【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，具体涉及一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统。
技术介绍
1、自升式平台是移动式海上平台的一种，能够搭载勘探设备和工程机械等设施进行海上作业，是进行海洋探索和开发的重要装备。自升式平台在航行、工作过程中面临许多风险。例如，进行水上作业时，平台的荷载直接由桩腿承担，对桩腿的稳定性提出挑战；航行时桩腿容易造成“固桩架”破坏。因此监测自升式平台的状态，对于保障平台运行和人员的生命安全具有重要意义。
2、当前光纤传感技术具有分布式、长距离、耐腐蚀、抗干扰和易植入等独特优势，可作为深水自升式平台风险监测的可靠技术手段。通过在桩腿结构上布置密集分布式应变传感光纤采集数据，检测自升式平台的状态，但是由于海洋环境的多样性，会使得应变传感光纤采集到的数据受到环境变化的影响而发生基线漂移，造成应变值测量存在误差，进而对自升式平台风险监测造成干扰，导致风险监测不准确。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统。
2、本专利技术的一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统采用如下技术方案：
3、本专利技术一个实施例提供了一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，该系统包括以下模块：
4、数据采集模块，用于布设传感光纤采集自升式平台的每根桩腿上每个测点的应变力数据；
5、抗干扰因子模块，用于根据桩腿上每个测点的应变力数据和应变力数据的均
6、回归损失模块，用于根据应变力数据的应变值得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的回归损失；
7、基线漂移去除模块，用于根据应变力数据获取每根桩腿上的若干峰值测点和每根桩腿上每个峰值测点的应变力数据的带宽；根据峰值测点、峰值测点的应变力数据的带宽、抗干扰因子及回归损失，得到每根桩腿上每个测点的消除基线漂移后的应变力数据；
8、风险监测模块，用于根据消除基线漂移后的应变力数据得到每根桩腿在不同时刻所在深度的实际应变值；根据实际应变值得到每根桩腿在航行状态时的准确受力值和每根桩腿在工作状态时的准确受力值；依据准确受力值对自升式平台的不同状态进行风险监测。
9、进一步地，所述根据桩腿上每个测点的应变力数据和应变力数据的均值包络线，得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的抗干扰因子，包括的具体步骤如下：
10、将自升式平台的任意一根桩腿，记为目标桩腿，将目标桩腿上任意一个测点，记为目标测点，将目标测点的应变力数据，记为目标应变力数据；获取目标应变力数据的均值包络线；将目标应变力数据的均值包络线，记为目标均值包络线，获取目标均值包络线的极大值点；
11、
12、式中，为目标均值包络线上极大值点的数量，为目标均值包络线上第个极大值点的时刻值；和的具体获取方法如下：对于目标桩腿对应的所有应变力数据中除目标测点外的第个测点，获取第个测点的应变力数据的均值包络线，记为第一均值包络线，将第一均值包络线中的极大值点，记为第一极大值点，在所有的第一极大值点中，获取与目标均值包络线上第个极大值点的时刻值最接近时刻值对应的第一极大值点，记为目标第一极大值点，将目标第一极大值点在第一均值包络线的时刻值，记为，将目标第一极大值点在第一均值包络线的应变值，记为；为取绝对值，为以自然常数为底的指数函数；为目标均值包络线上第个极大值点的应变值；为目标桩腿上目标测点和第个测点的传递损失因子；
13、根据传递损失因子和应变力数据的均值包络线，得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的抗干扰因子。
14、进一步地，所述根据传递损失因子和应变力数据的均值包络线，得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的抗干扰因子，包括的具体步骤如下：
15、
16、式中，为目标桩腿上测点的数量，为目标均值包络线和第一均值包络线的皮尔逊相关系数，为归一化函数，为目标应变力数据的抗干扰因子。
17、进一步地，所述根据应变力数据的应变值得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的回归损失，包括的具体步骤如下：
18、获取目标应变力数据中所有的应变值，将数值相同的应变值构成的集合作为目标应变力数据的一个应变值类别；获取每个应变值类别的分布概率，具体如下：
19、将目标应变力数据的任意一个应变值类别，记为第一应变值类别，将第一应变值类别中应变值的个数，记为，将目标应变力数据中应变值的个数，记为，将与的比值，作为第一应变值类别的分布概率；
20、根据应变值类别的分布概率得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的回归损失。
21、进一步地，所述根据应变值类别的分布概率得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的回归损失，包括的具体步骤如下：
22、
23、式中，为目标应变力数据的应变值类别的数量，为目标应变力数据的第个应变值类别的分布概率，为目标应变力数据的所有应变值类别的分布概率的平均值，为目标应变力数据的所有应变值类别的分布概率的标准差，为目标应变力数据的回归损失。
24、进一步地，所述根据应变力数据获取每根桩腿上的若干峰值测点和每根桩腿上每个峰值测点的应变力数据的带宽，包括的具体步骤如下：
25、根据目标应变力数据的所有应变值，结合目标应变力数据的时长，通过积分获取目标应变力数据的累计应变量值，得到的结果，作为目标测点的能量值，获取目标桩腿上不同测点之间的实际距离，预设一个第一阈值，将距离目标测点小于第一阈值的测点，记为目标测点的相邻测点，若目标测点的能量值大于目标测点的每个相邻测点的能量值，将目标测点作为目标桩腿的一个峰值测点；
26、获取目标桩腿上第个峰值测点的应变力数据中所有的极小值点，将相邻极小值点的时刻值的差值绝对值，作为时间间隔，将所有时间间隔的平均值的倒数，作为目标桩腿上第个峰值测点的应变力数据的带宽。
27、进一步地，所述根据峰值测点、峰值测点的应变力数据的带宽、抗干扰因子及回归损失，得到每根桩腿上每个测点的消除基线漂移后的应变力数据，包括的具体步骤如下：
28、
29、式中，为目标桩腿上峰值测点的数量，为目标桩腿上第个峰值测点的应变力数据的抗干扰因子，为目标桩腿上第个峰值测点的应变力数据的回归损失，为目标桩腿上第个测点距离第个峰值测点的实际距离；为目标桩腿上第个峰值测点的应变力数据的带宽；为目标桩腿上第个测点的应变力数据的带宽；
30、依据应变力数据的带宽得到每根桩腿上每个测点的消除基线漂移后的应变力数据。
31、进一步地，所述依据应变力数据的带宽得到每根桩腿上每个测点的消除基线漂移后的应变力数据，包括的具体步骤如下：
32、根据每根桩腿上每个测点的应变力数据的带宽；利用loess算法对每根桩腿上每个测点的应变力数据进行基线拟合，得到每根桩腿上每个测点的应变力数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，该系统包括以下模块：
2.根据权利要求1所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据桩腿上每个测点的应变力数据和应变力数据的均值包络线，得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的抗干扰因子，包括的具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据传递损失因子和应变力数据的均值包络线，得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的抗干扰因子，包括的具体步骤如下：
4.根据权利要求2所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据应变力数据的应变值得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的回归损失，包括的具体步骤如下：
5.根据权利要求4所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据应变值类别的分布概率得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的回归损失，包括的具体步骤如下：
6.根据权利要求2所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险
7.根据权利要求6所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据峰值测点、峰值测点的应变力数据的带宽、抗干扰因子及回归损失，得到每根桩腿上每个测点的消除基线漂移后的应变力数据，包括的具体步骤如下：
8.根据权利要求7所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述依据应变力数据的带宽得到每根桩腿上每个测点的消除基线漂移后的应变力数据，包括的具体步骤如下：
9.根据权利要求1所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据消除基线漂移后的应变力数据得到每根桩腿在不同时刻所在深度的实际应变值，包括的具体步骤如下：
10.根据权利要求1所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据实际应变值得到每根桩腿在航行状态时的准确受力值和每根桩腿在工作状态时的准确受力值，包括的具体步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，该系统包括以下模块：
2.根据权利要求1所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据桩腿上每个测点的应变力数据和应变力数据的均值包络线，得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的抗干扰因子，包括的具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据传递损失因子和应变力数据的均值包络线，得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的抗干扰因子，包括的具体步骤如下：
4.根据权利要求2所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据应变力数据的应变值得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的回归损失，包括的具体步骤如下：
5.根据权利要求4所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式平台风险监测系统，其特征在于，所述根据应变值类别的分布概率得到每根桩腿上每个测点的应变力数据的回归损失，包括的具体步骤如下：
6.根据权利要求2所述一种基于密集分布式光纤传感的自升式...
【专利技术属性】
技术研发人员：单治钢，郑兴，周波翰，孙淼军，陆林凤，郑贞明，杜文博，廖卓，王滨，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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