本發(fā)明涉及海上風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域，尤其涉及一種基于海上施工的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

1、海上施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是一個(gè)涉及多方面因素的復(fù)雜過程，包括安全生產(chǎn)責(zé)任的落實(shí)、施工安全管理、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與防控等，隨著海上風(fēng)電等項(xiàng)目的快速發(fā)展，施工單位需建立健全的安全評(píng)價(jià)體系同時(shí)確保設(shè)備維護(hù)、人員培訓(xùn)和應(yīng)急預(yù)案的到位，以應(yīng)對(duì)海上環(huán)境中的惡劣天氣、復(fù)雜地質(zhì)和高技術(shù)要求等挑戰(zhàn)，保障施工安全和工程質(zhì)量。

2、中國專利授權(quán)公告號(hào)：cn117350531a，公開了一種海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及裝置，通過建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系；通過構(gòu)建云模型，建立了云模型的相對(duì)重要性量表，供專家組建立比較判斷矩陣，并綜合專家組的判斷矩陣，得到主觀權(quán)重云模型；根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系采集數(shù)據(jù)，對(duì)采集的數(shù)據(jù)綜合衡量指標(biāo)的客觀權(quán)重，生成指標(biāo)客觀權(quán)重云模型；基于主-客觀權(quán)重云模型，生成指標(biāo)的主-客觀變權(quán)云模型，以建立樁基礎(chǔ)施工風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)云模型，制定風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防、控制和恢復(fù)策略。本發(fā)明通過建立施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，充分考慮了評(píng)估過程中的不確定性，解決了現(xiàn)有方法對(duì)模糊概念進(jìn)行精確建模的矛盾，優(yōu)化了權(quán)重分布，獲得了更科學(xué)合理的評(píng)估結(jié)果。

3、但是，現(xiàn)有技術(shù)中還存在以下問題，

4、海上大風(fēng)是影響海上施工風(fēng)險(xiǎn)的重要因素，尤其對(duì)于待吊裝物的吊裝過程會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，在實(shí)際情況中，在進(jìn)行待吊裝物吊裝過程中，由于吊裝物的形態(tài)差異，受到較大風(fēng)力影響下會(huì)因?yàn)槭芰Σ町愡M(jìn)行無規(guī)則搖擺，進(jìn)而導(dǎo)致吊裝效率降低，增大海上施工風(fēng)險(xiǎn)，提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種基于海上施工的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，用以解決在實(shí)際情況中，在進(jìn)行待吊裝物吊裝過程中，由于吊裝物的形態(tài)差異，受到較大風(fēng)力影響下會(huì)因?yàn)槭芰Σ町愡M(jìn)行無規(guī)則搖擺，進(jìn)而導(dǎo)致吊裝效率降低，增大海上施工風(fēng)險(xiǎn)，提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測難度的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于海上施工的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其包括：

3、步驟s1，獲取待吊裝物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)以及當(dāng)前海風(fēng)的風(fēng)向以及風(fēng)速，基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建所述待吊裝物的三維模型；

4、步驟s2，基于當(dāng)前海風(fēng)的風(fēng)向構(gòu)建海風(fēng)風(fēng)向的參考面，確定待吊裝物處于不同姿態(tài)下對(duì)應(yīng)三維模型相對(duì)所述參考面的對(duì)稱形態(tài)特征差異量，基于所述對(duì)稱形態(tài)特征差異量確定所述待吊裝物的最優(yōu)吊裝姿態(tài)；

5、步驟s3，以最優(yōu)吊裝姿態(tài)固定待吊裝物進(jìn)行吊裝，基于最優(yōu)吊裝姿態(tài)下所述三維模型對(duì)應(yīng)的對(duì)稱形態(tài)特征差異量以及尺寸特征，結(jié)合當(dāng)前海風(fēng)的風(fēng)速，計(jì)算針對(duì)所述待吊裝物的迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)；

6、步驟s4，基于所述迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)預(yù)測所述待吊裝物在吊裝過程中是否符合迎風(fēng)受力差異標(biāo)準(zhǔn)；

7、步驟s5，響應(yīng)于預(yù)測結(jié)果，對(duì)待吊裝物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)判定，包括，

8、實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前海風(fēng)的風(fēng)向變化情況，基于風(fēng)向變化后所述待吊裝物對(duì)應(yīng)迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)結(jié)合當(dāng)前吊裝速度計(jì)算吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常值，根據(jù)吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常值判定是否存在吊裝風(fēng)險(xiǎn)，并生成推薦吊裝速度。

9、進(jìn)一步地，確定待吊裝物處于不同姿態(tài)下對(duì)應(yīng)三維模型相對(duì)所述參考面的對(duì)稱形態(tài)特征差異量的過程包括，

10、以所述海風(fēng)方向構(gòu)建垂直于水平面且經(jīng)過三維模型重心的參考面；

11、經(jīng)過所述重心構(gòu)建垂直于水平面的旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)所述三維模型以改變姿態(tài)，計(jì)算所述三維模型處于不同姿態(tài)時(shí)所述參考面兩側(cè)的對(duì)稱形態(tài)特征差異量；

12、其中，所述對(duì)稱形態(tài)特征差異量為所述參考面兩側(cè)三維模型的表面積差值。

13、進(jìn)一步地，確定所述待吊裝物的最優(yōu)吊裝姿態(tài)的過程包括，

14、確定最小對(duì)稱形態(tài)特征差異量下所述三維模型所處姿態(tài)；

15、將所述姿態(tài)確定為最優(yōu)吊裝姿態(tài)。

16、進(jìn)一步地，確定尺寸特征的過程包括，

17、獲取待吊裝物的最大水平長度及最大豎直高度；

18、確定待吊裝物的最大水平長度與最大豎直高度的乘積；

19、確定所述乘積為尺寸特征。

20、進(jìn)一步地，根據(jù)公式(1)計(jì)算針對(duì)所述待吊裝物的迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)，

21、

22、公式(1)中，a表示迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)，z表示對(duì)稱形態(tài)特征差異量，z0表示基準(zhǔn)對(duì)稱形態(tài)特征差異量，c表示尺寸特征，c0表示基準(zhǔn)尺寸特征，f表示當(dāng)前海風(fēng)風(fēng)速，f0表示基準(zhǔn)海風(fēng)風(fēng)速，α表示尺寸特征權(quán)重系數(shù)，β表示當(dāng)前海風(fēng)的風(fēng)速權(quán)重系數(shù)。

23、進(jìn)一步地，基于所述迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)預(yù)測所述待吊裝物在吊裝過程中是否符合迎風(fēng)受力差異標(biāo)準(zhǔn)，其中，

24、若迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)小于或等于基準(zhǔn)迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)，則待吊裝物在吊裝過程中符合迎風(fēng)受力差異標(biāo)準(zhǔn)；

25、若迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)大于基準(zhǔn)迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)，則待吊裝物在吊裝過程中不符合迎風(fēng)受力差異標(biāo)準(zhǔn)。

26、進(jìn)一步地，判定待吊裝物是否對(duì)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)，其中，

27、若待吊裝物在吊裝過程中不符合迎風(fēng)受力差異標(biāo)準(zhǔn)，則對(duì)測試結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)。

28、進(jìn)一步地，根據(jù)公式(2)計(jì)算吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常值，

29、

30、公式(2)中，b表示吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常值，a表示迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)，a0表示基準(zhǔn)迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)，v表示吊裝速度，v0表示基準(zhǔn)吊裝速度，δ表示迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)權(quán)重系數(shù)，ε表示吊裝速度權(quán)重系數(shù)。

31、進(jìn)一步地，判定是否存在吊裝風(fēng)險(xiǎn)的過程包括，

32、若吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常值大于預(yù)定的吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常閾值，則判定存在吊裝風(fēng)險(xiǎn)；

33、若吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常值小于或等于預(yù)定的吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常閾值，則判定不存在吊裝風(fēng)險(xiǎn)。

34、進(jìn)一步地，基于是否存在吊裝風(fēng)險(xiǎn)生成推薦吊裝速度，其中，

35、若存在吊裝風(fēng)險(xiǎn)，則生成推薦吊裝速度，所生成吊裝速度與吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常閾值呈負(fù)相關(guān)。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過獲取待吊裝物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)以及當(dāng)前海風(fēng)的風(fēng)向以及風(fēng)速，基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建所述待吊裝物的三維模型，基于當(dāng)前海風(fēng)的風(fēng)向構(gòu)建參考面，確定待吊裝物處于不同姿態(tài)下對(duì)應(yīng)三維模型相對(duì)所述參考面的對(duì)稱形態(tài)特征差異量，基于所述對(duì)稱形態(tài)特征差異量確定所述待吊裝物的最優(yōu)吊裝姿態(tài)，并以最優(yōu)吊裝姿態(tài)固定待吊裝物進(jìn)行吊裝，基于最優(yōu)吊裝姿態(tài)下所述三維模型對(duì)應(yīng)的對(duì)稱形態(tài)特征差異量以及尺寸特征，結(jié)合當(dāng)前海風(fēng)的風(fēng)速，計(jì)算針對(duì)所述待吊裝物的迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)，基于所述迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)預(yù)測所述待吊裝物在吊裝過程中是否符合迎風(fēng)受力差異標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)待吊裝物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)判定，包括，實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前海風(fēng)的風(fēng)向變化情況，基于風(fēng)向變化后所述待吊裝物對(duì)應(yīng)迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)結(jié)合當(dāng)前吊裝速度判定是否存在吊裝風(fēng)險(xiǎn)，生成推薦吊裝速度，提高海上施工的安全性。

37、尤其，本發(fā)明通過預(yù)先對(duì)待吊裝物進(jìn)行最優(yōu)吊裝姿態(tài)確定，以最優(yōu)吊裝姿態(tài)對(duì)待吊裝物進(jìn)行吊裝，在實(shí)際情況中，對(duì)于部分不規(guī)則的待吊裝物，尤其對(duì)于較大體積的待吊裝物，在海風(fēng)影響下，由于形態(tài)差異帶來的影響，待吊裝物迎風(fēng)一側(cè)不同位置的受力不同，在吊裝過程中在受力影響下會(huì)出現(xiàn)無規(guī)則晃動(dòng)，甚至導(dǎo)致待吊裝物脫落，造成嚴(yán)重后果，基于此，本發(fā)明構(gòu)建參考面，計(jì)算不同姿態(tài)下對(duì)應(yīng)三維模型相對(duì)所述參考面的對(duì)稱形態(tài)特征差異量，將最小對(duì)稱形態(tài)特征差異量下三維模型所處姿態(tài)確定為待吊裝物的最優(yōu)吊裝姿態(tài)，最大限度的平衡吊裝物迎風(fēng)一側(cè)受力不均的現(xiàn)象，在不符合迎風(fēng)受力標(biāo)準(zhǔn)的情況下，進(jìn)一步進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)判定，為吊裝待吊裝物提供數(shù)據(jù)參數(shù)支撐，提高了海上施工的安全性。

38、尤其，本發(fā)明計(jì)算迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)，在吊裝過程中，環(huán)境風(fēng)的風(fēng)向與風(fēng)速可能會(huì)發(fā)生變化，使得預(yù)先確定的最優(yōu)吊裝姿態(tài)下的迎風(fēng)受力出現(xiàn)變化，影響吊裝穩(wěn)定性，影響待吊裝物的運(yùn)移過程，易導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，故吊裝過程是否能保持平穩(wěn)是判定海上施工是否存在風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)，基于此，本發(fā)明在環(huán)境風(fēng)風(fēng)向及風(fēng)速發(fā)生改變時(shí)，基于實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算迎風(fēng)受力差異表征系數(shù)及吊裝速度，從而計(jì)算吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常值，并根據(jù)吊裝風(fēng)險(xiǎn)異常值判定吊裝風(fēng)險(xiǎn)是否存在異常，對(duì)具有吊裝風(fēng)險(xiǎn)的吊裝過程調(diào)整參數(shù)，生成推薦吊裝速度，提高海上施工的安全性。