海基大型钢构监测平台方案

采用实时监测的技术手段,通过有限点的监测,实现对结构整体真实力学性能和运动的评价,进而对关键节点自动预警,为的结构检修和安全运行提供重要参考。同时,运用数字孪生技术,实时模拟平台的运动状态和真实受力,为延长结构服役年限提供数据基础。在此基础上,建立监测数据库,为工程设计评估提供最真实有效的数据,保障结构的安全运行。

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模型分析

建立数据采集物联网底座实时采集各项指标数据作为输入参数,建立风险评估体系,利用人工神经网络训练强度、刚度、振动和寿命预测评估模型,AI智能学习算法与软件进行集成,为海基大型钢结构提供结构安全预警、寿命评估应用,为台风后复工复产及管理决策提供依据,为设施运维、建造设计提供指导。

方案特点

01 冷焊施工技术

冷焊接安装传感器,低温对母材伤害小,不易变形、不咬边,弧点能量精准,热影响区非常小,焊缝美观平整、减少后期处理。

02 MEMS光纤传感技术

光纤传感器本质安全,不受电磁干扰、抗腐蚀、抗污染、抗雷击能力强,可在强电磁干扰、高雷击、易燃、易爆等恶劣条件下应用,MEMS为芯片级传感器,抗冲击,抗振动,而且它具有高精度、高稳定性、高可靠性的特点,适应长期监测。

03 耦合场结构分析

搭建结构分析模型,以每种工况场景作为输入参数,分析结构在不同工况下的载荷数据以及结构受力变化情况,多种耦合场情况下组合分析使评估更合理。

04 自主国产算法

自主编写算法程序实现结构分析模型的有限元分析,实现静力和动力分析;自主编写载荷计算函数,直接通过程序对接相关算法实现结构的刚度、强度、疲劳、振动等分析实时响应到软件系统中。

05 深度学习技术

通过对有限点的监测和分析,使用机器学习的方法对数据进行回归预测,推导结构关键位置的受力变化情况。并使用机器学习技术进行风险预警预判。

06 数字孪生

通过建立物理世界和数字世界之间精准映射、实时传感器数据更新、反馈机制,从而实现物理世界与数字世界互联、互通、互操作,构建起虚拟世界对物理世界描述、诊断、预测和决策新体系,并优化物理世界资源配置效率。

方案架构

主要功能

  • 总览页面
  • 设备管理
  • 移动端
结构设施监测软件平台建设共包含地面和海上结构两部分,地面包含个人电脑端和移动端,作为监测指挥中心,汇总所有海域作业平台的结构监测数据。海上平台只呈现当前自己作业平台的监测数据和数字孪生系统。

相关案例

中海油海洋导管架平台监测项目

已投产,是业主单位第一个在生产平台用冷焊安装施工的项目,第一个在导管架监测上使用MENS光纤技术设备的监测项目,第一个数字孪生3D在线仿真的项目,第一个用国产耦合场有限元结构算法进行研判的项目

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