一种海上风电运维船的登乘择时方法及终端技术

本发明专利技术公开了一种海上风电运维船的登乘择时方法及终端，获取预报时刻的气象预报信息，并构建多个不同的船只

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电运维船的登乘择时方法及终端


[0001]本专利技术涉及海上风电运维
，尤其涉及一种海上风电运维船的登乘择时方法及终端
。

技术介绍

[0002]目前国内正式投入运营的海上风电场逐渐增加，其面临的问题也越来越多，其中面临最关键的问题是关于风机的维修与养护
。
在执行海上风电运维作业时，需要搭乘运维船只到海上风机处，由于受到海浪扰动等环境因素的影响，船舶不可避免地产生六个自由度上的运动
。
在顶靠风机塔筒时，受到来自风
、
浪
、
流三种载荷影响，尤其是与风机塔筒耦合的船首部分，产生的升降及纵摇会给运维人员带来难以预测的风险
。
在运维作业中经常会面临这种情况：当乘船来到风机时，海况不支持船舶顶靠，或者风险过大放弃顶靠返航，浪费大量的人力
、
物力
。
[0003]在海上风电运维船的登乘时间的选择上，传统的方法只是设定一些通用的海况气象要素阈值，即当预报风电场区的风
、
浪
、
流参数达到符合船舶要求的数值时，断定为可进行登乘作业，该方法较为粗糙，用气象预报的单一值来对复杂多变的海上环境进行推测，存在局限性；并且，不同船只对海况的适应能力和响应情况存在区别，通用的海洋气象预报并非对所有的船只量身定做，基于此判断的登乘作业时间也不适用于所有的船只，忽视了船舶对海况以及具体作业场景的响应过程
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种海上风电运维船的登乘择时方法及终端，能够更准确
、
有效地确定出海上风电运维船的登乘作业时间
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种海上风电运维船的登乘择时方法，包括步骤：
[0007]获取预报时刻的气象预报信息，并构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型；
[0008]基于所述气象预报信息确定所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型的输入参数和输入条件；
[0009]基于所述输入参数和所述输入条件计算所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型在所述预报时刻各个自由度下的船舶运动响应幅度算子以及船只顶靠点升降幅度预报序列；
[0010]根据所述各个自由度下的船舶运动响应幅度算子和所述船只顶靠点升降幅度预报序列确定所述预报时刻是否适合船只的登乘作业
。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0012]一种海上风电运维船的登乘择时终端，包括存储器
、
处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0013]获取预报时刻的气象预报信息，并构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型；
[0014]基于所述气象预报信息确定所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型的输入参数和输
入条件；
[0015]基于所述输入参数和所述输入条件计算所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型在所述预报时刻各个自由度下的船舶运动响应幅度算子以及船只顶靠点升降幅度预报序列；
[0016]根据所述各个自由度下的船舶运动响应幅度算子和所述船只顶靠点升降幅度预报序列确定所述预报时刻是否适合船只的登乘作业
。
[0017]本专利技术的有益效果在于：获取预报时刻的气象预报信息，并构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型，基于气象预报信息确定多个不同的船只
‑
风机耦合模型的输入参数和输入条件，基于输入参数和输入条件计算多个不同的船只
‑
风机耦合模型在预报时刻各个自由度下的船舶运动响应幅度算子以及船只顶靠点升降幅度预报序列，根据各个自由度下的船舶运动响应幅度算子和船只顶靠点升降幅度预报序列确定预报时刻是否适合船只的登乘作业，通过构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型，并利用预报时刻的气象预报信息确定模型的输入参数和输入条件，以此考虑到了不同船只对海况的适应能力和响应情况的差异性，针对不同的船只利用各个自由度下的船舶运动响应幅度算子和船只顶靠点升降幅度预报序列判别预报时刻是否为作业窗口期，从而更准确
、
有效地确定出海上风电运维船的登乘作业时间
。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的一种海上风电运维船的登乘择时方法的步骤流程图；
[0019]图2为本专利技术实施例的一种海上风电运维船的登乘择时终端的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例的海上风电运维船的登乘择时方法中的船只
‑
风机耦合模型示意图
。
具体实施方式
[0021]为详细说明本专利技术的
技术实现思路

、
所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明
。
[0022]请参照图1，一种海上风电运维船的登乘择时方法，包括步骤：
[0023]获取预报时刻的气象预报信息，并构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型；
[0024]基于所述气象预报信息确定所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型的输入参数和输入条件；
[0025]基于所述输入参数和所述输入条件计算所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型在所述预报时刻各个自由度下的船舶运动响应幅度算子以及船只顶靠点升降幅度预报序列；
[0026]根据所述各个自由度下的船舶运动响应幅度算子和所述船只顶靠点升降幅度预报序列确定所述预报时刻是否适合船只的登乘作业
。
[0027]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：获取预报时刻的气象预报信息，并构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型，基于气象预报信息确定多个不同的船只
‑
风机耦合模型的输入参数和输入条件，基于输入参数和输入条件计算多个不同的船只
‑
风机耦合模型在预报时刻各个自由度下的船舶运动响应幅度算子以及船只顶靠点升降幅度预报序列，根据各个自由度下的船舶运动响应幅度算子和船只顶靠点升降幅度预报序列确定预报时刻是否适合船只的登乘作业，通过构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型，并利用预报时刻的气象预
报信息确定模型的输入参数和输入条件，以此考虑到了不同船只对海况的适应能力和响应情况的差异性，针对不同的船只利用各个自由度下的船舶运动响应幅度算子和船只顶靠点升降幅度预报序列判别预报时刻是否为作业窗口期，从而更准确
、
有效地确定出海上风电运维船的登乘作业时间
。
[0028]进一步地，所述构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型包括：
[0029]获取多个不同船只的总长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种海上风电运维船的登乘择时方法，其特征在于，包括步骤：获取预报时刻的气象预报信息，并构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型；基于所述气象预报信息确定所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型的输入参数和输入条件；基于所述输入参数和所述输入条件计算所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型在所述预报时刻各个自由度下的船舶运动响应幅度算子以及船只顶靠点升降幅度预报序列；根据所述各个自由度下的船舶运动响应幅度算子和所述船只顶靠点升降幅度预报序列确定所述预报时刻是否适合船只的登乘作业
。2.
根据权利要求1所述的一种海上风电运维船的登乘择时方法，其特征在于，所述构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型包括：获取多个不同船只的总长度
、
设计吃水
、
型宽
、
型排水量和型深，并获取风机塔筒的三维模型；基于所述多个不同船只的总长度
、
设计吃水
、
型宽
、
型排水量和型深以及所述风机塔筒的三维模型构建多个不同的船只
‑
风机耦合模型
。3.
根据权利要求1所述的一种海上风电运维船的登乘择时方法，其特征在于，所述气象预报信息包括海面十米平均风速
、
混合浪有效波高
、
表层流流速
、
表层流流向以及相对于平均海平面的水位值；所述基于所述气象预报信息确定所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型的输入参数和输入条件包括：将所述海面十米平均风速转换为船舶高度风速；将所述混合浪有效波高转换为波浪的频谱分布；将所述船舶高度风速和所述波浪的频谱分布作为所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型的输入参数；将所述表层流流速
、
所述表层流流向以及所述相对于平均海平面的水位值作为所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型的输入条件
。4.
根据权利要求3所述的一种海上风电运维船的登乘择时方法，其特征在于，所述将所述海面十米平均风速转换为船舶高度风速包括：
Z
＞0；式中，表示船舶高度风速，表示所述海面十米平均风速，
v
表示剪切速度，
Z
表示高度
。5.
根据权利要求3所述的一种海上风电运维船的登乘择时方法，其特征在于，所述将所述混合浪有效波高转换为波浪的频谱分布包括：
式中，
S(
ω
)
表示波浪的频谱分布，
H
s
表示所述混合浪有效波高，
T
Z
表示跨零周期，
ω
表示模型输入周期
。6.
根据权利要求1所述的一种海上风电运维船的登乘择时方法，其特征在于，所述基于所述气象预报信息确定所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型的输入参数和输入条件之后，还包括：确定船只的船首橡胶结构与风机的摩擦系数以及所述船只的顶靠力；将所述摩擦系数和所述顶靠力作为所述多个不同的船只
‑
风机耦合模型的作业场景参数；所述基于所述输入参数和所述输入条件计算所述多个不同的船只
‑
风机耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进贵，罗仑博，刘希彬，叶于飞，
申请(专利权)人：福清海峡发电有限公司，
类型：发明
国别省市：