推定装置、推定方法以及程序制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种对浮体结构物的未设置检测结构性的响应的传感器的位置处的响应进行推定的推定装置。推定装置获取基于设置于浮体结构物的应变传感器计算出的设置位置处的应变响应频谱、波谱以及应变传感器的设置位置和未设置位置的应变响应函数，基于表示应变响应频谱、波谱以及所述应变响应函数的关系的规定的关系式来计算校正量，用根据应变传感器的未设置位置处的应变响应函数和波谱计算的应变响应频谱的理论值加上校正量，来计算未设置位置处的所述应变响应频谱。置处的所述应变响应频谱。置处的所述应变响应频谱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】推定装置、推定方法以及程序


[0001]本公开涉及一种推定未计测点处的结构物的响应的推定装置、推定方法以及程序。本公开基于2020年11月18日在日本申请的日本特愿2020
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191656号而主张优先权，并将其内容援引于此。

技术介绍

[0002]使用FPSO(Floating Production,Storage and Offloading system：浮体式生产、储存、卸货系统)的海洋油气的生产、海上风车的扩大等使用了浮体式设备的产业不断增加。这些浮体结构物需要长期固定于设置海域进行运转，因此无法如船舶那样定期入坞进行检查、修补。在当前状态下，每五年一次左右进行从海中的外周检查和一部分的箱内检查。此时的检查是进行目测检查和代表点的板厚计测，仅评价该时间点下的状态，并不对之后的长期的运转期的剩余寿命进行定量掌握。虽然能使用结构模型，通过统计数据推定作用载荷，求出结构响应，从而使用其结果计算疲劳损伤度，但这只是基于不考虑当前的浮体结构物的状态的初期状态的推定，无法对考虑了实际运转状态、年久老化的剩余寿命进行定量掌握。
[0003]通过监测装配于浮体结构物的传感器计测出的值来进行浮体结构物的实际运转状态的监控，但由于传感器仅设置于上甲板等浮体结构物的外表面、干燥区域，因此一般不能对成为临界区域(critical area)的内部结构、箱(tank)内表面的构件直接进行检测。为了监测临界区域的状态，需要有效利用作为浮体结构物的假想副本的数字孪生(Digital Twin)来计算结构性的响应，但在当前状态的方法下不足以获得足够的精度。
[0004]在专利文献1中，公开了一种通过光学传感器来监控海洋结构物的物理变化的系统。在非专利文献1中，公开了一种推定产生于船体的应力的方法和船体结构物的疲劳损伤度的推定方法。在非专利文献2中，公开了一种基于由装配于船体的传感器计测出的值来推定波浪频谱的方法。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2016
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166001号公报
[0008]非专利文献
[0009]非专利文献1：冈田哲男、川村恭己、加藤淳、安藤英幸、米泽举志、木村文阳、丰田昌信、山内晓彦、有马俊朗、冈正义、松本俊之、硴崎裕晃：与14,000TEU大型集装箱船的船体结构安全监控相关的研究开发的概要，日本船舶海洋工学会讲演会论文集，24号，2017.05，P31
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35非专利文献2：吉平悠纪、冈田哲男、川村恭己、寺田优纪：关于14,000TEU大型集装箱船的基于船体响应实船计测的波浪频谱推定，日本船舶海洋工学会讲演会论文集，24号，2017.05，P37
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技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的问题
[0011]对于FPSO等浮体结构物，需要一种对无法设置计测结构性的响应的传感器的位置处的响应进行推定的方法。
[0012]本公开提供一种能解决上述问题的推定装置、推定方法以及程序。
[0013]技术方案
[0014]本公开的监测装置具备：应变响应频谱获取部，获取基于设置于浮体结构物的应变传感器的计测值计算出的所述应变传感器的设置位置处的应变响应频谱；波谱获取部，获取所述浮体结构物所在的位置处的波浪的波谱；RAO获取部，获取基于所述浮体结构物的结构模型计算出的所述应变传感器的设置位置处的应变响应函数(RAO：Response Amplitude Operator)和所述应变传感器的未设置位置处的应变响应函数(RAO)；校正量计算部，基于所述应变传感器的设置位置的所述应变响应频谱和所述应变响应函数(RAO)、所述波谱以及它们的关系式，计算根据所述应变响应函数(RAO)和所述波谱计算出的所述应变传感器的设置位置处的所述应变响应频谱的理论值与所述应变传感器的设置位置处的所述应变响应频谱的差的校正量；以及应变响应频谱推定部，基于根据所述应变传感器的未设置位置处的所述应变响应函数(RAO)和所述波谱计算出的所述未设置位置处的所述应变响应频谱的理论值和所述校正量，计算所述未设置位置处的所述应变响应频谱。
[0015]本公开的推定方法具有以下步骤：获取基于设置于浮体结构物的应变传感器的计测值计算出的所述应变传感器的设置位置处的应变响应频谱；获取所述浮体结构物所在的位置处的波浪的波谱；获取基于所述浮体结构物的结构模型计算出的所述应变传感器的设置位置处的应变响应函数和所述应变传感器的未设置位置处的应变响应函数(RAO)；基于所述应变传感器的设置位置的所述应变响应频谱和所述应变响应函数(RAO)、所述波谱以及它们的关系式，计算根据所述应变响应函数(RAO)和所述波谱计算出的所述应变传感器的设置位置处的所述应变响应频谱的理论值与所述应变传感器的设置位置处的所述应变响应频谱的差的校正量；以及基于根据所述应变传感器的未设置位置处的所述应变响应函数(RAO)和所述波谱计算出的所述未设置位置处的所述应变响应频谱的理论值和所述校正量，计算所述未设置位置处的所述应变响应频谱。
[0016]本公开的程序使计算机执行以下处理：获取基于设置于浮体结构物的应变传感器的计测值计算出的所述应变传感器的设置位置处的应变响应频谱；获取所述浮体结构物所在的位置处的波浪的波谱；获取基于所述浮体结构物的结构模型计算出的所述应变传感器的设置位置处的应变响应函数和所述应变传感器的未设置位置处的应变响应函数(RAO)；基于所述应变传感器的设置位置的所述应变响应频谱和所述应变响应函数(RAO)、所述波谱以及它们的关系式，计算根据所述应变响应函数(RAO)和所述波谱计算出的所述应变传感器的设置位置处的所述应变响应频谱的理论值与所述应变传感器的设置位置处的所述应变响应频谱的差的校正量；基于根据所述应变传感器的未设置位置处的所述应变响应函数(RAO)和所述波谱计算出的所述未设置位置处的所述应变响应频谱的理论值和所述校正量，计算所述未设置位置处的所述应变响应频谱。
[0017]专利技术效果
[0018]根据上述的推定装置、推定方法以及程序，能对未设置检测结构性的响应的传感
器的位置处的响应进行推定。
附图说明
[0019]图1是表示实施方式的监测装置的一个例子的框图。
[0020]图2是表示实施方式的浮体结构物的一个例子的图。
[0021]图3是表示实施方式的浮体结构物的结构模型的一个例子的图。
[0022]图4A是对实施方式的校正量进行说明的图。
[0023]图4B是对实施方式的校正量S进行说明的图。
[0024]图5是表示实施方式的未计测位置处的应变响应频谱的推定处理的一个例子的流程图。
[0025]图6是表示将实施方式的未计测位置处的应变响应频谱推定处理的整体模型化后的贝叶斯网络模型的一个例子的图。
[0026]图7是表示实施方式的监测装置的硬件构成的一个例子的图。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种推定装置，具备：应变响应频谱获取部，获取基于设置于浮体结构物的应变传感器的计测值计算出的所述应变传感器的设置位置处的应变响应频谱；波谱获取部，获取所述浮体结构物所在的位置处的波浪的波谱；RAO获取部，获取基于所述浮体结构物的结构模型计算出的所述应变传感器的设置位置处的应变响应函数RAO：Response Amplitude Operator和所述应变传感器的未设置位置处的应变响应函数RAO；校正量计算部，基于所述应变传感器的设置位置的所述应变响应频谱和所述应变响应函数RAO、所述波谱以及它们的关系式，计算根据所述应变响应函数RAO和所述波谱计算出的所述应变传感器的设置位置处的所述应变响应频谱的理论值与所述应变传感器的设置位置处的所述应变响应频谱的差的校正量；以及应变响应频谱推定部，基于根据所述应变传感器的未设置位置处的所述应变响应函数RAO和所述波谱计算出的所述未设置位置处的所述应变响应频谱的理论值和所述校正量，推定所述未设置位置处的所述应变响应频谱。2.根据权利要求1所述的推定装置，其中，所述推定装置还具备：板厚获取部，获取设置于与所述应变传感器相同的位置或不同的位置的板厚传感器计测出的、设置有所述板厚传感器的结构物的板厚的信息；板厚推定部，基于所述板厚传感器计测出的板厚和检查时计测出的任意位置处的板厚，推定所述应变传感器的未设置位置处的板厚；以及RAO计算部，使用由所述板厚推定部推定出的板厚来计算所述应变传感器的未设置位置处的所述应变响应函数RAO，所述RAO获取部获取所述RAO计算部计算出的所述应变响应函数RAO，所述应变响应频谱推定部基于获取到的所述应变响应函数RAO来计算所述应变响应频谱。3.根据权利要求2所述的推定装置，其中，所述板厚获取部获取设置于所述浮体结构物的上甲板的所述板厚传感器计测出的板厚的信息，所述板厚推定部基于所述上甲板的板厚的减厚量与所述未设置位置处的所述结构物的减厚量的关系来推定所述未设置位置处的板厚。4.根据权利要求1至3中任一项所述的推定装置，其中，所述校正量计算部计算对表示所述应变响应频谱的理论值所示的应变响应频谱的频率分布的波形与表示所述应变传感器的设置位置处的所述应变响应频谱所示的应变响应频谱的频率分布的波形的峰值位置的差进行校正的校正量、对峰值的差进行校正的校正量以及对分布宽度的差进行校正的校正量。5.根据权利要求1至4中任一项所述的推定装置，其中，所述校正量计算部按所述浮体结构物的不同的位置来计算与其位置对应的所述校正量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的推定装置，其中，所述校正量计算部按所述浮体结构物所在的位置处的所述波谱所示的每种波的条件
来计算所述校正量。7.根据权利要求1至6中任一项所述的推定装置，其中，所述校正量计算部按所述浮体结构物具有的每个构件的特性来计算所述校...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉村忠士，松本俊作，井上总一郎，寺田伸，宮崎智，
申请(专利权)人：三菱造船株式会社，
类型：发明
国别省市：