[发明专利]一种FPSO单点系泊系统受力异常诊断方法

权利要求书

1.一种FPSO单点系泊系统受力异常诊断方法，包括下列步骤：

第一步，通过布置在FPSO上的传感器，监测海况环境数据、FPSO运动和锚链张力的数据，获得评估所需监测数据的基本数据库，基本数据库中包含参数如下：时间索引参数Time，海况环境数据和FPSO水平面内运动数据；所述的FPSO水平面内运动数据包括纵向偏移X即经度，横向偏移Y即纬度，艏向角Heading；锚链张力数据：不同锚链号x的轴向张力T_x；

第二步，对获取的监测数据进行数据清洗，包括对数据异常筛查和时间上的连续性检查；

第三步，对清洗后的监测数据进一步分析，设定监测时间段，计算每个监测时间段的海况环境数据、FPSO运动和锚链张力的数据平均值；

第四步，设定监测周期，统计每个监测周期里在各个连续监测周期里不同风浪流组合海况下的FPSO运动和锚链张力数据，方法如下：

1)划分不同的海况条件，将采集到的每个监测时间段的海况环境数据划分成不同的区间组次，之后再排列组合即可得到不同的风浪流组合海况；

2)对于不同的风浪流组合海况，将分属于一个组合内的信号数据即FPSO水平面内运动数据和锚链张力数据为一组组合数据；

第五步，计算整体评判标准值C_global，对于待判断的监测数据，采用如下的处理方法：

(1)计算每个监测时间段内各类型信号的平均值S，包括单点X方向水平偏移平均值X，单点Y方向水平偏移平均值Y，船体艏向角Heading平均值θ，锚链最大轴向张力的平均值T_x；

(2)按照第四步，将各组信号数据划分到某一个组合内，对于属于一个组合内的所有信号数据，计算各个信号数据的偏移平均值和方差，包括单点X方向水平偏移平均值X_mean和方差X_std，单点Y方向水平偏移平均值Y_mean和方差Y_std，船体艏向角Heading平均值θ_mean和方差θ_std，锚链最大轴向张力的平均值T_xmean和方差T_xstd；

(3)将同一海况参数的监测数值视为服从正态分布，计算单点X方向水平偏移、单点Y方向水平偏移、船体艏向角Heading、锚链最大轴向张力的评判标准值C1，C2，C3，C4：

基于以下公式计算整体评判标准值C_global：

最终根据C_global的值与AIMS系统设定的警告值C_warning＝2判断来决定是否提出警告，如果C_global≥C_warning，则提出警告；

第六步，通过监测数据评估当前海况下整体系泊系统是否具有受力异常状况。

2.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，第一步中，海况环境数据：包括有义波高Hs，浪向DirH，风速Uv，风向DirV，流速Uc和流向DirC。

3.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，第二步中，进行数据清洗的方式，包括对数据异常筛查和时间上的连续性检查。

4.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，第三步中，预设的监测时间段长短根据海洋环境条件而定，海洋环境条件越不稳定，所设定的监测时间段越短。

5.根据权利要求2所述的诊断方法，其特征在于，第四步中，将采集到的每个监测时间段的海况环境数据按照下面的间隔划分成不同的区间组次：

1)浪向DirH：以30度为间隔值，将浪向划分区间组次；

2)有义波高Hs：以2m为间隔值，将有义波高划分区间组次；

3)风向DirV：以30度为间隔值，将风向划分区间组次；

4)风速Uv：以4m/s为间隔值，将风速划分区间组次；

5)流向DirC：以30度为间隔值，将流向划分区间组次；

6)流速Uv：以0.5m/s为间隔值，将流速划分区间组次。

6.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，第六步中，设监测周期为一天，如果一个监测周期内记录超过4个警告或三个监测周期内记录超过8个警告，则认为整体系泊系统受力异常，发出警报。