海纜作業控制方法、裝置及服務終端與流程

2023-06-15 00:01:56

本發明涉及海上工程技術領域，具體而言，涉及一種海纜作業控制方法、裝置及服務終端。

背景技術：

隨著地球陸地石化等資源的枯竭，人們的注意力逐漸由內陸轉向了近海島嶼風電、海洋石油等相關海洋資源。

有關部門不完全統計，我國海岸線約1.8萬公裡，擁有超過5000個島嶼或海島，這些島嶼或海島有些有人類群體長期生活，有些適合發展近海風電，有些具有戰略意義(如南沙、西沙群島)這些島嶼與大陸的電力通信連接只有靠海底電纜、光纖電纜或光纖複合海底電纜等，除此之外，海洋石油平臺也是海底電纜「使用大戶」。

人類第一條海底電纜敷設於1859年，距離今天已有百餘年的歷史，當時沒有海底探測技術，沒有先進的敷設技術，也沒有極具技術含量的軟接頭產品及工藝。1859年的敷設難度是可想而知的。現如今各項技術日新月異，電纜行業也進行著新一輪的產業升級，向著高科技領域轉變，海底電纜的研發、軟接頭的製造、海底電纜的敷設及在線監測成為了電纜行業最具技術代表性的課題之一。

海纜敷設施工過程複雜且有較高的精度要求，因此，提供一種對海纜施工過程時候控制的方法是十分有必要的，能夠極大地保障海纜敷設施工的順利進行。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種海纜作業控制方法，以實現對海纜作業過程的實時控制，保證海纜敷設工作的順利進行。

本發明的另一目的在於提供一種海纜作業控制裝置，以實現對海纜作業過程的實時控制，保證海纜敷設工作的順利進行。

本發明的另一目的在於提供一種服務終端，以實現對海纜作業過程的實時控制，保證海纜敷設工作的順利進行。

為了實現上述目的，本發明實施例採用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種海纜作業控制方法，應用於服務終端，所述海纜由船牽引放置於海底，所述方法用於控制所述海纜敷設於海底，所述方法包括：

根據任務類型從多個預定的執行方案中選擇一個執行方案，所述執行方案包括所述海纜受所述船牽引下放至海底時的路徑，所述路徑包括多個預定位置；

計算所述海纜的實際位置；

將所述海纜的實際位置與選定的所述執行方案中的預定位置進行比較，若所述實際位置與所述預定位置的差值超過預定範圍，則調整所述海纜的實際位置以使得所述海纜的實際位置趨於所述預定位置。

第二方面，本發明實施例還提供了一種海纜作業控制裝置，應用於服務終端，所述海纜由船牽引放置於海底，所述裝置用於控制所述海纜敷設於海底，所述裝置包括：

選擇模塊，用於根據任務類型從多個預定的執行方案中選擇一個執行方案，所述預定的執行方案包括所述海纜受所述船牽引下放至海底時的路徑，所述路徑包括多個預定位置；

計算模塊，用於計算所述海纜的實際位置；

比較模塊，用於將所述海纜的實際位置與選定的所述執行方案中的預定位置進行比較，若所述實際位置與所述預定位置差值超過預定範圍，則調整所述海纜的實際位置以使得所述海纜的實際位置趨於所述預定位置。

第三方面，本發明實施例還提供了一種服務終端，所述服務終端用於控制海纜受船的牽引敷設於海底，所述服務終端包括：

存儲器；

處理器；以及

海纜作業控制裝置，所述海纜作業控制裝置安裝於所述存儲器中並包括一個或多個由所述處理器執行的軟體功能模塊，所述海纜作業控制裝置包括：

選擇模塊，用於根據任務類型從多個預定的執行方案中選擇一個執行方案，所述預定的執行方案包括所述海纜受所述船牽引下放至海底時的路徑，所述路徑包括多個預定位置；

計算模塊，用於計算所述海纜的實際位置；

比較模塊，用於將所述海纜的實際位置與選定的所述執行方案中的預定位置進行比較，若所述實際位置與所述預定位置差值超過預定範圍，則調整所述海纜的實際位置以使得所述海纜的實際位置趨於所述預定位置。

本發明實施例提供的一種海纜作業控制方法、裝置及服務終端，該海纜作業控制方法、裝置均應用於服務終端，該海纜作業控制方法用於控制海纜敷設於海底，該海纜作業控制方法包括：根據任務類型從多個預定的執行方案中選擇一個預定的執行方案，實時採集作業過程中的多種作業參數，根據採集的多種作業參數計算海纜的實際位置，進而將海纜的實際位置與預定的執行方案中的預定位置進行比較，若實際位置與所述預定位置的差值超過預定範圍，則調整海纜的實際位置以使得海纜的實際位置趨於預定位置。通過本方案以實現對海纜作業過程的實時控制，保證海纜敷設工作的順利進行。

為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本發明實施例提供的一種第一服務終端和第二服務終端的應用環境的結構示意圖。

圖2示出了本發明實施例提供的一種第一服務終端的結構示意圖。

圖3示出了本發明實施例提供的一種海纜作業控制方法的流程示意圖。

圖4示出了本發明實施例提供的另一種海纜作業控制方法的流程示意圖。

圖5示出了本發明實施例提供的一種海纜作業控制裝置的功能模塊示意圖。

圖6示出了本發明實施例提供的另一種海纜作業控制裝置的功能模塊示意圖。

圖示：100-第二服務終端；200-網絡；300-第一服務終端；310-海纜作業控制裝置；320-存儲器；330-處理器；340-通信單元；311-選擇模塊；312-計算模塊；313-比較模塊；314-選擇模塊；315-第一發送模塊；316-計算模塊；317-建立模塊；318-比較模塊；319-控制模塊；321-記錄模塊；322-第二發送模塊。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發明的描述中，術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

請參照圖1，是本發明實施例提供的一種第一服務終端300和第二服務終端100的應用環境的結構示意圖。該第一服務終端300通過網絡200與多個第二服務終端100連接，該海纜作業控制方法及海纜作業控制裝置310均應用於第一服務終端300，該第一服務終端300或第二服務終端100可以是，但不限於，桌上型電腦等智能電子設備。該第一服務終端300通過網絡200向第二服務終端100發送有關海纜狀態的信息，該第二服務終端100為設置於其他部門的智能電子設備，以便於有關部門能夠及時了解海纜的施工情況。

請參照圖2，是本發明實施例提供的第一服務終端300的結構示意圖，該第一服務終端300包括海纜作業控制裝置310、存儲器320、處理器330以及通信單元340。

該存儲器320、處理器330以及通信單元340各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實現數據的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過一條或多條通訊總線或信號線實現電性連接。所述海纜作業控制裝置310包括至少一個可以軟體或固件(firmware)的形式存儲於存儲器320中或固化在第一服務終端300的作業系統(operatingsystem，os)中的軟體功能模塊。處理器330用於執行存儲器320中存儲的可執行模塊，例如海纜作業控制裝置310包括的軟體功能模塊及電腦程式等。

其中，存儲器320可以是，但不限於，隨機存取存儲器(randomaccessmemory，ram)，只讀存儲器(readonlymemory，rom)，可編程只讀存儲器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只讀存儲器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，電可擦除只讀存儲器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。其中，存儲器320用於存儲程序，處理器330在接收到執行指令後，執行所述程序。通信單元340用於通過網絡200建立第一服務終端300與第二服務終端100之間的通信連接，並用於通過所述網絡200收發數據。

請參照圖3，是本發明實施例提供的一種海纜作業控制方法的流程示意圖，該海纜作業控制方法應用於第一服務終端300，該海纜作業控制方法包括：

步驟s110，根據任務類型從多個預定的執行方案中選擇一個執行方案，所述執行方案包括所述海纜受所述船牽引下放至海底時的路徑，所述路徑包括多個預定位置。

每一種任務類型對應於多種執行方案，根據海纜的實際施工情況劃分不同的任務類型，如實際敷設海纜時，可能根據實際的施工環境以確定是先投放海纜後埋設海纜，或邊投放海纜邊埋設海纜。每一種任務類型根據實際的施工環境和敷設要求對應於多種執行方案，如船預定的航行軌跡和對應於船的纜的下放軌跡均需根據任務類型實時確定。

該任務類型，如先投放海纜後埋設海纜，該預定的執行方案通過參考以往的實際海纜敷設經驗，以及採集該船可能的航行軌跡以及對應於船的航行軌跡垂直下放的海纜的可能的下放軌跡，進而形成多種預定的執行方案。具體為：船由此岸行駛向彼岸時，於船的航行上選取多個由經度值和緯度值組成的坐標點，該多個坐標點形成船的航行軌跡。海纜垂直設置於船的下方，該海纜受船的牽引在船向前行駛的過程中逐漸下放至海底，於海纜可行的下放軌跡上採集由多個經度值和緯度值組成的坐標點，該坐標點形成了海纜的下放軌跡。

根據實際執行的任務類型分析對應於此次任務類型可行的多個預定的執行方案，通過判斷該執行方案與實際需求的情況是否存在差異以及差異情況，進而在多個預定的執行方案中選取最合適的執行方案。該執行方案中的組成海纜的下放軌跡的多個坐標點即為海纜受船牽引下放至海底的不同位置。

步驟s120，計算所述海纜的實際位置。

該海纜作業設備中在不同的部位設置了多種傳感器，因此可通過多種傳感器採集不同部位的實時參數，如海纜張力、海纜收放速度、海纜收放長度、定位數據、電纜絞車數據、海纜狀態數據以及船的航行軌跡等。通過採集的多種作業參數，實時計算得到海纜的實際位置。

步驟s130，將所述海纜的實際位置與選定的所述執行方案中預定位置進行比較，若所述實際位置與所述預定位置的差值超過預定範圍，則調整所述海纜的實際位置以使得所述海纜的實際位置趨於所述預定位置。

通過實時對採集到的海纜作業過程中的作業參數進行計算得到海纜的實際位置，將該海纜的實際位置與選定的執行方案中的預定位置進行一一比較，若海纜的實際位置與對應的預定位置差值超過預定範圍，即控制海纜向預定位置移動，以使得海纜的下放軌跡趨向於預定的下放軌跡，進而保證海纜的正常敷設，減小海纜敷設的風險。

請參照圖4，是本發明實施例提供的另一種海纜作業控制方法的流程示意圖，該海纜作業控制方法應用於第一服務終端300，該海纜作業控制方法包括：

步驟s210，根據任務類型從多個預定的執行方案中選擇一個執行方案，所述執行方案包括所述海纜受所述船牽引下放至海底時的路徑，所述路徑包括多個預定位置。

每一種任務類型對應於多種執行方案，根據海纜的實際施工情況劃分不同的任務類型，如實際敷設海纜時，可能根據實際的施工環境以確定是先投放海纜後埋設海纜，或邊投放海纜邊埋設海纜。每一種任務類型根據實際的施工環境和敷設要求對應於多種執行方案，如船預定的航行軌跡和對應於船的纜的下放軌跡均需根據任務類型實時確定。

該任務類型，如先投放海纜後埋設海纜，該預定的執行方案通過參考以往的實際海纜敷設經驗，以及該船可能的航行軌跡以及對應於船的航行軌跡垂直下放的海纜的可能的下放軌跡，進而形成多種預定的執行方案。具體為：船由此岸行駛向彼岸時，於船的航行上選取多個由經度值和緯度值組成的坐標點，該多個坐標點形成船的航行軌跡。海纜垂直設置於船的下方，該海纜受船的牽引在船向前行駛的過程中逐漸下放至海底，於海纜可行的下放軌跡上採集由多個經度值和緯度值組成的坐標點，該坐標點形成了海纜的下放軌跡。

根據實際執行的任務類型分析對應於此次任務類型可行的多個預定的執行方案，通過判斷該執行方案與實際需求的情況是否存在差異以及差異情況，進而在多個預定的執行方案中選取最合適的執行方案。該執行方案中的組成海纜的下放軌跡的多個坐標點即為海纜受船牽引下放至海底的不同位置。

步驟s220，將選擇的所述預定的執行方案發送至與所述服務終端通信連接的另一服務終端，以便於所述另一服務終端能及時查看。

將選擇的預定的執行方案發送至與第一服務終端300通信連接的第二服務終端100，以便於其他部門能夠實時了解海纜的敷設情況。

步驟s230，計算所述海纜的實際位置。

該海纜作業設備中在不同的部位設置了多種傳感器，因此可通過多種傳感器採集不同部位的實時參數，如海纜張力、海纜收放速度、海纜收放長度、定位數據、電纜絞車數據、海纜狀態數據以及船的航行軌跡等。通過採集的多種作業參數，實時計算得到海纜的實際位置。

步驟s240，根據接收的實時採集的作業過程中的多種作業參數建立所述海纜的敷設狀況的模擬模型。

該海纜作業設備中在不同的部位設置了多種傳感器，因此可通過多種傳感器採集不同部位的實時參數，如海纜張力、海纜收放速度、海纜收放長度、定位數據、電纜絞車數據、海纜狀態數據以及船的航行軌跡等。通過採集的多種作業參數建立海纜的敷設狀況的模擬模型，以實時觀察海纜的敷設狀況。若該模擬模型具有較高的真實感，對三維圖形生成和顯示的實時性具有較高的要求，容易理解的，三維圖像生成速度是仿真可視化的重要因素，同時三維圖像生成速度取決於圖形處理的軟硬體體系結構，特別是硬體加速器的圖像處理能力以及圖像生成器所採用的各種加速技術，還依賴與虛擬場景的複雜程度和圖像生成所需的真實感程度，本發明實施例採用可見性判定和消隱技術、細節層次模型、紋理映射技術、實例技術、單元分割技術等多種實時視景生成和顯示的軟體加速技術。

步驟s250，將所述海纜的實際位置與選定的所述執行方案中的預定位置進行比較，若所述實際位置與所述預定位置的差值超過預定範圍，則調整所述海纜的實際位置以使得所述海纜的實際位置趨於所述預定位置。

通過實時對採集到的海纜作業過程中的作業參數進行計算得到海纜的實際位置，將該海纜的實際位置與選定的執行方案中的預定位置進行一一比較，若海纜的實際位置與對應的預定位置差值超過預定範圍，即控制海纜向預定位置移動，以使得海纜的下放軌跡趨向於預定的下放軌跡，進而保證海纜的正常敷設，減小海纜敷設的風險。

步驟s260，響應用戶操作以控制所述海纜進行敷設。

在緊急情況下，在海纜敷設過程中，若海纜的實際位置與預定位置偏離過多，如遇到暗流或觸碰到礁石等，此時系統不能自動調節海纜的實際位置趨向於預定位置，則用戶將根據以往的實際經驗，同時結合現場模擬模型查看到的情況控制海纜正常施工。

步驟s270，記錄用戶的操作，以生成新的執行方案。

該第一服務終端300記錄用戶對海纜的控制操作，並將該用戶的控制操作生成新的執行方案以做備份。

步驟s280，將所述新的執行方案發送至與所述服務終端通信連接的另一服務終端，以便於所述另一服務終端能及時查看。

將該新的執行方案發送至與第一服務終端300通信連接的第二服務終端100，以使得其他部門的工作人員及時了解現場情況，對海纜敷設過程中發生的緊急情況能夠及時了解。

請參照圖5，是本發明實施例提供的一種海纜作業控制裝置310的功能模塊示意圖，該海纜作業控制裝置310應用於第一服務終端300，該海纜作業控制裝置310包括：

選擇模塊311，用於根據任務類型從多個預定的執行方案中選擇一個執行方案，所述預定的執行方案包括所述海纜受所述船牽引下放至海底時的路徑，所述路徑包括多個預定位置。

在本發明實施例中，步驟s110可以由選擇模塊311執行。

計算模塊312，計算所述海纜的實際位置。

在本發明實施例中，步驟s120可以由計算模塊312執行。

比較模塊313，用於將所述海纜的實際位置與選定的所述執行方案中的預定位置進行比較，若所述實際位置與所述預定位置差值超過預定範圍，則調整所述海纜的實際位置以使得所述海纜的實際位置趨於所述預定位置。

在本發明實施例中，步驟s130可以由比較模塊313執行。

請參照圖6，是本發明實施例提供的另一種海纜作業控制裝置310的功能模塊示意圖，該海纜作業控制裝置310應用於第一服務終端300，該海纜作業控制裝置310包括：

選擇模塊314，用於根據任務類型從多個預定的執行方案中選擇一個執行方案，所述預定的執行方案包括所述海纜受所述船牽引下放至海底時的路徑，所述路徑包括多個預定位置。

在本發明實施例中，步驟s210可以由選擇模塊314執行。

第一發送模塊315，用於將選擇的所述執行方案發送至與所述服務終端通信連接的另一服務終端，以便於所述另一服務終端能及時查看。

在本發明實施例中，步驟s220可以由第一發送模塊315執行。

計算模塊316，用於計算所述海纜的實際位置。

在本發明實施例中，步驟s230可以由計算模塊316執行。

建立模塊317，用於根據接收的實時採集的作業過程中的多種作業參數建立所述海纜的敷設狀況的模擬模型。

在本發明實施例中，步驟s240可以由建立模塊317執行。

比較模塊318，用於將所述海纜的實際位置與選定的所述執行方案中預定位置進行比較，若所述實際位置與所述預定位置差值超過預定範圍，則調整所述海纜的實際位置以使得所述海纜的實際位置趨於所述預定位置。

在本發明實施例中，步驟s250可以由比較模塊318執行。

控制模塊319，用於響應用戶操作以控制所述海纜進行敷設。

在本發明實施例中，步驟s260可以由控制模塊319執行。

記錄模塊321，用於記錄用戶的操作，以生成新的執行方案。

在本發明實施例中，步驟s270可以由記錄模塊321執行。

第二發送模塊322，用於將所述新的執行方案發送至與所述服務終端通信連接的另一服務終端，以便於所述另一服務終端能及時查看。

在本發明實施例中，步驟s280可以由第二發送模塊322執行。

由於在海纜作業控制方法部分已經詳細描述，該海纜作業控制裝置310不再詳細贅述。

綜上所述，本發明實施例提供的一種海纜作業控制方法、裝置及服務終端，該海纜作業控制方法、裝置均應用於服務終端，該海纜作業控制方法用於控制海纜敷設於海底，該海纜作業控制方法包括：根據任務類型從多個預定的執行方案中選擇一個預定的執行方案，實時採集作業過程中的多種作業參數，根據採集的多種作業參數計算海纜的實際位置，進而將海纜的實際位置與預定的執行方案中的預定位置進行比較，若實際位置與所述預定位置的差值超過預定範圍，則調整海纜的實際位置以使得海纜的實際位置趨於預定位置。通過本方案以實現對海纜作業過程的實時控制，保證海纜敷設工作的順利進行。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過其它的方式實現。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發明的多個實施例的裝置、方法和電腦程式產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用於實現規定的邏輯功能的可執行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現方式中，方框中所標註的功能也可以以不同於附圖中所標註的順序發生。例如，兩個連續的方框實際上可以基本並行地執行，它們有時也可以按相反的順序執行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執行規定的功能或動作的專用的基於硬體的系統來實現，或者可以用專用硬體與計算機指令的組合來實現。

另外，在本發明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個獨立的部分，也可以是各個模塊單獨存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成形成一個獨立的部分。

所述功能如果以軟體功能模塊的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬碟、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。