，使濾波跟蹤後得到的目標軌跡有誤差，還會引起跟蹤目標丟失或誤跟蹤。目標船的運動不是本船所能控制的，它有相當的隨機性。由於這些原因，使得帶ARPA的雷達也只能向駕駛人員提供避碰資訊，而不能進行自動避碰。
