海底管道虚拟安全系统是以实现海底管道安全分析和仿真技术为目标的软件应用系统。本文首先介绍海底管道虚拟安全系统的基本构架，从技术组成、数据要求、功能模块、概念模型和开发思路等五个方面全方位阐述目标系统的概念和思想。运用数据标准化建设的方法达到明确描述数据、提高共享能力和互操作性的高标准信息化目的。从系统数据元规划、系统元数据模型框架和信息分类与编码体系三个方面初步构建目标系统的数据标准化体系。根据海底管道的数据特点，将海底管道描述信息分为空间信息和属性信息两类，解决关系数据库系统存储空间信息的问题，并通过标识实现空间信息与属性信息的关联。结合GIS与关系数据库技术建立基于PODS的海底管道数据模型，并对其空间拓扑关系规则进行设计。 海底管道稳定性分析和海底管跨振动仿真是目标系统的重要功能模块。针对以上两种功能分别建立数学模型，并开发相应的计算机程序。海底管道稳定性分析模型基于DNV设计方法修改而成，采用简化和综合两种方法，均可应用于沙土和粘土两种土壤；海底管跨振动仿真模型基于有限元、纯弯梁、高斯消元、Newmark积分等力学和数学方法，假定土壤为线性弹簧，对管跨结构的模态、静力和动力响应进行仿真。为验证有效性，将本文建立的线弹性土壤支撑模型的仿真效果同ANSYS非线性土壤支撑模型进行比较。