监测固定物体的水下表面的清洁度制造技术

一种监测固定物体水下表面清洁度的计算机实现的方法

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】监测固定物体的水下表面的清洁度


[0001]本专利技术涉及监测固定物体的水下表面的清洁度
。

技术介绍

[0002]浸没在海水中的所有表面都会受到诸如细菌
、
硅藻
、
藻类
、
贻贝
、
管虫和藤壶等生物的污损
。
海洋污损是微生物
、
藻类和动物在浸没在海水中的结构上的不期望的积聚
。
污损生物可以分为微污损生物
(
细菌和双原子生物膜
)
和大污损生物
(
例如大型藻类
、
藤壶
、
贻贝
、
管虫
、
苔藓虫
)
，它们生活在一起形成污损群落
。
在污损过程的简单概述中，第一步是形成有机分子粘附在表面的调节膜
。
当表面浸没在海水中时，这种情况会瞬间发生
。
细菌和硅藻之类的主要的定殖者会在一天内沉积下来
。
大型藻类和原生动物的孢子之类的次级定殖者将在一周内沉积
。
最后，大型污损生物的幼虫之类的第三级定殖者将在2‑3周内沉积
。
[0003]海洋污损的发展是一个已知的问题
。
浸没在海水中的固定人造物体的污损将导致结构载荷增加，这是由于装置的重量和直径增加，以及波浪和海流载荷增加，这是由于表面粗糙度增加和结构体积增加
。
这将降低结构的稳定性，这是必须避免的
。
污损生物也可能生长到涂层膜中并且损坏涂层膜，这可能导致腐蚀
。
这是有害的，因为该结构会失去其强度并且倒塌
。
[0004]固定的人造物体的防污保护通常是通过结合清洁施加防污涂层或其它类型的涂层来实现的
。

技术实现思路

[0005]当制造海上设施时，例如用于石油
、
天然气
、
风力
、
潮汐和鱼类养殖的海上设施，决定如何获得防污保护
。
选择防污涂层或另一种类型的涂层以及清洁
。
这些物体的寿命可以长达
20
年甚至更长
。
在此期间，不可能保持或改变浸没在水中的零件的涂层
。
[0006]涂层通常根据固定物体所处的环境来确定
。
然而，在安装之前，固定物体的位置可以在制造和涂覆之后改变
。
防污涂层的寿命通常约为3‑7年，但寿命会受环境因素的影响而变化，环境因素会随季节和年份而变化
。
当超过涂层的寿命时，将无法防止浸没的部件受污损
。
[0007]专利技术人已经认识到，很难设计和指定涂层和清洁时间表来在固定物体的整个寿命期间保持足够的污损保护
。
海上设施的检查耗费时间和资源，因此希望尽可能少地进行检查
。
[0008]因此，需要一种能够监测固定物体并且预测何时存在污损风险以确保及时采取正确措施的监测系统
。
[0009]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种监测固定物体的水下表面的清洁度的计算机实现的方法，该方法在计算设备上执行，并且包括：从计算设备的存储器中检索环境数据，该环境数据与固定物体的环境条件相关联；至少基于该环境数据，确定指示表面暴露于的污损水平的污损值；确定污损保护值，该污损保护值定义了对与固定物体的表面相关联
的污损的耐受性；以及通过使用污损保护值和污损值确定污损风险值来标识固定物体表面上的污损风险水平
。
[0010]环境数据可以包括与一个或多个环境参数中的每一个相关联的值
。
[0011]环境数据可以与固定物体的地理位置相关
。
[0012]环境数据可以通过以下中的至少一个来感测：固定物体上的一个或多个传感器；清洁机器人上的一个或多个传感器，该清洁机器人被配置成清洁固定物体的表面；遥控水下航行器上的一个或多个传感器，该遥控水下航行器被配置成检查固定物体的表面
。
[0013]与多个地理位置相关的环境数据可以存储在存储器中，并且可以使用固定物体的地理位置来检索与固定物体的地理位置相关的环境数据
。
[0014]污损值可以是指示在采样时间表面暴露于的污损水平的瞬时污损值，该瞬时污损值可以通过计算多个风险参数值的加权平均值来确定，多个风险参数包括在环境数据中定义的至少一个环境参数
。
[0015]污损风险值可以基于以下因素确定的：
(i)
多个瞬时污损风险值，该多个瞬时污损风险值中的每一个标识在一个时间段中的相应采样时间在固定物体表面上的污损风险水平，以及
(ii)
与该时间段相关的时间因子
。
[0016]该方法还可以包括通过确定污损风险值超过预定阈值来标识高风险污损状况，并且作为响应输出控制信号
。
[0017]该方法还可以包括输出污损风险值
。
[0018]该方法还可以包括将污损风险值输出到计算设备的输出设备，或者将污损风险值输出到远程计算设备
。
[0019]该方法还可以包括取决于接收到的要执行控制动作的用户确认来输出控制信号
。
[0020]该方法可以包括将控制信号输出到遥控水下航行器或被配置成清洁固定物体表面的清洁机器人，以启动对固定物体表面的检查
。
[0021]该方法可以包括将控制信号输出到计算设备的输出设备或固定物体上的远程设备，以提醒用户开始检查固定物体的表面
。
[0022]该方法可以包括将控制信号输出到被配置成清洁固定物体的表面的清洁机器人，以启动对固定物体表面的清洁
。
[0023]固定物体或岸上监测站可以包括计算设备
。
[0024]计算设备可以是被配置成清洁固定物体表面的清洁机器人，并且该方法包括：将控制信号输出到清洁机器人的检查设备，以启动对固定物体表面的检查；或者将控制信号输出到清洁机器人的清洁设备，以启动对固定物体表面的清洁
。
[0025]控制信号的输出还可以基于接收要执行控制动作的用户确认
。
[0026]污损保护值可以基于定义表面对污损的吸引力的值来确定
。
[0027]定义表面对污损的吸引力的值基于以下一个或多个来确定：
(i)
表面的表面能，
(ii)
表面的形貌，
(iii)
表面的孔隙率，
(iv)
表面的弹性，以及
(v)
表面的颜色
。
[0028]污损保护值可以基于定义水在所述表面上移动对表面的影响的值来确定
。
[0029]定义水在所述表面上移动对该表面的影响的值可以使用水速和以下一个或多个来确定：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种监测固定物体的水下表面的清洁度的计算机实现的方法，所述方法在计算设备上执行，并且包括：从所述计算设备的存储器中检索环境数据，所述环境数据与所述固定物体的环境条件相关联；至少基于所述环境数据，确定指示所述表面暴露于的污损水平的污损值；确定污损保护值，所述污损保护值定义了对与所述固定物体的表面相关联的污损的耐受性；以及通过使用所述污损保护值和所述污损值确定污损风险值来标识所述固定物体的所述表面上的污损风险水平
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中所述环境数据包括与一个或多个环境参数中的每一个相关联的值
。3.
根据权利要求2所述的方法，其中所述环境数据与所述固定物体的地理位置相关
。4.
根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述环境数据通过以下中的至少一个来感测：所述固定物体上的一个或多个传感器；清洁机器人上的一个或多个传感器，所述清洁机器人被配置成清洁所述固定物体的所述表面；遥控水下航行器上的一个或多个传感器，所述遥控水下航行器被配置成检查所述固定物体的所述表面
。5.
根据权利要求3所述的方法，其中与多个地理位置相关的环境数据存储在所述存储器中，并且与所述固定物体的所述地理位置相关的所述环境数据是使用所述固定物体的所述地理位置来检索的
。6.
根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述污损值是指示在采样时间所述表面暴露于的污损水平的瞬时污损值，所述瞬时污损值通过计算多个风险参数的值的加权平均值来确定，所述多个风险参数包括在所述环境数据中定义的至少一个环境参数
。7.
根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述污损风险值是基于以下因素确定的：
(i)
多个瞬时污损风险值，所述多个瞬时污损风险值中的每一个标识在一个时间段中的相应采样时间在所述固定物体的所述表面上的污损风险水平，以及
(ii)
与所述时间段相关的时间因子
。8.
根据任一前述权利要求所述的方法，还包括通过确定所述污损风险值超过预定阈值来标识高风险污损状况，并且作为响应输出控制信号
。9.
根据任一前述权利要求所述的方法，还包括输出所述污损风险值
。10.
根据权利要求9所述的方法，还包括将所述污损风险值输出到所述计算设备的输出设备，或将所述污损风险值输出到远程计算设备
。11.
根据权利要求
10
所述的方法，还包括取决于接收到要执行控制动作的用户确认来输出控制信号
。12.
根据权利要求8或
11
所述的方法，其中所述方法包括将所述控制信号输出到遥控水下航行器或被配置成清洁所述固定物体的所述表面的清洁机器人，以启动对所述固定物体的所述表面的检查
。
13.
根据权利要求8或
11
所述的方法，其中所述方法包括将所述控制信号输出到所述计算设备的输出设备或所述固定物体上的远程设备，以提醒用户启动对所述固定物体的所述表面的检查
。14.
根据权利要求8或
11
所述的方法，其中所述方法包括将所述控制信号输出到被配置成清洁所述固定物体的所述表面的清洁机器人，以启动对所述固定物体的所述表面的清洁
。15.
根据权利要求
12
至
14
中任一项所述的方法，其中所述固定物体或岸上监测站包括所述计算设备
。16.
根据权利要求8或
11
所述的方法，其中所述计算设备是被配置成清洁所述固定物体的所述表面的清洁机器人，并且所述方法包括：将所述控制信号输出到所述清洁机器人的检查设备，以启动对所述固定物体的所述表面的检查；或者将所述控制信号输出到所述清洁机器人的清洁设备，以启动对所述固定物体的所述表面的清洁

【专利技术属性】
技术研发人员：乔安娜，
申请(专利权)人：佐敦有限公司，
类型：发明
国别省市：