海缆作业工期动态计算方法与流程

本发明涉及海缆路由的技术领域，尤其涉及一种海缆作业工期控制方法。

背景技术：

随着通讯技术发展，信息交流越加平凡，长距离通讯需要架设通讯缆缆才能确保信息的快速传递。

我国海岸线约1.8万公里，拥有超过5000个岛屿或海岛，这些岛屿或海岛有些有人类群体长期生活。开发岛屿和海域资源保护均需要建立海缆通讯资源网，相比陆地架设难度海底敷设海缆难度可见一般，随着如今各项技术日新月异，电缆行业也进行着新一轮的产业升级，向着高科技领域转变，海底电缆的研发、软接头的制造、海底电缆的敷设及在线监测成为了电缆行业最具技术代表性的课题之一

海缆敷设施工过程复杂且有较高的精度要求，在施工过程中无法定量的评估施工工期，因此，提供一种海缆施工工期管理过程的方法是十分必要的。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种海缆作业工期动态计算方法，该方法以实现对海缆铺设的全程指导与工期控制，以使得海缆铺设工作顺利有效的进行，便于人们准确、及时监控海缆铺设过程，提高施工效率。

为实现上述目的，本发明是按照如下方式实现的。

一种海缆作业工期动态计算方法，该方法包括如下步骤：

101、根据勘察的海底参数建立海底剖面模型，

具体地说，采用cad文件拾取水深图层数据和地质图层数据，建立海底剖面示意图。

102、设置施工开始坐标点；

开始坐标点将分解为启动点和正常速度点；启动点：为速度为0点，可以在路径开始点也可以设置某一个路由点上，当起点确定后对应缆长和kp(kp指kilometrepoint，公里点标识，表示在按公里为单位的线段长度上所设置点的书面标识，如：kp点12的kp值为23.33公里)均为0值；正常速度点：敷设水深单位长度海缆，船舶应该到达的kp点，该点的位置需要通过三角定理采用正切公式计算入水角的对边和临边的长度，对边为水深值，临边为船舶航行距离值，计算出船舶航行距离值后加上船速和过度点表中完成设定海缆施工的kp长度，获得船舶实际航行的kp值。

103、根据施工坐标点及海缆默认速度建立余量模型；

由之前获取的入水角及对边和临边长度计算出第三条边长度，根据三条边的长度带入余量模型进行模拟。

104、根据海缆组件建立海缆类型过度坐标点和触底坐标点；

类型过度坐标点分解为过度开始点和过度结束点；过度开始点为rpl表(rpl表是指routepositionlist即路由位置列表，用于记录海缆施工设计线路上每一个路由点和路由线段参数的列表，是施工设计依据列表)中设置点，过度结束点为开始点海缆触底点推算的航行点。

105、根据海缆类型变化的临界入水角获取敷设海缆长度模型；

过度前缆型入水角度计算斜边和临边长度，用斜边减去临边的长度获得触底点的位置d，即过度点kp加上d获得触底点kp值。

过度后缆型入水角度计算斜边和临边长度，用临边长度加上d值，获得船舶实际需要航行距离值e，将斜边除以e值在减去1，获得余量值，该余量值即过度点触底时候实际需要放缆的余量值。如果在开始和结束点之间有ac点，则该点余量采用结束点计算获得余量值，并获取其他参数。

106、根据海底地形数据建立坡度临界点坐标点；

坡度临界点提供多个预定坡度区间模型，从地形数据提取符合坡度区间模型的坐标点，带入坡度模型模拟。

107、根据坡度临界角坐标点建立船速调整模型；

根据入水角的变化率，确定入水角与坡度的角度模型，预制多个角度模型实现船舶加减速调整。

108、根据船速调整模型建立过度余量调整模型；

所述过度余量调整模型使用以下公式获取余量调整：

适用于海底上升和下降斜面的电缆敷放速度vc为：

vc＝(1±αβ/2)vs

其中，vs是水平航行速度；

vc是缆速；

α是电缆临界角；

β是下降倾斜角。

进一步，电缆敷设的临界角α为：

α＝h/vs

其中，h为电缆流体动力学常数(电缆基础数据获取)

vs是水平航行速度，单位米/秒；

电缆临界角以上的上升斜面敷设

εs常用修正余量(0、1％、2％、3％、4％、5％)；

ai减速前触地角度；

af电缆临界角度；

vc放缆速度(m/s)；

vsi减速前船速；

vsf减速后船速。

109、根据设置的施工结束坐标点；

根据rpl表中海缆总长获得，根据该点和前一点的线段长度，通过余量值可以计算出船舶位置点；将路由结束点和该点相减获得需要继续航行计划距离，计算出该段需要敷设长度。

110、根据停止坐标点及海缆默认速度建立余量模型；

余量为0点即缆速等于船速点，船速一定情况下，保证入水角度，计算斜边长度和临边长度。将斜边长度减去结束点敷设长度，获取实际需要敷设海缆长度。

111、根据获取的坐标点模型获取施工工期数据；获得的多个预定的执行方案于所述海底剖面模型中进行模拟，以确定需要实施的执行方案工期，所述路径包括多个预定位置不同预定位置获得不同作业时间。

本发明所实现的海缆作业工期动态计算方法，通过对海底剖面模型的设置及计算，获得施工坐标点及相应的数据，以实现对海缆铺设的全程指导与工期控制，以使得海缆铺设工作顺利有效的进行，便于人们准确、及时监控海缆铺设过程，提高施工效率。

附图说明

图1是本发明所实现的流程图。

图2是本发明所实现建立余量模型的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

本发明所实现的一种海缆作业工期动态计算方法，应用于服务终端，所述方法用于控制海缆施工过程每一个环节工期的成本，所述方法包括：

步骤1、根据勘察的海底参数建立海底剖面模型，采用cad文件拾取水深图层数据和地质图层数据，建立海底剖面示意图；

步骤2、根据设置的施工开始坐标点。开始坐标点将分解为启动点和正常速度点；启动点：为速度为0点，可以在路径开始点也可以设置某一个路由点上，当起点确定后对应缆长和kp均为0值；正常速度点：敷设水深单位长度海缆，船舶应该到达的kp点，该点的位置需要通过三角定理采用正切公式计算入水角的对边和临边的长度，对边为水深值，临边为船舶航行距离值，计算出船舶航行距离值后加上船速和过度点表中完成设定海缆施工的kp长度，获得船舶实际航行的kp值。

步骤3、根据施工坐标点及海缆默认速度建立余量模型。由之前获取的入水角及对边和临边长度计算出第三条边长度，根据三条边的长度带入余量模型进行模拟，如图2所示。

图中，sship是船舶的行使距离，stop是指海缆在水面顶部入水的长度，即海缆在水中的长度分解为离水面近的为顶部距离，离海底近的为底部距离。

步骤4、根据海缆组件建立海缆类型过度点触底坐标点。类型过度坐标点将分解为过度开始点和过度结束点；过度开始点为rpl表(rpl表是指routepositionlist即路由位置列表，用于记录海缆施工设计线路上每一个路由点和路由线段参数的列表，是施工设计依据列表)中设置点，过度结束点为开始点海缆触底点推算的航行点。

步骤5、根据海缆类型变化的临界入水角获取敷设海缆长度模型。过度前缆型入水角度计算斜边和临边长度，用斜边减去临边的长度获得触底点的位置d，即过度点kp加上d获得触底点kp值。

过度后缆型入水角度计算斜边和临边长度，用临边长度加上d值，获得船舶实际需要航行距离值e，将斜边除以e值在减去1，获得余量值，该余量值即过度点触底时候实际需要放缆的余量值。如果在开始和结束点之间有ac点，则该点余量采用结束点计算获得余量值，并获取其他参数。

步骤6、根据海底地形数据建立坡度临界点坐标点。坡度临界点提供多个预定坡度区间模型，从地形数据提取符合坡度区间模型的坐标点，带入坡度模型模拟。

步骤7、根据坡度临界角坐标点建立船速调整模型。根据入水角的变化率，确定入水角与坡度的角度模型，预制多个角度模型实现船舶加减速调整。

步骤8、根据船速调整模型建立过度余量调整模型。使用以下公式获取余量调整：

适用于海底上升和下降斜面的电缆敷放速度vc为：

vc＝(1±αβ/2)vs

其中，vs是水平航行速度；

vc是缆速；

α是电缆临界角；

β是下降倾斜角。

进一步，电缆敷设的临界角α为：

α＝h/vs

其中，h为电缆流体动力学常数(电缆基础数据获取)

vs是水平航行速度，单位米/秒；

电缆临界角以上的上升斜面敷设

εs常用修正余量(0、1％、2％、3％、4％、5％)；

ai减速前触地角度；

af电缆临界角度；

vc放缆速度(m/s)；

vsi减速前船速；

vsf减速后船速。

步骤9、根据设置的施工结束坐标点。根据rpl表中海缆总长获得，根据该点和前一点的线段长度，通过余量值可以计算出船舶位置点；将路由结束点和该点相减获得需要继续航行计划距离，计算出该段需要敷设长度。

步骤10、根据停止坐标点及海缆默认速度建立余量模型。余量为0点即缆速等于船速点，船速一定情况下，保证入水角度，计算斜边长度和临边长度。将斜边长度减去结束点敷设长度，获取实际需要敷设海缆长度。

步骤11、根据获取的坐标点模型获取施工工期数据。获得的多个预定的执行方案于所述海底剖面模型中进行模拟，以确定需要实施的执行方案工期，所述路径包括多个预定位置不同预定位置获得不同作业时间。

总之，本发明所实现的海缆作业工期动态计算方法，通过对海底剖面模型的设置及计算，获得施工坐标点及相应的数据，以实现对海缆铺设的全程指导与工期控制，以使得海缆铺设工作顺利有效的进行，便于人们准确、及时监控海缆铺设过程，提高施工效率。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。