[发明专利]基于锚链张力和立管上端角的水下流速剖面估计方法

摘要

本发明提供了一种基于锚链张力和立管上端角的水下流速剖面估计方法，该水下流速剖面估计方法所用的硬件系统包括用于测量锚链张力变化的锚链张力传感器、用于测量立管端角的立管端角传感器、立管预张力传感器以及信号采集模块；锚链张力传感器、立管端角传感器、立管预张力传感器实时测量锚链张力、立管端角及立管顶端预张力数据，并通过信号采集模块采集，即为锚链和立管对应的前验信息，利用优化方法，得到最佳流速剖面估计；本方法的优点在于可以有效的利用已有数据，进行流速剖面估计。原有系统可通过软件升级实现响应的算法。本方法无需额外设备及投入，价格低廉，极大的提高了对水下环境情况的检测水平，有利于增强水下生产和操作的安全性。

主权项

1.一种基于锚链张力和立管上端角的水下流速剖面估计方法，其特征在于，步骤如下：/n该水下流速剖面估计方法所用的硬件系统包括用于测量锚链张力变化的锚链张力传感器(8)、用于测量立管端角的立管端角传感器(11)、立管预张力传感器(10)以及信号采集模块；/n锚链张力传感器(8)、立管端角传感器(11)、立管预张力传感器(10)实时测量锚链张力、立管端角及立管顶端预张力数据，并通过信号采集模块采集，即为锚链和立管对应的前验信息，利用最小平方差估计，得到最佳流速剖面估计；/n其中，根据锚链、立管、环境参数对锚链和立管分别建模；利用已建立的锚链模型和假定的流速剖面，计算锚链张力变化量；利用已建立的立管模型，根据不同的流速剖面和立管顶端预张力，计算并获得相应的立管端角变化量；综上，得到一条锚链和一条立管对应的单一前验数据；根据锚链和立管的布置图，得到全部锚链和全部立管对应的全部前验信息；/n海洋浮式结构设有N根锚链固定，锚链经过导缆孔固定在转塔，锚链编号为i＝1…N；M根刚性立管从海底延伸到海洋浮式结构，在每根立管顶端均配置一个张紧器用于调节立管轴向拉力,立管标号为j＝1…M；锚链和立管的结构相关属性和参数，锚链和立管底端固定点位置为已知值；锚链张力T