本技術(shù)港口運(yùn)維領(lǐng)域，尤其涉及一種基于港口防波堤風(fēng)電的智能運(yùn)維決策規(guī)劃方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)電運(yùn)維是海上風(fēng)電的控制性模塊，其成本約占海上風(fēng)電建設(shè)總成本的25%。然而，目前對(duì)風(fēng)電運(yùn)維，特別是智能運(yùn)維的研究與應(yīng)用仍較為基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的港口防波堤風(fēng)電運(yùn)維方法主要通過(guò)布控的傳感器監(jiān)測(cè)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行，并基于監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)診斷風(fēng)電機(jī)組是否存在運(yùn)行障礙。一旦檢測(cè)到障礙，即生成故障維護(hù)任務(wù)并調(diào)動(dòng)相應(yīng)的維護(hù)資源進(jìn)行維護(hù)。這種方法在一定程度上能夠減少風(fēng)電機(jī)組故障的持續(xù)時(shí)間，提高風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電穩(wěn)定性。

2、然而，現(xiàn)有方法仍存在明顯不足。其關(guān)注點(diǎn)主要集中在風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行障礙識(shí)別上，而未全面考慮到實(shí)際海況和氣象數(shù)據(jù)對(duì)港口防波堤和風(fēng)電設(shè)備可能造成的沖擊風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，現(xiàn)有方法也忽略了長(zhǎng)期海水侵蝕對(duì)港口防波堤與風(fēng)電設(shè)備結(jié)構(gòu)健康可能造成的損害。因此，現(xiàn)有方法在處理復(fù)雜多變的海況和氣象條件，以及結(jié)構(gòu)健康損害問(wèn)題時(shí)，顯得力不從心，亟需進(jìn)一步改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種基于港口防波堤風(fēng)電的智能運(yùn)維決策規(guī)劃方法及裝置。

2、本技術(shù)提供一種基于港口防波堤風(fēng)電的智能運(yùn)維決策規(guī)劃方法，包括：

3、獲取防波堤區(qū)域的海況數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)及風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)；

4、基于所述海況數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，生成防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；

5、當(dāng)所述防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)防波堤安全閾值時(shí)或/和當(dāng)所述風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)設(shè)備安全閾值時(shí)，生成防御型任務(wù)；

6、基于所述結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)生成防波堤結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)；

7、當(dāng)所述防波堤結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)健康閾值時(shí)或/和當(dāng)所述風(fēng)電設(shè)備結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)健康閾值時(shí)，生成修復(fù)型任務(wù)；

8、根據(jù)所述防御型任務(wù)或/和所述修復(fù)型任務(wù)生成防御緊急性系數(shù)或/和修復(fù)緊急性系數(shù)；

9、根據(jù)日常型任務(wù)的目標(biāo)資源數(shù)量和處理時(shí)長(zhǎng)生成處理優(yōu)先性系數(shù)；

10、基于所述防御緊急性系數(shù)、修復(fù)緊急性系數(shù)及處理優(yōu)先性系數(shù)生成任務(wù)處理序列；

11、按照所述任務(wù)處理序列執(zhí)行所述防御型任務(wù)、修復(fù)型任務(wù)及日常型任務(wù)。

12、可選地，基于所述海況數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，生成防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)中，所述防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的生成包括：

13、基于海水溫度與預(yù)設(shè)最優(yōu)溫度區(qū)間的偏離程度，通過(guò)分段函數(shù)計(jì)算海溫劣化影響系數(shù)；

14、將實(shí)時(shí)海浪高度除以防波堤高度，得到海浪高度超限系數(shù)；

15、計(jì)算海浪方向與防波堤夾角的正弦函數(shù)乘積項(xiàng)；

16、將所述海溫劣化影響系數(shù)、海浪高度超限系數(shù)、正弦函數(shù)乘積項(xiàng)及潮流速度進(jìn)行指數(shù)與線(xiàn)性加權(quán)，生成防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

17、可選地，基于所述海況數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，生成防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)中，所述風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的生成包括：

18、將實(shí)時(shí)風(fēng)速加1后取平方，生成風(fēng)速二次修正項(xiàng)；

19、將所述海浪高度超限系數(shù)代入指數(shù)函數(shù)計(jì)算指數(shù)加權(quán)項(xiàng)；

20、將所述風(fēng)速二次修正項(xiàng)與指數(shù)加權(quán)項(xiàng)相乘，生成風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

21、可選地，基于所述結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)生成防波堤結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)，包括：

22、計(jì)算初始結(jié)構(gòu)應(yīng)力與實(shí)時(shí)應(yīng)力的差值占比；

23、計(jì)算形變面積與防波堤結(jié)構(gòu)總面積的比值；

24、將位移距離加1后取平方根，生成位移修正項(xiàng)；

25、將所述差值占比、形變面積比值及位移修正項(xiàng)相加后相乘，生成防波堤結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)。

26、可選地，基于所述防御緊急性系數(shù)、修復(fù)緊急性系數(shù)及處理優(yōu)先性系數(shù)生成任務(wù)處理序列：

27、對(duì)防御型任務(wù)，按防御緊急性系數(shù)從高到低排序；

28、對(duì)修復(fù)型任務(wù)，按修復(fù)緊急性系數(shù)從高到低排序；

29、對(duì)日常型任務(wù)，計(jì)算目標(biāo)資源數(shù)量與總資源數(shù)量的比值之和，再除以處理時(shí)長(zhǎng)的自然對(duì)數(shù)，生成日常任務(wù)優(yōu)先級(jí)值后按從高到低排序。

30、本技術(shù)提供一種基于港口防波堤風(fēng)電的智能運(yùn)維決策規(guī)劃裝置，包括：

31、獲取模塊，獲取防波堤區(qū)域的海況數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)及風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)；

32、風(fēng)險(xiǎn)模塊，基于所述海況數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，生成防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；

33、防御模塊，當(dāng)所述防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)防波堤安全閾值時(shí)或/和當(dāng)所述風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)設(shè)備安全閾值時(shí)，生成防御型任務(wù)；

34、健康模塊，基于所述結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)生成防波堤結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)；

35、修復(fù)模塊，當(dāng)所述防波堤結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)健康閾值時(shí)或/和當(dāng)所述風(fēng)電設(shè)備結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)健康閾值時(shí)，生成修復(fù)型任務(wù)；

36、任務(wù)模塊，根據(jù)所述防御型任務(wù)或/和所述修復(fù)型任務(wù)生成防御緊急性系數(shù)或/和修復(fù)緊急性系數(shù)；

37、系數(shù)模塊，根據(jù)日常型任務(wù)的目標(biāo)資源數(shù)量和處理時(shí)長(zhǎng)生成處理優(yōu)先性系數(shù)；

38、序列模塊，基于所述防御緊急性系數(shù)、修復(fù)緊急性系數(shù)及處理優(yōu)先性系數(shù)生成任務(wù)處理序列；

39、修復(fù)模塊，按照所述任務(wù)處理序列執(zhí)行所述防御型任務(wù)、修復(fù)型任務(wù)及日常型任務(wù)。

40、可選地，所述風(fēng)險(xiǎn)模塊基于所述海況數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，生成防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)中，所述防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的生成包括：

41、基于海水溫度與預(yù)設(shè)最優(yōu)溫度區(qū)間的偏離程度，通過(guò)分段函數(shù)計(jì)算海溫劣化影響系數(shù)；

42、將實(shí)時(shí)海浪高度除以防波堤高度，得到海浪高度超限系數(shù)；

43、計(jì)算海浪方向與防波堤夾角的正弦函數(shù)乘積項(xiàng)；

44、將所述海溫劣化影響系數(shù)、海浪高度超限系數(shù)、正弦函數(shù)乘積項(xiàng)及潮流速度進(jìn)行指數(shù)與線(xiàn)性加權(quán)，生成防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

45、可選地，所述風(fēng)險(xiǎn)模塊基于所述海況數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，生成防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)中，所述風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的生成包括：

46、將實(shí)時(shí)風(fēng)速加1后取平方，生成風(fēng)速二次修正項(xiàng)；

47、將所述海浪高度超限系數(shù)代入指數(shù)函數(shù)計(jì)算指數(shù)加權(quán)項(xiàng)；

48、將所述風(fēng)速二次修正項(xiàng)與指數(shù)加權(quán)項(xiàng)相乘，生成風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

49、可選地，所述健康模塊基于所述結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)生成防波堤結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)，包括：

50、計(jì)算初始結(jié)構(gòu)應(yīng)力與實(shí)時(shí)應(yīng)力的差值占比；

51、計(jì)算形變面積與防波堤結(jié)構(gòu)總面積的比值；

52、將位移距離加1后取平方根，生成位移修正項(xiàng)；

53、將所述差值占比、形變面積比值及位移修正項(xiàng)相加后相乘，生成防波堤結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)。

54、可選地，所述序列模塊基于所述防御緊急性系數(shù)、修復(fù)緊急性系數(shù)及處理優(yōu)先性系數(shù)生成任務(wù)處理序列：

55、對(duì)防御型任務(wù)，按防御緊急性系數(shù)從高到低排序；

56、對(duì)修復(fù)型任務(wù)，按修復(fù)緊急性系數(shù)從高到低排序；

57、對(duì)日常型任務(wù)，計(jì)算目標(biāo)資源數(shù)量與總資源數(shù)量的比值之和，再除以處理時(shí)長(zhǎng)的自然對(duì)數(shù)，生成日常任務(wù)優(yōu)先級(jí)值后按從高到低排序。

58、本技術(shù)的有益效果是：

59、本技術(shù)提供一種基于港口防波堤風(fēng)電的智能運(yùn)維決策規(guī)劃方法，包括：獲取防波堤區(qū)域的海況數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)及風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)；基于所述海況數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，生成防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；當(dāng)所述防波堤防御風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)防波堤安全閾值時(shí)或/和當(dāng)所述風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)設(shè)備安全閾值時(shí)，生成防御型任務(wù)；基于所述結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)生成防波堤結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)與風(fēng)電設(shè)備結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)；當(dāng)所述防波堤結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)健康閾值時(shí)或/和當(dāng)所述風(fēng)電設(shè)備結(jié)構(gòu)健康損失系數(shù)超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)健康閾值時(shí)，生成修復(fù)型任務(wù)；根據(jù)所述防御型任務(wù)或/和所述修復(fù)型任務(wù)生成防御緊急性系數(shù)或/和修復(fù)緊急性系數(shù)；根據(jù)日常型任務(wù)的目標(biāo)資源數(shù)量和處理時(shí)長(zhǎng)生成處理優(yōu)先性系數(shù)；基于所述防御緊急性系數(shù)、修復(fù)緊急性系數(shù)及處理優(yōu)先性系數(shù)生成任務(wù)處理序列；按照所述任務(wù)處理序列執(zhí)行所述防御型任務(wù)、修復(fù)型任務(wù)及日常型任務(wù)。本技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析海況、氣象、結(jié)構(gòu)健康及風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，生成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與故障分析系數(shù)，結(jié)合任務(wù)緊急性系數(shù)與日常任務(wù)處理優(yōu)先性系數(shù)，智能排序并依次執(zhí)行防御型、修復(fù)型及日常型任務(wù)，從而高效、安全地管理港口防波堤風(fēng)電運(yùn)維。