基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息分類方法研究

楊光付，邢煥革，裘達夫

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基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息分類方法研究

楊光付1，邢煥革2，裘達夫1

（1.中國人民解放軍九一八七二部隊，北京 102442；2.海軍工程大學 管理工程系，武漢 430033）

目的研究基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息分類方法。方法運用系統工程的觀點，結合艦船裝備腐蝕與防護的特點，從全系統、全壽命周期角度對艦船裝備腐蝕與防護信息涵蓋的內容進行分析。根據相關信息分類標準，以標準化工作為基礎，結合艦船裝備腐蝕與防護信息特征，對艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系的要求與方法進行研究。結果依據線面結合的信息分類方法，構建了基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系。結論提出了艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系的原則要求及分類方法，設計了基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系。

艦船裝備；腐蝕與防護；信息分類；共享平臺

隨著海軍戰略轉型、裝備發展以及非戰爭多樣化軍事任務的需要，艦船活動范圍和裝備使用頻率大大增加，艦船裝備腐蝕與防護工作也變得越來越突出，迫切需要從全系統、全壽命角度，統籌開展海軍艦船裝備全壽命期腐蝕防護技術與體系建設研究，而構建互連互通的艦船裝備全系統全壽命期腐蝕與防護信息共享平臺就是其中的一項任務，其目的是通過共享的信息平臺，為機關、部隊、院校、廠所等單位提供分類組織良好的艦船裝備腐蝕與防護信息服務，一方面可以實現海軍艦船裝備腐蝕與防護信息的統一歸口管理，另一方面也可以促進機關、部隊、院校、廠所彼此之間的信息交流，為促進腐蝕防護新技術、新材料在艦船裝備中的應用創造條件。

從信息管理的角度來看，艦船裝備腐蝕與防護不僅包含有腐蝕與防護專業領域內的各種信息，而且還涉及到艦船裝備全系統、全壽命周期各階段環節與此密切相關聯的各類信息，內容十分繁雜龐大[1—3]。因此，如何科學合理地構建基于共享平臺的艦船裝備腐蝕防護信息分類體系，不僅是關系到艦船裝備腐蝕與防護信息資源實現共享的基礎，而且也是為實現艦船裝備腐蝕防護全壽命周期管理提供技術支持。當前，有關艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系的研究成果有公開報道的并不多見。為了使從事艦船裝備腐蝕與防護領域的人員在艦船裝備腐蝕防護論證設計、研制建造、使用維修、管理決策、效果評估、方案改進等過程中能夠快速、高效地獲取和利用艦船裝備的腐蝕與防護信息資源，有必要對基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息進行分類研究。通過建立科學、規范、精簡、高效、實用的基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系，以實現信息受用者在互連互通的共享平臺上通過最簡便的方式，在最短的時間內獲取其認為最有價值的信息，這對于實現艦船裝備腐蝕與防護信息資源的統一管理和充分共享具有非常重要的現實意義。

1 艦船裝備腐蝕與防護信息資源構成

1.1 信息定義

盡管腐蝕與防護領域至今對艦船裝備腐蝕與防護信息尚無專門的定義，但是從艦船裝備防腐蝕防護保障工作的認知上，人們似乎達成了基本一致的看法，即應該從艦船裝備全系統、全壽命出發，結合艦船裝備腐蝕與防護特點來規范艦船裝備腐蝕與防護信息的定義。按照系統工程的觀點，結合艦船裝備腐蝕與防護的特點，文中對艦船裝備腐蝕與防護信息定義為：艦船裝備在全系統、全壽命周期過程中產生的與艦船裝備腐蝕防護密切相關的各類事物狀態與特征的反映。它主要包括艦船裝備全系統、全壽命過程中與論證設計、研制建造、使用管理、維護修理等密切相關的信息[4—6]。基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息，即利用共享的平臺來存儲和管理艦船裝備全系統、全壽命周期過程中產生的與腐蝕防護控制密切相關的信息，為從事艦船裝備腐蝕與防護人員提供信息查詢與相關服務。

1.2 信息內容

從以上定義上來看，艦船裝備腐蝕與防護信息資源主要包括以下內容。

1）艦船裝備腐蝕防護基礎信息。通常是指艦船服役的環境信息與所用材料信息。艦船裝備所處的環境包括海洋環境與大氣環境，大氣環境是指艦船服役的海區氣候環境，而海洋環境由是指艦船長期訓練的海域。通常大氣環境要素包括大氣溫度、濕度及降水等，海洋環境要素主要包括海水鹽度、溫度、pH、溶解氧度、導電率等，而艦船裝備所用材料包括金屬與非金屬材料。以上信息屬于艦船裝備腐蝕防護的基礎信息內容。

2）艦船裝備腐蝕與防護工程應用信息。通常是指艦船裝備在全系統、全壽命周期過程中各階段環節所涉及到的腐蝕與防護方面的信息，主要包括在論證設計、研制建造、檢測試驗、使用管理、等級維修等不同階段所涉及到的艦船腐蝕防護設計文書、艦船材料選型、防腐結構設計、防腐蝕技術設計與試驗、艦船裝備腐蝕防護監測與維護、艦船裝備腐蝕調查報告以及艦船裝備典型腐蝕故障案例等內容信息，它是以艦船平臺為基礎，從艦船裝備的論證、設計、研制、建造、使用與維修等不同階段來反映艦船裝備腐蝕與防護密切相關的信息。

3）艦船裝備腐蝕與防護法規標準信息。主要是指艦船裝備防腐與防護通用基礎標準、控制技術標準、評價標準、指導管理標準等。包括國外船舶腐蝕防護法規標準信息、國內船舶腐蝕防護法規標準信息、海軍艦船裝備腐蝕防護法規標準信息等。其中國外船舶腐蝕防護法規標準信息主要是指近十年來國外船舶行業所涉及到的船舶材料、管路系統、緊固件、涂料涂裝和陰極保護等方面防腐蝕法規標準，包括美國、英國、法國、德國、日本、挪威、俄羅斯等國家和國際船級社頒布的防腐蝕行業規范、技術要求，以及船舶腐蝕與防護、防污損、環保等方面的國際（ISO）標準；國內船舶腐蝕防護法規標準信息主要是指國家標準、國軍標、船舶行業標準、海軍標等法規標準編制背景、適用范圍、使用情況等信息。

4）艦船裝備腐蝕與防護科研試驗信息。主要包括與艦船裝備腐蝕與防護控制相關的腐蝕與防護科研項目、科研試驗活動、最新研究成果等方面信息。其中科研試驗信息主要包括試驗類型、試驗任務、試驗條件、試驗方法、考核指標與判別標準等信息；試驗條件包括試驗設施、儀器設備、人員配備、測試條件、腐蝕試驗環境等信息；試驗方法包括對金屬材料、非金屬材料、涂料、涂鍍層的性能測試，腐蝕防護與失效分析等試驗所采取的方法。

5）艦船裝備腐蝕與防護行業動態方面的信息，主要包括與從事艦船裝備腐蝕與防護控制相關的行業科研機構、技術力量、科技人才、試驗資源等方面信息。

6）艦船裝備腐蝕與防護文獻資料信息。主要包括與艦船裝備腐蝕與防護相關的腐蝕數據手冊、圖表、專業期刊、專利、腐蝕專業會議論文集、學術專著、學術交流資料等文獻資料。

7）艦船裝備腐蝕與防護人才隊伍信息。主要包括與艦船裝備腐蝕與防護領域相關的艦員隊伍、施工隊伍和管理隊伍的建設內容與培訓體系建設內容等。

2 基于共享平臺的信息分類要求及方法確定

分類體系反映的是整個領域知識的體系結構，其目的是實現信息受用者通過最簡便的方式、在最短的時間內獲取其認為最有價值的信息[7]。針對基于共享平臺的艦船裝備腐蝕防護信息資源的分類，本著在不影響信息共享實用性的前提下，應盡可能保持腐蝕防護學科屬性嚴謹的邏輯關系，注意艦船裝備腐蝕防護全壽命周期所涉及的類目劃分與組合。因此，文中將根據相關信息分類標準，結合艦船裝備腐蝕與防護信息特征，本著以應用為先導，以標準化工作為基礎來提出艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系原則要求及分類方法。

2.1 信息分類要求

參照腐蝕防護領域相關標準的信息分類特點，結合海軍艦船裝備腐蝕與防護在論證設計、研制建造、使用維修、管理決策、效果評估等階段的客觀實際需要，在設計基于共享平臺的艦船裝備腐蝕防護信息分類體系時需要著重考慮以下三方面要求。

1）遵循傳統信息分類規范化要求。基于共享平臺的艦船裝備腐蝕防護信息分類體系是為各級裝備職能機關、艦艇部隊、研究院、設計所、修理廠、院校等單位用戶提供信息查詢與管理服務，其信息分類應盡可能與專業領域的傳統文獻信息分類保持一致，從信息體系分類的設計上要體現基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息管理的規范化要求。

2）方便信息資源高效檢索性要求。基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息既然是為用戶提供信息查詢與管理服務的，為提高信息共享使用效率，對于艦船裝備腐蝕與防護信息分類而言，應以方便用戶對信息資源的檢索與查詢為主，從信息分類體系的設計上要體現用戶對艦船裝備腐蝕與防護信息多途徑、多視角的檢索要求。

3）便于共享平臺信息管理升級要求。伴隨著艦船裝備的發展，腐蝕防護技術也在不斷發展與完善之中，其信息分類體系也是處在動態的變化之中。為此，在設計規劃基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系時不僅要求有利于信息系統的管理，而且還要為艦船裝備腐蝕與防護信息的不斷完善與發展留有空間。

2.2 信息分類原則

根據艦船裝備腐蝕防護信息分類要求，以艦船裝備腐蝕防護全壽命信息管理為核心，以艦船裝備腐蝕防護信息共享平臺的研制為需求，在構建基于共享平臺的艦船裝備腐蝕防護信息分類體系時應遵循以下原則[8—9]。

1）科學性。分類應符合當前信息組織基本規則，適應基于共享平臺的艦船裝備腐蝕防護信息管理要求，按照艦船裝備腐蝕與防護專業學科屬性或特征進行分類，體現艦船裝備腐蝕與防護信息分類的科學性。

2）系統性。分類應基于系統性原則，體現系統工程的原理要求，綜合運用線分類法和面分類法，使分類體系具有較好的層次性和內在的邏輯關系，既能反映類目屬性，又能反映類目之間的相互關系，使艦船裝備腐蝕與防護信息分類形成層次合理、結構協調的分類體系。

3）實用性。分類應符合信息受用者的使用要求，在滿足艦船裝備腐蝕與防護全壽命周期管理的要求前提下，充分考慮各級裝備職能機關、艦艇部隊、研究院、設計所、修理廠、院校等單位對信息類別的不同需求，最大限度地考慮分類體系的兼容性，方便不同單位機構對艦船裝備腐蝕防護信息的共享與使用，以提高分類體系的實用性。

4）開放性。分類應著眼艦船裝備腐蝕防護信息資源的擴展要求，為體系分類的擴充留出空間。由于腐蝕與防護領域至今對艦船裝備腐蝕與防護信息尚無專門的定義，況且艦船裝備腐蝕與防護信息資源覆蓋的內容與范圍會隨著艦船裝備發展以及防腐蝕技術進步而出現調整。因此，分類體系的設計應具有前瞻性和開放性，體現內容擴展需求。

2.3 信息分類方法確定

從信息的內容屬性或特征來看，常見的信息分類方法主要有線分類法和面分類法。

線分類法也稱層級分類法[10]。它是將分類對象按照選定的屬性或特征依次有序地劃分為相應的層級類，每層級又分為若干類目，形成樹狀結構的分類體系。從線分類方法運用來看，它是將同層級類目以并列關系進行組合，將不同層級類目以隸屬關系進行組合，在體系上構成了樹狀結構。從認知上看，線分類法符合人們對事物的認識習慣，具有結構層次清晰、邏輯屬性關系明確的特點，但是分類體系結構一旦確定，修改擴充不易。相應的分類結構如圖1所示。

面分類法也稱平行分類法[11]。它是將分類對象的若干個屬性或特征視為相互之間沒有隸屬關系的若干個面，每個面中又可分成許多彼此獨立的若干個類目。從面分類方法運用來看，它是以行“面”形式體現類目的數量，以列“面”形式體現屬性或者特征，從而確保不同“面”的類目互不交叉。從分類體系結構上看，類目屬性或者特征的改變，很容易通過增刪列“面”數量得到反映，而類目的數量也很容易通過行“面”的增減來實現，因而具有較好的結構彈性，但是分類體系層次性不強，結構邏輯關系不明。其結構如圖2所示。

圖1 線分類結構

圖2 面分類結構

艦船裝備腐蝕防護信息涵蓋的內容信息廣泛，從基本體系上看，涵蓋了艦船裝備腐蝕防護控制的基礎內容信息；從艦船結構上看，涵蓋了船體、管路系統、設備、舾裝等腐蝕防護信息內容[10]；在防護控制體系上，涵蓋了包括論證設計、建造和施工、使用管理、維護保養等全壽命過程中所有階段環節；在技術方法應用上看，涵蓋了包含選材、工藝、安裝、涂裝保護、陰極保護（犧牲陽極和外加電流）、電絕緣、鍍層等各種方法內容；從適用標準上看，涵蓋了包括國家標準、軍用標準、海軍標準和行業標準等在內的多種信息內容；從文獻資料上看，涵蓋了專業期刊、專利、腐蝕專業會議論文集、學術專著等內容；從科研類型上看，包含了軍隊的預研、型號、維改等項目；從人才隊伍建設上看，涉及到技術人員、使用人員、施工人員和管理人員等的培訓與管理。總體上看，內容體系龐雜，范圍廣泛。單獨使用線分類法或面分類法難以從體系上將艦船裝備腐蝕防護信息資源進行合理分類，無法滿足基于信息共享平臺的實際使用需求。因此，文中擬采用線、面結合的分類方法提出基于共享平臺的艦船裝備腐蝕防護信息分類體系。

3 信息分類體系設計

根據艦船裝備腐蝕與防護信息分類要求及分類方法，從工程應用、法規標準、科研試驗與學術交流、人才隊伍培訓、行業動態以及文獻資料等六個方面來設計基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系。

3.1 工程應用基礎類信息分類體系設計

艦船裝備腐蝕與防護工程應用基礎類信息反映的是艦船裝備在論證、設計、研制、建造、使用與維修等不同階段與腐蝕防護密切相關的信息。這類信息主要包括以下信息。

3.1.1 艦船型號分類

由于不同型號艦船擔負的使命任務不同，其裝備類別差別較大，因而艦船裝備在論證、設計、研制、建造、使用與維修等全壽命管理期間所采用的腐蝕防護技術與管理方法差別較大，為合理區分艦船裝備腐蝕防護所采取的工程基礎類信息，以不同型號艦船為對象，以艦船擔負的作戰任務為依據，在信息分類方法應用上采取以線分類法為標準，如圖3所示。

圖3 艦船型號分類

3.1.2 以船體結構和管路系統腐蝕特征分類

1）船體結構。艦船船體結構的腐蝕情況與船體各部分所處在的環境條件、執行任務海域、執行任務強度、艦齡以及維護保養水平相關。通常情況下，針對水面艦船而言，可分為外部船體結構與內部船體結構腐蝕防護。艦船外部船體結構的腐蝕防護主要是以船體水線作為標志來進行劃分的，可分為水線以上部分船體結構、水線區船體結構、水線以下部分船體結構。船體水線以下部分的結構主要分為船首部、船尾部、船舷和船底四部分。船體水線區以上部分主要是指艦船的干舷、甲板、上層建筑、桅桿、甲板設施、火炮、導彈發射設備、魚雷發射設備、海上補給接收設備、天線設備等，如圖4所示。

圖4 船體水線以上部分的結構

艦船內部結構根據使用條件不同，主要分為以下五種類型：一類是干燥艙，包括居住艙、工作艙、儲藏艙、彈藥艙等；二類是潮濕艙，包括淋浴艙、洗漱艙、廁所、洗衣機室、廚房、開水間、錨鏈艙；三類是液艙，主要包括油艙（燃油艙、航空油艙、滑油艙）、水艙（淡水艙、飲用水艙、水柜、鍋爐水艙、壓載水艙）、液貨艙等；四類是底艙和隔離艙，如艏尖艙、艉尖艙、機艙、鍋爐艙、泵艙、污水艙等；五類是煙道與煙管。

2）管路系統。艦船上的管路系統通常包括動力管系與船舶管系。動力管系是指艦船主機正常工作時需要鋪設的管系，如燃油管系、滑油管系、冷卻管系、壓縮空氣管系、排氣管系等。船舶管系是指滿足艦船航行安全、艦員日常生活時而鋪設的管系。通常包括艙底水管系、壓載水管系、消防管系、通風管系、空調管系、日用水管系、疏排水管系、蒸汽管系、空氣管系等。

3.1.3 以艦船裝備腐蝕機理與形態分類

艦船裝備長期航行于海洋之上，處在海水包圍之中。根據艦船裝備腐蝕機理和腐蝕形態，可以采取如下方法對其進行分類。

按腐蝕的機理進行分類[12—17]，可以分為以下類別，如圖5所示。

按腐蝕的形態進行分類，可以分為以下類別，如圖6所示。

3.1.4 艦船裝備防腐蝕控制技術分類

艦船裝備腐蝕防護控制的方法很多，歸納起來主要有合理的選材、防腐蝕設計、表面保護技術、環境介質處理技術、電化學保護技術等。這些腐蝕防護控制技術分別應用于艦船裝備論證設計、研制建造、使用管理和維護修理不同階段環節之中[18—19]。

圖5 腐蝕機理分類

圖6 腐蝕形態分類

3.1.5 艦船裝備腐蝕防護工程應用基礎類信息描述

以上從五個方面對艦船裝備腐蝕防護工程應用信息進行了分類，但是分類體系與側重點不同，從整體上看，既不系統，也不直觀。為了較全面地描述艦船裝備腐蝕防護在工程應用時的信息類別，依據上面不同視角、不同層次的艦船裝備腐蝕防護分類特點，綜合運用線分類與面分類法，以海軍艦船類型與型號為主線，以艦船船體結構、管路系統和艦上設備為防護對象，以腐蝕機理和防護技術應用為支撐，按全系統、全壽命管理的不同階段腐蝕防護信息需求進行劃分，來描述海軍艦船裝備腐蝕防護工程應用基礎信息，如圖7所示。

從圖7中可以看出，采取這種線、面結合的分類方法，既可以從整體上掌握不同型號類別的艦船裝備腐蝕與防護信息的層次性，又能清楚地反映艦船船體結構、管路系統、艦上設備三者之間腐蝕防護信息類目之間的邏輯關系，而且對于新型號類別的艦船易于添加和修改類目，具有較好的彈性和靈活性。

圖7 艦船裝備腐蝕防護工程應用基礎類信息

3.2 法規標準信息分類體系設計

艦船裝備腐蝕與防護法規標準信息主要包括國外船舶腐蝕防護法規標準信息、國內船舶腐蝕防護法規標準信息、海軍艦船裝備腐蝕防護法規標準信息等[20]。為此在信息分類上采取面分類方法，如圖8所示。

圖8 艦船裝備腐蝕與防護法規標準信息分類體系

3.3 科研試驗信息分類體系設計

針對艦船裝備腐蝕與防護科研試驗信息分類，以軍隊科研項目類別進行分類，即分為預研項目、型號項目、軍隊科研、維改等，在信息分類方法上采取面分類法，如圖9所示。

3.4 文獻資料信息分類體系設計

艦船裝備腐蝕與防護文獻資料信息主要包括與腐蝕防護相關的專業期刊、專利、腐蝕專業會議論文集、學術專著、學術交流資料等文獻資料，在信息分類方法上采取線面結合的分類法，如圖10所示。

圖10 艦船裝備腐蝕與防護文獻資料信息分類體系

3.5 人才隊伍信息分類體系設計

艦船裝備腐蝕與防護人才隊伍信息主要包括與艦船裝備腐蝕防護領域相關的艦員隊伍、施工隊伍和管理隊伍的建設內容與培訓體系建設內容等，在信息分類上采取面分類法，如圖11所示。

圖11 艦船裝備腐蝕與防護人才隊伍信息分類體系

4 結語

文中從全系統、全壽命角度出發，提出了艦船裝備腐蝕與防護信息定義，明確了艦船裝備腐蝕與防護信息涵蓋的內容。根據相關信息分類標準，結合艦船裝備腐蝕與防護信息特征，本著以應用為先導，以標準化工作為基礎來提出艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系原則要求及分類方法。設計了基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息分類體系，為研制基于共享平臺的艦船裝備腐蝕與防護信息管理系統奠定了基礎。

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Information Classification of Corrosion and Protection for Ship Equipment Based on Sharing Platform

YANG Guang-fu1,XING Huan-ge2, QIU Da-fu1

(1.Unit 91872 PLA, Beijing 102442, China; 2.Dept. of Management Engineering, Navy University of Engineering, Wuhan 430033, China)

Objective To study information classification methods of corrosion and protection for ship equipment based on sharing platform. Methods By using the system engineering thought and in combination with characteristics of ship equipment corrosion and protection, the information covering contents about the ship equipment corrosion and protection were analyzed from the view of the whole system and whole life. According to relevant information classification standard, in combination with features of ship equipment corrosion and protection information and on the basis of the standardization, principles and requirements on the information classification system about ship equipment corrosion and protection were studied. ResultsAccording to the information classification method on line and surface, the corrosion and protection information classification system for ship equipment based on sharing platform was constructed. ConclusionPrinciples and classification methods for the information classification system about the ship equipment corrosion and protection are put forward; and the corrosion and protection information classification system for ship equipment based on the sharing platform is designed.

ship equipment; corrosion and protection; information classification; sharing platform

10.7643/ issn.1672-9242.2017.05.019

TJ01

A

1672-9242(2017)05-0086-07

2016-12-28；

2017-02-02

楊光付（1978—），男，重慶人，碩士，工程師，主要研究方向為艦船裝備腐蝕與防護、維修保障。