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基于原型測(cè)量的渤海導(dǎo)管架平臺(tái)抗冰保障系統(tǒng)

2015-08-30 09:22王譯鶴岳前進(jìn)畢祥軍
關(guān)鍵詞:海冰渤海原型

王譯鶴,岳前進(jìn),畢祥軍

(大連理工大學(xué)工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧大連,116024)

寒區(qū)海洋平臺(tái)主要以固定式平臺(tái)為主,分為樁式平臺(tái)和重力式平臺(tái)2種。其中,鋼質(zhì)導(dǎo)管架平臺(tái)是目前冰區(qū)最普遍采用的一種結(jié)構(gòu)形式。目前,渤海的許多鋼質(zhì)平臺(tái)已經(jīng)接近或達(dá)到了服役年限,繼續(xù)服役的最大問(wèn)題就是安全問(wèn)題。然而,目前的寒區(qū)海洋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和安全評(píng)估都是從極端冰荷載出發(fā),即只考慮最大靜冰力或最大傾覆力矩是否能推倒平臺(tái)。在冰與結(jié)構(gòu)相互作用過(guò)程中,冰的破碎還產(chǎn)生交變荷載并引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。實(shí)際上,從20世紀(jì)60年代美國(guó)在阿拉斯加庫(kù)克灣的導(dǎo)管架采油平臺(tái)就發(fā)現(xiàn)了冰激振動(dòng)現(xiàn)象[1];20世紀(jì)70年代波斯尼亞灣的燈塔在冰激振動(dòng)的作用下倒塌;80年代波弗特海的Molikpaq沉箱在冰激振動(dòng)下地基發(fā)生砂土液化[2];我國(guó)渤海自20世紀(jì)80年代后期,在渤海遼東灣地區(qū)相繼建造的多座平臺(tái),也發(fā)生了比較劇烈的冰激振動(dòng),2000年冬天,JZ20-2MSW平臺(tái)劇烈的冰激振動(dòng)造成平臺(tái)上部連接法蘭松動(dòng)而導(dǎo)致天然氣的泄漏,平臺(tái)關(guān)井停產(chǎn);持續(xù)的冰激振動(dòng)對(duì)JZ20-2MUQ、JZ9-3平臺(tái)的作業(yè)人員也產(chǎn)生影響,降低了舒適度和工作效率,嚴(yán)重時(shí)會(huì)危害其身心健康。最近,幾座新建的簡(jiǎn)易抗冰平臺(tái)在冬季發(fā)生強(qiáng)烈的冰激振動(dòng),相比傳統(tǒng)導(dǎo)管架平臺(tái)更加甚之,嚴(yán)重威脅上部設(shè)施。但由于海洋環(huán)境條件及海冰對(duì)結(jié)構(gòu)物作用過(guò)程的復(fù)雜性,國(guó)內(nèi)外目前對(duì)海冰的研究還遠(yuǎn)不能滿足工程建設(shè)的需要。隨著渤海油氣資源開(kāi)發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,結(jié)冰期連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)將成為不可回避的現(xiàn)實(shí),因此,渤海冰期油氣開(kāi)發(fā)中的基于原型測(cè)量的導(dǎo)管架平臺(tái)抗冰保障就顯得至關(guān)重要。建立一套完備的原型測(cè)量系統(tǒng)需要考慮諸多方面,本文旨在建立渤海導(dǎo)管架平臺(tái)抗冰保障系統(tǒng)的渤海原型測(cè)量系統(tǒng)各組成部分的設(shè)計(jì)與布置,并介紹渤海導(dǎo)管架平臺(tái)抗冰保障系統(tǒng)的構(gòu)成與運(yùn)行。

1 原型測(cè)量系統(tǒng)

渤海為季節(jié)性結(jié)冰海域,且海冰在潮流的驅(qū)使下運(yùn)動(dòng)頻繁。另一方面,相比高緯度海域海冰,渤海海冰厚度較薄,一般在10~20 cm,最大設(shè)計(jì)冰厚45 cm。

由于油氣資源分布離散,渤海導(dǎo)管架平臺(tái)的設(shè)計(jì)需要考慮經(jīng)濟(jì)因素,因此平臺(tái)剛度明顯低于庫(kù)克灣的導(dǎo)管架平臺(tái)[1],無(wú)法避免冰激振動(dòng)。

完備的原型測(cè)量系統(tǒng)必須包括如下信息:

1)作用于結(jié)構(gòu)水線處的冰力。理論上,作用于結(jié)構(gòu)樁腿的總冰力,可以由結(jié)構(gòu)上部位移,導(dǎo)管架平臺(tái)水下局部應(yīng)變等結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息計(jì)算得到。然而由于結(jié)構(gòu)自身復(fù)雜的多自由度響應(yīng),實(shí)事上無(wú)法實(shí)現(xiàn)樁腿總冰力的計(jì)算。另一方面,冰荷載研究更加關(guān)心海冰與結(jié)構(gòu)接觸面上的局部破壞行為,因此有必要進(jìn)行如加拿大波弗特海沉箱結(jié)構(gòu)Molikpaq上進(jìn)行的冰力的直接測(cè)量[3]。

2)結(jié)構(gòu)上部位移。這里需要指出,海洋上沒(méi)有固定參考系,因此只能測(cè)量上部位移交變量。除結(jié)構(gòu)上部位移以外,結(jié)構(gòu)水下局部應(yīng)變數(shù)據(jù)可以反映結(jié)構(gòu)的整體變形,加拿大波弗特海的原型測(cè)量就曾利用這一數(shù)據(jù)[2]。渤海導(dǎo)管架平臺(tái)JZ20-2NW進(jìn)行了水下應(yīng)變測(cè)量,這部分內(nèi)容非本文重點(diǎn),不作詳細(xì)論述。

3)冰況參數(shù)。作用于結(jié)構(gòu)的冰力及其引起的冰激振動(dòng)取決于結(jié)構(gòu)裝腿水線處的形狀、尺寸和冰況參數(shù)。最重要的冰況參數(shù)為冰厚、冰速、冰強(qiáng)度,它們決定了冰力幅值與周期。通常情況下,冰強(qiáng)度無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,而冰厚冰速可以通過(guò)特定的技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。

4)其他相關(guān)信息。海冰的生長(zhǎng)與漂移取決于如氣溫、風(fēng)速、風(fēng)向、潮流等氣象條件。因此這些氣象數(shù)據(jù)也要同步記錄,以便用來(lái)解釋測(cè)量得到的冰力與結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)。

圖1所示為安裝在導(dǎo)管架平臺(tái)JZ20-2MUQ上的原型測(cè)量系統(tǒng),包含用以測(cè)量上述數(shù)據(jù)的全部設(shè)備。

圖1 JZ20-2MUQ平臺(tái)上的原型測(cè)量系統(tǒng)Fig.1 Typical field measuring system on JZ20-2MUQ

2 壓力盒

壓力盒被安裝在冰與結(jié)構(gòu)樁腿之間作用界面上,以直接測(cè)量冰力。關(guān)于壓力盒的設(shè)計(jì)與制造需考慮的問(wèn)題,在許多文獻(xiàn)中都有過(guò)討論。渤海原型測(cè)量系統(tǒng)中的壓力盒設(shè)計(jì)與制造主要考慮如下方面:

1)壓力盒外形。壓力盒的外形要保持與原結(jié)構(gòu)一致。例如,如果測(cè)量結(jié)構(gòu)為圓柱形樁腿,則壓力盒必須與樁腿具有相同的圓柱形外形。

2)準(zhǔn)確測(cè)量冰力的能力。壓力盒必須具有足夠的量程與靈敏度,并且有足夠高的響應(yīng)頻率以記錄冰力中的高頻分量。

3)可靠性??紤]到環(huán)境腐蝕的問(wèn)題。壓力盒內(nèi)的電子器件要做好防水密封。另外,如果壓力盒要安裝到已經(jīng)建好的平臺(tái)上,則要保證壓力盒的安裝過(guò)程簡(jiǎn)單快速。

考慮上述各方面,渤海原型測(cè)量系統(tǒng)中采用的冰壓力盒的物理模型如圖2所示。

圖2 壓力盒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig.2 Theoretical sketch of the ice load panel

渤海原型測(cè)量系統(tǒng)中共使用了2種壓力盒,以便測(cè)量圓柱樁腿和錐體結(jié)構(gòu)上的冰力,圖3所示為錐體結(jié)構(gòu)壓力盒。壓力盒采取分片布置以測(cè)量局部冰力。圓柱樁腿上的壓力盒分為上下2行,每行6個(gè)分片,這樣布置是為了適應(yīng)潮位的變化,保證冰力的持續(xù)測(cè)量。

圖3 圓柱腿壓力盒,樁腿直徑為1.5 mFig.3 Cylinder load panel,diameter of the leg is 1.5 m

3 結(jié)構(gòu)響應(yīng)

當(dāng)導(dǎo)管架平臺(tái)在動(dòng)冰力作用下發(fā)生冰激振動(dòng)時(shí),響應(yīng)主要集中在最低的幾階振型。在1999年和2000年冬季的早期原型測(cè)量中,導(dǎo)管架平臺(tái)各層甲板上均布置了用以測(cè)量加速度的拾振器,以獲得平臺(tái)振動(dòng)的整體振型。然而后續(xù)的數(shù)據(jù)分析表明平臺(tái)主要以一階振型振動(dòng),這樣,只需測(cè)量某層甲板的一個(gè)位移信號(hào),便可獲得整個(gè)平臺(tái)的振動(dòng)信息。

渤海原型測(cè)量系統(tǒng)采用了891-II和891-Ⅳ這2種拾振器來(lái)測(cè)量導(dǎo)管架平臺(tái)的位移或加速度。這2種拾振器很適于獲取低頻振動(dòng)信號(hào),滿足渤海原型測(cè)量的需要。

4 冰況參數(shù)

如前文所述,現(xiàn)場(chǎng)可測(cè)量的最重要的冰況參數(shù)為冰厚和冰速,這2個(gè)參數(shù)影響著冰力幅值和動(dòng)冰力的頻率。至今已有多種技術(shù)被應(yīng)用到冰速與冰厚的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,例如加拿大波弗特海上的海冰厚度較大,且冰速較低,所以冰厚通過(guò)采樣鉆孔測(cè)量,冰速利用冰板上的傳感器測(cè)量[2-3]。Norstr?msgrund燈塔則采用了聲吶和激光掃描技術(shù)來(lái)測(cè)量冰厚和冰速。

在渤海,海冰冰厚主要在10~20 cm甚至更薄,這樣聲吶技術(shù)無(wú)法滿足測(cè)量的精度要求,所以渤海原型測(cè)量系統(tǒng)采用圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)測(cè)量冰速和冰厚以及海冰密集度。高分辨率攝像頭被用以記錄海冰圖像,然后利用海冰圖像提取冰厚,冰速和海冰密集度。

圖4 通過(guò)視頻提取冰厚原理示意圖Fig.4 Theoretical sketch of the ice thickness estimation technique

圖4所示為通過(guò)圖像獲取冰厚的原理。圖像中的尺寸l取決于現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)尺寸L,距離H和f,如果H遠(yuǎn)大于L且H為常量,則l與L近似為比例關(guān)系。

如果在現(xiàn)場(chǎng)布置一個(gè)已知長(zhǎng)度L的物體,并記錄圖像中的像素點(diǎn),這樣便完成了真實(shí)尺寸與圖像像素點(diǎn)之間的標(biāo)定,這樣,現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)海冰尺寸L可由圖像中的像素點(diǎn)計(jì)算得到。

海冰冰速和運(yùn)動(dòng)方向的計(jì)算,主要是通過(guò)對(duì)不同時(shí)刻海冰圖像中特征點(diǎn)的提取和匹配來(lái)實(shí)現(xiàn)。在采集的視頻中,提取相同時(shí)間間隔的多幀海冰圖像,并通過(guò)相鄰幀圖像間特征點(diǎn)的對(duì)比確定海冰的速度。特征點(diǎn)一般是指位于圖像中不同高度區(qū)域交界處的像素點(diǎn),一般使用角點(diǎn)特征以減小計(jì)算量,提高匹配速度。針對(duì)海冰速度的圖像監(jiān)測(cè)特點(diǎn),渤海原型測(cè)量系統(tǒng)采用Harris算法進(jìn)行海冰圖像中特征點(diǎn)的提取。

Harris角度是一種基于圖像灰度的檢測(cè)方法,通過(guò)計(jì)算角點(diǎn)的梯度和曲率來(lái)確定角點(diǎn),即確定圖像中灰度變化劇烈的點(diǎn)。這里以2010年2月15日09:20時(shí)的海冰監(jiān)測(cè)視頻圖像為例,其特征點(diǎn)及其在不同時(shí)刻的移動(dòng)情況如圖5所示。Harris算法的基本原理是取以目標(biāo)像素點(diǎn)為中心的一個(gè)小窗口,并將窗口沿上下左右4個(gè)方向移動(dòng),計(jì)算4個(gè)方向上窗口內(nèi)的灰度變化,并以4個(gè)值中的最小值為該目標(biāo)像素點(diǎn)的角點(diǎn)響應(yīng)函數(shù)值。若該值大于閾值,則為角點(diǎn)。Harris算法通過(guò)計(jì)算窗口沿任何方向移動(dòng)后的灰度變化,并用解析形式表達(dá)[4]。

若定義二維像素點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y),則Harris角點(diǎn)表示為

式中:Ⅰ為圖像像素矩陣,w是降噪處理的平滑窗,(x,y)為相應(yīng)圖像像素坐標(biāo),Ⅰx和Ⅰy分別為圖像像素在水平方向和垂直方向的一階偏微商,Ⅰx2和Ⅰy2分別為圖像像素在水平方向和垂直方向的二階偏微商,(u,v)為偏移坐標(biāo)。通過(guò)計(jì)算角點(diǎn)相應(yīng)函數(shù),可以檢測(cè)出圖像的角點(diǎn),即:

通過(guò)Harris算子將特征點(diǎn)確定后,再通過(guò)相應(yīng)的特征點(diǎn)匹配方法將不同圖像中相對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)起來(lái),從而確定不同時(shí)刻海冰的移動(dòng)位移。渤海原形測(cè)量系統(tǒng)采用了一種簡(jiǎn)單的引導(dǎo)互匹配算法進(jìn)行特征點(diǎn)的匹配。當(dāng)圖片的特征點(diǎn)不明顯的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生誤匹配點(diǎn),并導(dǎo)致計(jì)算誤差。這時(shí)就需要將誤匹配點(diǎn)進(jìn)行消除[5]。渤海原形測(cè)量系統(tǒng)采用了一種基于EM算法學(xué)習(xí)高斯混合模型(GMM)的聚類方法進(jìn)行誤匹配點(diǎn)的消除,該方法可以表示為

其中,

式中:φ(x;θj)是第j個(gè)混合分量,也是一個(gè)d維高斯密度,其中θj是其參數(shù),wj是第j個(gè)混合分量的混合系數(shù),k是混合模型中分量的個(gè)數(shù)。mj和σj是第j個(gè)分量的均值和協(xié)方差矩陣。用EM算法估計(jì)GMM的任務(wù)就是估計(jì)參數(shù)wj、mj和σj,并通過(guò)不斷地更新以保證訓(xùn)練數(shù)據(jù)似然度單調(diào)地增加。

采用以上方法對(duì)圖5中3個(gè)不同時(shí)刻(09:21:04、09:21:09和09:21:14)的海冰速度進(jìn)行了確定,分別 為 (76.79 cm/s,278.19°)、(77.96 cm/s,278.86°)和 (79.26 cm/s,279.11°),其 均 值 為(78.00 cm/s,278.72°)。這里的流向以向上為 0°,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向下為180°。在海冰現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)中為確定地理坐標(biāo)上的冰向,需要對(duì)采集圖像的角度進(jìn)行標(biāo)定。

渤海原型測(cè)量系統(tǒng)采用最大類別方差法對(duì)海冰圖像中的海冰和海水進(jìn)行分割。在海冰密集度的確定中最關(guān)鍵的問(wèn)題是將目標(biāo)(海冰)從背景(海水)中識(shí)別提取出來(lái)。渤海原型測(cè)量系統(tǒng)選用全局閾值分割方法對(duì)圖像進(jìn)行分割。首先用同態(tài)濾波方法增強(qiáng)圖像,然后對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè),并通過(guò)形態(tài)學(xué)方法對(duì)邊緣圖像進(jìn)行修整。在得到海水與海冰的二值圖像后,乘以射影矯正矩陣,計(jì)算其中白色像素區(qū)域占整個(gè)區(qū)域的百分比,便可得到海冰密集度。

圖5 海冰速度圖像監(jiān)測(cè)中特征點(diǎn)的提取示意圖Fig.5 Sketch of the extraction of the characteristic point during ice velocity calculation using ice video

然而,當(dāng)海冰受光照、陰影、天氣等因素影響時(shí),冰和水之間的界限不太清晰,這時(shí)簡(jiǎn)單的全局閾值方法不能滿足精度要求。為此,渤海原型測(cè)量系統(tǒng)采用了自適應(yīng)閾值方法,并做了如下3方面的改進(jìn),即對(duì)圖像進(jìn)行壓縮以減小計(jì)算量,對(duì)灰度進(jìn)行均衡化以增強(qiáng)圖像對(duì)比度,估算最優(yōu)閾值范圍以簡(jiǎn)化分割算法[6]。假設(shè)閾值t將具有L級(jí)灰度的圖像分割為2 類:C0∈[t,0]和C1∈[t+1,L-1]。對(duì)圖像直方圖歸一化之后,得到灰度為i的像素分布概率為

式中:N為圖像總像素?cái)?shù),ni為圖像中灰度為i的像素?cái)?shù),則C0和C1出現(xiàn)的概率及均值分別為

根據(jù)最大類間方差法,計(jì)算C0和C1類的類間方差為

以上圖像處理方法計(jì)算簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性強(qiáng),并方便程序進(jìn)行批量圖像的處理。這里以2010年01月01日13:30在JZ20-2海域采集的海冰圖像為例(如圖6(a)),對(duì)其進(jìn)行二值化后對(duì)海冰和海水進(jìn)行分割(如圖6(b)),由此得到海冰的密集度為86.1%。

圖6 海冰密集度計(jì)算(密集度為86.1%)Fig.6 Calculation of ice concentration(the concentration is 86.1%)

5 渤海冰激振動(dòng)預(yù)報(bào)模型及平臺(tái)抗冰保障系統(tǒng)

根據(jù)對(duì)渤海導(dǎo)管架平臺(tái)失效模式的分析,海冰在圓柱樁腿導(dǎo)管架平臺(tái)上的連續(xù)擠壓破碎或海冰在樁腿加裝錐體結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管架平臺(tái)上的彎曲破碎導(dǎo)致的過(guò)大的平臺(tái)上部加速度將導(dǎo)致平臺(tái)上部管線設(shè)施的破壞和平臺(tái)工作人員的不適[7-13]。因此控制平臺(tái)上部加速度是平臺(tái)抗冰保障的關(guān)鍵。

圖7所示為樁腿加裝錐體結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管架平臺(tái)JZ20-2MSW一天中每5 min最大加速度曲線。顯然導(dǎo)管架平臺(tái)最大上部加速度取決于不同的冰況參數(shù),及冰速與冰厚組合。渤海原型測(cè)量系統(tǒng)基于光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)方法(SPH)建立了海冰熱力動(dòng)力學(xué)模型來(lái)預(yù)報(bào)渤海海冰參數(shù),該模型利用美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局的衛(wèi)星圖像和波海原型測(cè)量系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)提取計(jì)算的初始條件和相關(guān)參數(shù)。

圖7 導(dǎo)管架平臺(tái)JZ20-2MSW一天中每5 min最大加速度曲線Fig.7 Maximum acceleration of JZ20-2MSW in every 5 minutes during one day

圖8所示為渤海遼東灣初始時(shí)刻(2000年1月25日08:40)后48 h的冰厚,冰速預(yù)測(cè)結(jié)果。

另一方面,基于大量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù),最大平臺(tái)上部加速度和不同冰速冰厚組合的關(guān)系被統(tǒng)計(jì)出來(lái)(對(duì)于圓柱樁腿導(dǎo)管架平臺(tái)該關(guān)系只適用于渤海最為多發(fā)的隨機(jī)動(dòng)冰力模式)(圖9)。

圖8 渤海遼東灣初始時(shí)刻(2000年1月25日08:40)后48 h的冰厚,冰速預(yù)測(cè)結(jié)果Fig.8 Prediction of ice thickness and velocity in the Liaodong Bay of the Bohai Sea 48 hours later than the initial time(08:40 Jan 25th2000)

圖9 JZ20-2MUQ平臺(tái)上部加速度與冰速冰厚關(guān)系Fig.9 The relationship between the topside acceleration of JZ20-2MUQ and the combination of ice velocity and thickness

由此,結(jié)合美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局的衛(wèi)星圖像,渤海原型測(cè)量系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),和最大平臺(tái)上部加速度與不同冰厚冰速組合的關(guān)系,便可建立渤海導(dǎo)管架平臺(tái)冰激振動(dòng)預(yù)報(bào)模型。圖10所示為樁腿加裝錐體結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管架平臺(tái)JZ20-2MUQ在48 h內(nèi)最大上部加速度實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值的對(duì)比。

圖10 導(dǎo)管架平臺(tái)JZ20-2MUQ在48 h內(nèi)最大上部加速度實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值的對(duì)比Fig.10 Comparison between the maximum topside acceleration field data and the maximum topside acceleration prediction of jacket platform JZ20-2MUQ during 48 hours

基于渤海導(dǎo)管架平臺(tái)冰激振動(dòng)預(yù)報(bào)模型,平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),和平臺(tái)失效準(zhǔn)則,渤海導(dǎo)管架平臺(tái)抗冰保障系統(tǒng)得以建立(圖11)。

渤海導(dǎo)管架平臺(tái)抗冰保障系統(tǒng)根據(jù)冰激振動(dòng)預(yù)報(bào)模型給出的平臺(tái)最大上部加速度預(yù)測(cè)值或平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)得到的最大上部加速度調(diào)動(dòng)破冰船作業(yè),以確保渤海導(dǎo)管架平臺(tái)避免較大振動(dòng),保障平臺(tái)安全。

圖11 渤海導(dǎo)管架平臺(tái)抗冰保障系統(tǒng)Fig.11 Safety guarantee of jacket platform in the Bohai Sea

6 結(jié)束語(yǔ)

在渤海的多座導(dǎo)管架平臺(tái)上,一套完備的原型測(cè)量系統(tǒng)被設(shè)計(jì)并部署多年。該原型測(cè)量系統(tǒng)針對(duì)圓柱形樁腿和加裝錐體結(jié)構(gòu)樁腿設(shè)計(jì)、制造,并實(shí)施安裝了不同的壓力盒以實(shí)現(xiàn)冰力的直接測(cè)量。多個(gè)拾振器被安裝于導(dǎo)管架平臺(tái)甲板上,以測(cè)量平臺(tái)的波動(dòng)位移分量。由于渤海海冰相對(duì)較薄,因此采用高分辨率攝像頭和圖像處理技術(shù)來(lái)獲取冰速和冰厚和海冰密集度等參數(shù)。包括冰力、結(jié)構(gòu)位移、冰厚、冰速和其他相關(guān)環(huán)境氣象參數(shù)在內(nèi)的全部現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)同步記錄存儲(chǔ),基于渤海原型測(cè)量系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),渤海導(dǎo)管架平臺(tái)冰激振動(dòng)預(yù)報(bào)模型和渤海導(dǎo)管架平臺(tái)抗冰保障系統(tǒng)得以建立,保障了渤海導(dǎo)管架平臺(tái)在冬季冰期的安全運(yùn)行。

[1]PEYTON H R.Sea ice forces.Ice pressures against structures[R].Ottawa:National Research Council of Canada,1968:117-123.

[2]TIMCO G,JOHNSTON M.Ice loads on the caisson structures in the Canadian Beaufort Sea[J].Cold Regions Science and Technology,2004,38,185-209.

[3]TIMCO G,JOHNSTON M.Ice loads on the Molikpaq in the Canadian Beaufort Sea[J].Cold Regions Science and Technology,2003,37,51-68.

[4]CORDELIA S,ROGER M,CHRISTIAN B.Evaluation of interest point detectors[J].International Journal of Computer Vision,2000,37(2):151-172.

[5]黃錫山,陳慧津,陳哲.景像匹配誤匹配點(diǎn)的剔除算法[J].中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào),2002,8:783-787.HUAN G Xishan,CHEN Huijin,CHEN Zhe.Algorithms of eliminating the mismatching points in scene matching guidance system[J].Journal of Image and Graphics,2002,8:783-787.

[6]郭禾,傅新元,陳鋒,等.任意視角的多視圖立體匹配系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2007,28(12):2873-2877.GUO He,F(xiàn)U Xinyuan,CHEN Feng,et al.Integrated multiview stereo matching system with arbitrary viewpoints[J].Computer Engineering and Design,2007,28(12):2873-2877.

[7]WANG Y,YUE Q.Physical mechanism of ice induced selfexcited vibration[C]//Prod 22th Int Conf Port Ocean Eng Under Arctic Cond.Espoo,F(xiàn)inland,2013.

[8]SHKHINEK K,ZHILENKOV A,THOMAS G.Vibration of fixed offshore structures under ice action[C]//Prod 22th Int Conf Port Ocean Eng Under Arctic Cond.Espoo,F(xiàn)inland,2013.

[9]K?RN? T,ANDERSEN H,GURTNER A,et al.Ice-induced vibrations of offshore structures-looking beyond ISO19906[C]//Proceedings of the 22th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions.Espoo,F(xiàn)inland,2013.

[10]PALMER A,BJERK?S M.Synchronization and transition from intermittent to locked-in ice-induced vibration[C]//Prod 22th Int Conf Port Ocean Eng under Arctic Cond.Espoo,F(xiàn)inland,2013.

[11]XU N,YUE Q,QU Y,et al,Results of field monitoring on ice actions on conical structures[J].Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 2011, 133(4):041502.

[12]XU N,YUE Q.Mitigation of ice-induced vibrations by adding cones[J].International Journal of Offshore and Polar Engineering,2011,21(1):56-60.

[13]XU N,YUE Q.Mitigation of ice-induced vibrations by adding cones[J].International Journal of Offshore and Polar Engineering,2011,21(1):1207-1212.

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