CN114741897B 基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法及系统 （中国石油大学(华东)）

基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业本发明提供了基于数字孪生的海洋隔水管以及隔水管系统组成的海洋隔水管耦合系统的台航行路径及航速、隔水管系统配置及悬挂模能参数，提出了隔水管系统的悬挂作业决策模2S3，基于所述数字孪生模型建立所述物理实体具体而言，以悬挂作业时间及钻井平台航行平稳性为优化目标2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法，其特征S11，通过所述传感器组分别获得海洋环境数据以及所述钻井平台与所述物理实体结3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法，其特征S22，利用频域法将所述海洋隔水管耦合系统求解模型转化为频率响应函数模型或以S23，结合所述频率响应函数模型或所述反求逆向模型和海洋环境数据以及所述结构S25，利用机器学习算法训练所述实时的监测数据与所述仿真数据的差值得到数据映4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法，其特征S33，分别获得最优的悬挂作业前的决策和悬挂作业中的决策确定最优的作业决策信35.根据权利要求1所述的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法，其特征6.根据权利要求3所述的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法，其特征7.根据权利要求6所述的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法，其特征8.根据权利要求4所述的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法，其特征位置坐标点为PI(0,0)、目标位置坐标点为pr(yr,zr)，则任意;;满足-90°<<90°;;可得到所述钻井平台由初始位置航行至目标位置的航4;9.根据权利要求1所述的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法，其特征;f(x)为钻井平台航行平稳性中的路线平滑度；fe(x)为钻井平台航行平稳性中的速度平滑度；第一创建模块，所述第一创建模块用于通过所述传感器组获第二创建模块，所述第二创建模块用于获得实时的监测第三创建模块，所述第三创建模块用于基于所述数字孪生模型建算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的决策方法的步骤和权利要5[0003]本发明实施例提供了基于数字孪生的海洋隔水管系统悬[0010]S11，通过所述传感器组分别获得海洋环境数据以及所述钻井平台与所述物理实6[0015]S22，利用频域法将所述海洋隔水管耦合系统求解模型转化为频率响应函数模型[0016]S23，结合所述频率响应函数模型或所述反求逆向模型和海洋环境数据以及所述[0017]S24，将所述流剖面和所述结构状态数据输入至所述海洋隔水管耦合系统求解模[0018]S25，利用机器学习算法训练所述实时的监测数据与所述仿真数据的差值得到数[0022]S32，基于多目标优化算法开展复杂约束条件的具有强非线性关系的作业决策求[0023]S33，分别获得最优的悬挂作业前的决策和悬挂作业中的决策确定最优的作业决7θi-θpc＜90°;8[0058](1)通过融合隔水管耦合系统物理结构的实时监测数据与隔水管系统动力学仿真[0060]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚[0061]图1是本发明所公开的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法的其一[0062]图2是本发明所公开的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法的步骤[0063]图3是本发明所公开的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法的步骤[0064]图4是本发明所公开的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法的步骤[0065]图5是本发明所公开的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策方法的另一[0067]图7是本发明所公开的基于数字孪生的海洋隔水管系统悬挂作业决策系统的结构9[0085]S23，结合所述频率响应函数模型或所述反求逆向模型和海洋环境数据以及所述[0087]S25，利用机器学习算法训练所述实时的监测数据与所述仿真数据的差值得到数[0093]分别获得最优的悬挂作业前的决策和悬挂作业中的决策确定最优的作业决策信θi-θpc＜90°;[0116]具体而言，钻井平台1的航行速度由物理实体结构及钻井平台1的限制条件决定[0117]以悬挂作业时间及钻井平台1航行平稳性为优化目标，以钻井平台1的航行路径、平台1自身性能与环境相关的航速极限和特殊结构体的性能极限；约束条件中针对航行路理实体结构的悬挂作业决策模型并确定最优的作[0136]本发明实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例一的决策方法的步骤和实施例二的步[0140]对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求