方法技术

一种模拟执行天气受限海上作业所需时间的方法包括：创建海上作业模型；向所述模型输入一个或多个变量；根据所述一个或多个变量运行所述模型，所述模型确定执行所述作业所需的时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】方法本专利技术涉及一种对执行天气受限海上作业所需时间进行建模的方法。为了执行海上和海底作业风险管理中的推荐做法所要求的技术评估并且按照行业中的最佳做法，在执行天气受限海上作业之前，有必要评估作业期间的局部气候对作业的影响。当考虑项目的商业风险时，这种评估同样是有用的。根据本专利技术，提供了一种执行天气受限海上作业所需时间的模拟方法，包括：创建海上作业模型；向所述模型输入一个或多个变量；根据所述一个或多个变量运行所述模型，所述模型确定执行所述作业所需的时间，其中，所述确定包括处理与以下各项中的一项或多项有关的信息：·处理作业中正要执行步骤时的位置以及在执行所述步骤之前的上一步骤时的船舶位置，·使用船舶参数数据和海洋气象数据处理在不同时间点的船舶速度，·基于天气追算数学模型处理历史天气预报数据，截止至预报所需时间点，·在时间窗内模拟待执行的作业之前处理时间窗，使海洋气象条件位于指定的范围内，并且进一步包括在模拟所述作业之后立即继续所述模拟方法，·处理潮汐数据，用于从多个起始时间的范围内自动地选择能够最小化作业时长的时间，·处理相关人员的可用性，·处理所述船舶在现场暂停所述作业的能力，·当作业中待执行的任务属于重复任务时，允许在所述作业中改变所述重复任务的持续时长，·使用一个或多个海洋气象和/或船舶参数允许另外的海洋气象和/或船舶参数连续变化，·使用船舶数学模型来确定所述船舶在作业时的移动，·处理结合有海洋气象追算信息的海洋气象预报数据，以提供预报的作业计划和时长，以及·处理设备或船舶故障的统计概率，以及通知所述船舶或设备执行所述作业的可用性。根据本专利技术的此方面，可以提供用于近海作业计划的计算工具。以此方式，项目进度和成本可以得到计算，从而使得可以更准确地并且以更少的人工介入来执行作业的技术评估。优选地，所提出的方法执行作业的多次模拟。术语“海洋气象”是指作业中的特定时间点的气象和海洋条件。通过仅有的示例所附的附图，本专利技术可以得到清楚地并且完整地公开。其中，该附图1示出了对执行天气受限海上作业所需时间进行建模的海上作业模型的演算方法的流程图。执行本方法的各个步骤：步骤S1：计划海上作业的步骤在此阶段，列出海上作业的所有步骤。例如，可以列出安装海底地基的作业，如下表1所示：表1步骤ID步骤描述位置时长1用于作业人员的船舶就位港口4小时2将水下机器人(ROV)调至船舶港口12小时3将地基升到甲板港口6小时4将压舱物升到甲板港口4小时5对地基和压舱物装船固定港口24小时6检查员检查现场近海现场30分钟7使ROV下水近海现场10分钟8将地基降到海底近海现场15分钟9检查确认地基位置近海现场5分钟10将压舱物降到地基中近海现场15分钟11检查确认地基稳定性近海现场5分钟12回收ROV近海现场10分钟13从船舶调走ROV港口12小时14船舶检查港口6小时这个列表可以附加有其他信息，诸如：·可以并行地执行哪些作业·需要执行哪些作业，而不会因为天气延误而暂停·需要在前述作业之后立即执行哪些作业，而不会因为作业之间的天气原因而暂停·应当在一天中的什么时间开始作业·如果作业可以因为天气原因而暂停，恢复作业所需的时长·哪些船员被安排执行各项工作；例如，焊接船员可以分配至装船固定，码头船员将地基升到船舶上，等等。在上表中简单列出的位置通常情况下被指定成具有相对良好的精确性，可能精确到米。步骤S2：确定海上作业的正确船舶当为作业选择合适的船舶时，通常需要考虑多个因素。船舶能力、可用性及成本将通常全部被涉及到。可能存在多个船舶待考虑和比较的情况，这时，整个分析过程会被进行多次；每个船舶一次。除了确定作业的正确航海船舶之外，还可以要求选择一个或多个飞行器，诸如有人驾驶飞行器(通常是直升机)或无人驾驶飞行器(UAV)。步骤S3：确定作业位置、作业港口、作业路线在此步骤，将在地理上指定待分析的近海作业的精确位置。如果正在分析的作业涉及多个位置点(例如，维护一组近海风力涡轮机)，则将需要指定这些位置点中的每一个位置点。在下表2中给出了示例。表2位置经度(°E)维度(°N)位置14.450052.5917位置24.436152.5866位置34.458352.5972位置44.429852.5911位置54.423552.5956位置64.417252.6001位置74.410952.6046位置84.398252.6136然后确定作业港口。将考虑港口的可用性、到现场的接近度以及可达性和能力。可以考虑多个港口，并且因此类似于船舶选择(上述步骤S2)，整个分析可以执行多次，每次选择不同的港口。对于每一个港口，可以确定多个不同的参数，诸如：·作业中涉及的各船舶访问港口所需的潮汐高度·各船舶可以安全地进入并离开港口的海洋气象条件·与使用港口相关联的港口费用。关于飞行器，需要类似考虑飞机场或降落地点位置、海拔和物流能力以及包括任何改道或替代路线的飞行航线。步骤S4：确定海上作业步骤的海洋气象限制在此步骤，重要的是认识到由于海上作业的限制而施加哪些海洋气象限制。例如，可能仅仅能够在某些特定风速下实现升降；如果海浪高度过高或者如果海浪高度和持续时间的组合造成非期望的移动，则甲板上的作业可能变得困难或危险。将通过在每个任务的基础上添加附加信息来扩展表1中列举的一些以上作业，如下表3所例示：表3步骤S5：确定船舶、速度、成本等等的海洋气象限制存在大量的参数来规定船舶如何在海上作业。这些参数范围规定什么海洋气象条件能够运输、能够以什么速度运输、什么时候能够将其位置稳定在现场等等。例如，海浪高度非常会限制自升式驳船运输到工作地点，并且海浪高度可能甚至更限制自升式驳船在其船脚托起。然而，一旦在现场建立自升式驳船，其能够在许多其他船舶可能无法在海上停留的恶劣天气条件下而停留在现场。通常，海浪高度限制船舶可以运输的速度，并且此信息对于在稍后的阶段准确地对运输进行建模是重要的。另外，对于不同的船舶，燃料消耗率将不同，并且燃料消耗率将根据船舶的工作而改变。当然，此信息对于理解船舶作业的成本也是重要的。还可以在此步骤确定船舶的主要租船成本。步骤S6：获得作业地点的局部海洋气象追算信息分析需要利用待执行作业的地点的海洋气象数据。所需要的历史海洋气象数据的类型将取决于所执行的作业；例如，近海的作业将很少需要知道洋流的具体细节，因为其影响将通常非常低以至于不会影响作业。经常需要海浪高度和风速，但是所使用的精确的统计数据(例如有效海浪高度或最大海浪高度)可能根据作业而改变。海浪周期对于准确的分析也会是重要的。由分析作业的人员或团队判断什么数据重要。如果气象塔靠近作业现场或者如果准确的卫星数据可供使用，则可以利用所观察到的数据，或者可以从现有的数学模型(使用来自其他位置的观察数据)获得数据以确定相关参数的历史表现。NOAA(美国国家海洋和大气局)的WaveWatchIII(注册商标)是这种建模的示例。此步骤的结果是诸如表4的历史数据表格：表4通常，这种海洋气象数据表格将扩展到至少十年，但是可以具有适合分析作业的任何时间长度。步骤S7/S9/S10功能模型演算的作业人员将通常选择合适的起始日期范围来分析作业。一年中的特定时期会对作业长度具有显著的影响。该演算为作业人员所选择的日期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种执行天气受限海上作业所需时间的模拟方法，包括：创建海上作业模型；向所述模型输入一个或多个变量；根据所述一个或多个变量运行所述模型，所述模型确定执行所述作业所需的时间，其中，所述确定包括处理与以下各项中的一项或多项有关的信息：·处理作业中正要执行步骤时的船舶位置以及在执行所述步骤之前的上一步骤时的船舶位置，·使用船舶参数数据和海洋气象数据处理在不同时间点的船舶速度，·基于天气追算数学模型处理历史天气预报数据，截止至预报所需时间点，·在时间窗内模拟待执行的作业之前处理时间窗，使海洋气象条件位于指定的范围内，并且进一步包括在模拟所述作业之后立即继续所述模拟方法，·处理潮汐数据，用于从多个起始时间的范围内自动地选择能够最小化作业时长的时间，·处理相关人员的可用性，·处理所述船舶在现场暂停所述作业的能力，·当作业中待执行的任务属于重复任务时，允许在所述作业中改变所述重复任务的持续时长，·使用一个或多个海洋气象和/或船舶参数允许另外的海洋气象和/或船舶参数连续变化，·使用船舶数学模型来确定所述船舶在作业时的移动，·处理结合有海洋气象追算信息的海洋气象预报数据，以提供预报的作业计划和时长，以及·处理设备或船舶故障的统计概率，以及通知所述船舶或设备执行所述作业的可用性。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.01 GB 1411720.41.一种执行天气受限海上作业所需时间的模拟方法，包括：创建海上作业模型；向所述模型输入一个或多个变量；根据所述一个或多个变量运行所述模型，所述模型确定执行所述作业所需的时间，其中，所述确定包括处理与以下各项中的一项或多项有关的信息：·处理作业中正要执行步骤时的船舶位置以及在执行所述步骤之前的上一步骤时的船舶位置，·使用船舶参数数据和海洋气象数据处理在不同时间点的船舶速度，·基于天气追算数学模型处理历史天气预报数据，截止至预报所需时间点，·在时间窗内模拟待执行的作业之前处理时间窗，使海洋气象条件位于指定的范围内，并且进一步包括在模拟所述作业之后立即继续所述模拟方法，·处理潮汐数据，用于从多个起始时间的范围内自动地选择能够最小化作业时长的时间，·处理相关人员的可用性，·处理所述船舶在现场暂停所述作业的能力，·当作业中待执行的任务属于重复任务时，允许在所述作业中改变所述重复任务的持续时长，·使用一个或多个海洋气象和/或船舶参数允许另外的海洋气象和/或船舶参数连续变化，·使用船舶数学模型来确定所述船舶在作业时的移动，·处理结合有海洋气象追算信息的海洋气象预报数据，以提供预报的作业计划和时长，以及·处理设备或船舶故障的统计概率，以及通知所述船舶或设备执行所述作业的可用性。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述海上作业模型的被模拟运行多次。3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括使用来自于与待执行的作业的步骤的一个或多个地理位置有关的地理参数数据库的数据和在所述作业的所述步骤之前刚涉及的所述船舶的地理位置信息，由此自动地确定在所述作业中的特定点需要发生运输。4.根据任一项前述权利要求所述的方法，进一步包括从去往和来自港口的安全航道的数据库中计算所述船舶的运输路径，所述运输的起始时间被设定为紧接着所述船舶执行的上一任务之后，并且如果由于所述船舶的限制无法完成所述运输，则所述运输的起始时间会被延迟。5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果计划在现场执行任务并且天气恶化到所述船舶无法在现场停留的程度，所述运输被自动地规划为在暴风雨到来之前离开现场并且在暴风雨过去之后返回现场。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，如果计划在现场执行任务并且现场的天气太不稳定以至于无法执行所计划的任务，到现场的运输被自动地规划为在天气稳定到能够执行所计划的任务之后所述船舶才到达。7.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，所述模拟方法包括确定所述作业期间的设备或船舶故障概率。8.根据任一项前述权利要求所述的方法，进一步包括对所述船舶的消耗品使用进行建模。9.根据权利要求8所述的方法，其中，如果所述船舶上的消耗品下降到预定水平以下，自动地规划从港口出发和去往港口以进行再补给。10.根据任一项前述权利要求所述的方法，进一步包括通过在每一个时间点对船舶速度进行建模来计算所述船舶的速度。11.根据权利要求10所述的方法，其中，当所述海洋气象数据需要涉及沿着路径的多个位置时，用于运输速度计算的海洋气象数据点会在整个运输期间、基于每一时间点的所述船舶与所述海洋气象数据点之间的差距而改变。12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，取决于所述船舶是...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·托马斯·沃克，本杰明·约翰·休厄尔，史蒂文·查尔斯·杰米，
申请(专利权)人：莫乔海事有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB