[發(fā)明專利]一種用于確保海上施工安全的預(yù)警方法及預(yù)警裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010635415.1
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111722305A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李啟明;褚克堅;汪靚;顧莉
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01W1/10
• 分類號: G01W1/10;G01P3/62
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32335
• 代理人: 宋方園

1.一種用于確保海上施工安全的預(yù)警方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)設(shè)定報警風(fēng)速閾值；

(2)接收公開發(fā)布的海平面氣壓場傳真圖；

(3)根據(jù)氣壓場傳真圖識別影響施工點的高/低壓中心移動方向、移動速度以及移動路徑；

(4)在移動路徑上算出影響施工點的高/低壓中心未來24小時內(nèi)的一系列時間點的位置，做穿過施工點和這些高/低壓中心位置的直線，以高/低壓中心未來24后的位置為頂點做這些直線的平行射線；

(5)根據(jù)這些直線或射線得到對應(yīng)時刻上下游等壓線之間的間隔距離；

(6)根據(jù)梯度風(fēng)公式計算出這一系列時刻的施工點的風(fēng)速，這些風(fēng)速值與步驟(4)確定的時間點一一對應(yīng)，得到24小時內(nèi)一系列時間點的風(fēng)速值；

(7)以這系列點對應(yīng)的時間為自變量，對應(yīng)風(fēng)速數(shù)值為因變量進行非參數(shù)回歸；

(8)以所得非參數(shù)回歸函數(shù)的最大值作為未來24小時內(nèi)施工區(qū)域可能出現(xiàn)的風(fēng)速最大值，如該最大值大于設(shè)定報警風(fēng)速閾值，則顯示警報和最大值出現(xiàn)的時間和風(fēng)速值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于確保海上施工安全的預(yù)警方法，其特征在于：所述步驟(6)中V_{梯度風(fēng)最終輸出}＝K*V_{梯度風(fēng)理論計算}，梯度風(fēng)參數(shù)K∈[0.75,0.8]，其中，當(dāng)為高壓影響施工點時取+號，為低壓影響施工點時取-號，r為待計算風(fēng)速的位置距高/低壓中心的曲率半徑，ρ為空氣密度，Ω為地球自傳角速度，為所需計算地點的緯度，為氣壓梯度矢量，△n為需計算點附近兩條等壓線之間的距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于確保海上施工安全的預(yù)警方法，其特征在于：所述報警風(fēng)速閾值通過以下方法設(shè)定：在施工前搜集海上施工平臺的吃水水深X₁、平臺受風(fēng)面面積X₂、平臺航行方向與風(fēng)向的夾角X₃、搖擺角度X₄、施工海域水深X₅以及操縱人員工作年限X₆各個參數(shù)，運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以訓(xùn)練出一個輸入量為X_i(X∈[1,2,3,4,5,6]),輸出量為風(fēng)速F的黑箱預(yù)測模型F＝f(X_i)，在實際施工時，根據(jù)實際情況輸入上述值，其中搖擺角度為特定施工平臺允許的最大安全角度，輸出的風(fēng)速值即可定為報警風(fēng)速閾值。

4.一種如權(quán)利要求1至3任一項所述的用于確保海上施工安全的預(yù)警裝置，其特征在于：包括單片機、定位單元、按鍵盤和液晶屏，所述定位單元、按鍵盤和液晶屏均與控制器連接，控制器還與存儲單元連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于確保海上施工安全的預(yù)警裝置，其特征在于：所述單片機為STC89C82，定位單元為GPS單元，鍵盤為4*4按鍵鍵盤。