海洋平台是进行海上油气开采和运输的重要工程装备,由于所处环境复杂多变,长期服役容易产生疲劳损伤,模型实验因比尺效应等限制无法模拟真实平台结构,为保障平台的安全稳定运行,需要对海洋平台进行全方位、长期的监测,以便全面了解平台的健康状况。现有南海“挑战号”浮式平台的系泊拉力监测系统是一个独立的系统,无法和其它系统相结合,且系泊拉力数据在台风来临时由于断电影响,无法保留。另外,对平台长期的监测,产生了大量的监测数据和文档,这给数据的管理和分析带来了很大不便。针对上述问题,以南海“挑战号”浮式平台为背景,通过调研止链器力传感器不间断供电的可能性和方法,将系泊拉力监测系统集成到监测系统中,使得在撤台期间依然实现系泊拉力的不间断测量。针对平台监测大数据的背景,通过对监测数据管理的研究,设计并开发了一套适用于海洋平台的监测数据库系统,实现对监测数据科学、高效地管理,并依托此数据库平台对监测数据进行分析。利用监测数据提取出多自由度的平台运动特征,掌握其健康状况已成为当前的热点研究领域。结构的模态参数和响应统计特性是常见的运动特征。传统模态分析方法是解析的方法,实时性较弱。针对基于环境荷载的多自由度结构复模态识别问题,提出一种基于相似性搜索的结构模态参数提取方法,该方法以自由响应的衰减函数作为字典原子,结合使用匹配追踪和遗传算法,在原子库中搜索与结构响应的随机减量信号具有最相似匹配的原子,从而确定自由响应函数中的模态参数,将该方法应用在海洋平台FPSO单点系泊结构模型实验与实际监测数据的分析中,取得了较好的结果。在长期的监测过程中,利用核主元分析(KPCA)方法提取FPSO单点系泊系统响应特征,通过内积核函数来实现原始数据到特征空间的非线性映射,从而计算得到结构响应在最大方向的能量特征,然后在特征空间内构造T。统计量对平台的运动状态进行评估。对海洋平台FPSO单点系泊系统长期监测数据的分析表明：基于这种方法获得的响应能量特征变化基本取决于环境荷载,减小了平台自身作业引起响应变化的影响,可以为平台安全生产提供参考。