CN115292935A - 一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统 - Google Patents

一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统 Download PDF

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CN115292935A CN202210949165.8A CN202210949165A CN115292935A CN 115292935 A CN115292935 A CN 115292935A CN 202210949165 A CN202210949165 A CN 202210949165A CN 115292935 A CN115292935 A CN 115292935A
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Abstract

本发明属于腐蚀状态测定技术领域，公开了一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统包括：待评估目标区域划分模块、待评估目标腐蚀数据获取模块、腐蚀数据预处理模块、无线通信模块、中央控制模块、腐蚀评估模型构建模块、腐蚀防护状态评估模块、腐蚀防护状态控制模块、数据云存储模块、更新显示模块。本发明通过划分腐蚀防护状态评估区域，并获取待评估区域的腐蚀图像数据以及腐蚀防护状态的影响因素，获取腐蚀图像操作简单；通过构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型，对船舶及海洋结构物腐蚀防护状态进行实时评估及控制，检测效率高，节省计算时间。

Description

一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统
技术领域
本发明属于腐蚀状态测定技术领域，尤其涉及一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
背景技术
目前，船舶及海洋结构物的表层通常设有防腐蚀层，但海洋的水下和空气均还有大量对船舶及海洋结构物进行腐蚀的物质，不管是盐分还是其他腐蚀元素，其对防腐蚀层和船舶及海洋结构物本体的腐蚀性都比较强。而腐蚀带来的危险可想而知。因此，对船舶及海洋结构物的腐蚀防护状态评估就变得很重要。
常用的腐蚀防护措施有腐蚀余量法、涂装法及阴极保护法等，一般按照不同腐蚀区域分别进行设计，多种腐蚀防护措施配合使用。由于海上风电场基础结构数量多、位置分散，所处环境复杂，对腐蚀状态的人工检测难度大且成本高，测试效果不佳。现有的船舶及海洋结构物腐蚀监测技术，仅限于监测基础机构的阴极保护电位，未能准确全面地反映基础结构各运行阶段的腐蚀状态及其变化，不能实现对船舶及海洋结构物腐蚀健康状态的综合评估。
现有技术CN104794349B提供了一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制方法，具有数据库建立步骤：建立船舶及海洋结构物水下结构边界元模型，得出所述的三角形单元的每个节点在全寿命周期内，不同时间段内保护电位数据并建立腐蚀状态评估数据库；计算评估步骤：获得参比电极监测点的空间坐标，调取数据库中所述电极监测点所在的三角形网格三个节点的空间坐标和各时间段内的保护电位数据，判定当前船舶及海洋结构物水下结构外表面的腐蚀状态；保护电源输出控制步骤：比较控制点参比电极实测的保护电位值与所述的保护电位参考值从而控制所述的直流电源输出相应的电位值。但该技术仅仅通过建立数据库和采集的点位数据进行比较获取腐蚀状态评估，忽略了检测数据和检测目标，影响评估结果的全面性和准确度。因此，亟需设计一种新的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)现有的船舶及海洋结构物腐蚀监测技术，仅限于监测基础机构的阴极保护电位，未能准确全面地反映基础结构各运行阶段的腐蚀状态及其变化，不能实现对船舶及海洋结构物腐蚀健康状态的综合评估。
(2)现有技术仅仅通过建立数据库和采集的点位数据进行比较获取腐蚀状态评估，忽略了检测数据和检测目标，影响评估结果的全面性和准确度。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
本发明是这样实现的，一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统包括：
待评估目标腐蚀数据获取模块，与待评估目标区域划分模块、腐蚀数据预处理模块和中央控制模块连接，用于通过数据获取设备获取船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据以及腐蚀防护状态的影响因素；
腐蚀数据预处理模块，与无线通信模块、中央控制模块连接，用于通过数据预处理程序对获取的船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据进行色彩空间转换的预处理，提取得到所述腐蚀图像的腐蚀特征量；
中央控制模块，与待评估目标腐蚀数据获取模块、腐蚀数据预处理模块、腐蚀评估模型构建模块、腐蚀防护状态评估模块和腐蚀防护状态控制模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统各个模块的正常运行；
腐蚀评估模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过模型构建程序根据所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素以及腐蚀图像的腐蚀特征量构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型；
腐蚀防护状态评估模块，与中央控制模块、腐蚀评估模型构建模块连接，用于通过构建得到的所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型对船舶及海洋结构物腐蚀防护状态进行实时评估，并获得腐蚀防护状态评估报告；
腐蚀防护状态控制模块，与中央控制模块、腐蚀防护状态评估模块连接，用于通过状态控制程序根据所述腐蚀防护状态评估报告计算船舶及海洋结构物腐蚀防护状态指数，并基于所述腐蚀防护状态指数进行腐蚀防护状态控制。
进一步，所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统还包括：
待评估目标区域划分模块，与待评估目标腐蚀数据获取模块、中央控制模块连接，用于通过区域划分设备建立待评估船舶及海洋结构物的三维坐标，并根据船舶及海洋结构物外表轮廓划分腐蚀防护状态评估区域；
无线通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线通信装置将获取的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估区域、腐蚀图像数据、腐蚀防护状态的影响因素以及腐蚀图像的腐蚀特征量发送至中央处理器；
中央控制模块，与待评估目标区域划分模块、无线通信模块、数据云存储模块和更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统各个模块的正常运行；
数据云存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器存储获取的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估区域、腐蚀图像数据、腐蚀防护状态的影响因素、腐蚀图像的腐蚀特征量、船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型、腐蚀防护状态评估报告以及腐蚀防护状态控制数据；
更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估区域、腐蚀图像数据、腐蚀防护状态的影响因素、腐蚀图像的腐蚀特征量、船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型、腐蚀防护状态评估报告以及腐蚀防护状态控制的实时数据进行更新显示。
进一步，所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素包括物理状态影响因素、环境因素以及运行状态影响因素；
其中，所述物理状态影响因素包括船舶及海洋结构物的腐蚀防护措施以及腐蚀速率；所述环境因素包括海洋附着物以及船舶靠泊方式；所述运行状态影响因素包括船舶及海洋结构物的运行时间以及阴极保护电位。
进一步，所述通过腐蚀数据预处理模块利用数据预处理程序对获取的船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据进行色彩空间转换的预处理，提取得到所述腐蚀图像的腐蚀特征量包括：
(1)获取所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像，利用RGB模型提取所述腐蚀图像的色彩信息；
(2)将所述腐蚀图像由所述RGB模型进行色彩空间转换为HIS模型，提取所述腐蚀图像的饱和度信息S和色调信息H；
(3)利用所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像色彩信息、饱和度信息以及色调信息计算得到所述腐蚀图像的腐蚀特征量。
进一步，所述腐蚀图像的腐蚀特征量包括：统计学特征量、二值特征量、小波特征量以及分形特征量，所述分形特征量包括最大允许腐蚀深度。
进一步，所述通过腐蚀评估模型构建模块利用模型构建程序根据所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素以及腐蚀图像的腐蚀特征量构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型包括：
(1)分析所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素，为构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型提供表征参数；
(2)通过数据归一化Z-score标准化算法对所述表征参数进行归一化处理，确定船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估基础数据；
(3)基于所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估基础数据以及腐蚀图像的腐蚀特征量构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型。
进一步，所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型为：
P＝dp/dc；
式中，dp为待评估船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估基础数据中的腐蚀深度，dc为所述腐蚀图像的腐蚀特征量中的最大允许腐蚀深度；
其中，dp采用灰色模型GM(1,1)求得，dc采用待评估船舶及海洋结构物断裂寿命算法求得，计算函数表达式如下：
Figure BDA0003788797510000051
式中，σc为待评估船舶及海洋结构物的极限载荷，h为待评估船舶及海洋结构物的原始厚度，KISCC为待评估船舶及海洋结构物的应力腐蚀断裂韧性。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
本发明提供的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，通过划分腐蚀防护状态评估区域，并获取船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据以及腐蚀防护状态的影响因素，获取腐蚀图像操作简单，能够准确全面地反映船舶及海洋结构物的腐蚀状态及其变化；通过构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型，对船舶及海洋结构物腐蚀防护状态进行实时评估及控制，检测效率高，能够实现对船舶及海洋结构物腐蚀健康状态的综合评估。
第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
本发明提出了一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，能够安全、经济、可靠地监测船舶及海洋结构物腐蚀防护状态，评估腐蚀防护效果，准确全面地反映船舶及海洋结构物的腐蚀健康状态及变化，节省计算时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统信息交互图；
图2是本发明实施例提供的通过腐蚀数据预处理模块利用数据预处理程序对获取的船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据进行色彩空间转换的预处理，提取得到腐蚀图像的腐蚀特征量的方法流程图；
图3是本发明实施例提供的通过腐蚀评估模型构建模块利用模型构建程序根据船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素以及腐蚀图像的腐蚀特征量构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
本发明实施例提供的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统包括：待评估目标区域划分模块、待评估目标腐蚀数据获取模块、腐蚀数据预处理模块、无线通信模块、中央控制模块、腐蚀评估模型构建模块、腐蚀防护状态评估模块、腐蚀防护状态控制模块、数据云存储模块、更新显示模块。
待评估目标区域划分模块，与待评估目标腐蚀数据获取模块、中央控制模块连接，用于通过区域划分设备建立待评估船舶及海洋结构物的三维坐标，并根据船舶及海洋结构物外表轮廓划分腐蚀防护状态评估区域；
待评估目标腐蚀数据获取模块，与待评估目标区域划分模块、腐蚀数据预处理模块和中央控制模块连接，用于通过数据获取设备获取船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据以及腐蚀防护状态的影响因素；
腐蚀数据预处理模块，与无线通信模块、中央控制模块连接，用于通过数据预处理程序对获取的船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据进行色彩空间转换的预处理，提取得到所述腐蚀图像的腐蚀特征量；
无线通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线通信装置将获取的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估区域、腐蚀图像数据、腐蚀防护状态的影响因素以及腐蚀图像的腐蚀特征量发送至中央处理器；
中央控制模块，与待评估目标区域划分模块、待评估目标腐蚀数据获取模块、腐蚀数据预处理模块、无线通信模块、腐蚀评估模型构建模块、腐蚀防护状态评估模块、腐蚀防护状态控制模块、数据云存储模块和更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统各个模块的正常运行；
腐蚀评估模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过模型构建程序根据所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素以及腐蚀图像的腐蚀特征量构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型；
腐蚀防护状态评估模块，与中央控制模块、腐蚀评估模型构建模块连接，用于通过构建得到的所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型对船舶及海洋结构物腐蚀防护状态进行实时评估，并获得腐蚀防护状态评估报告；
腐蚀防护状态控制模块，与中央控制模块、腐蚀防护状态评估模块连接，用于通过状态控制程序根据所述腐蚀防护状态评估报告计算船舶及海洋结构物腐蚀防护状态指数，并基于所述腐蚀防护状态指数进行腐蚀防护状态控制；
数据云存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器存储获取的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估区域、腐蚀图像数据、腐蚀防护状态的影响因素、腐蚀图像的腐蚀特征量、船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型、腐蚀防护状态评估报告以及腐蚀防护状态控制数据；
更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估区域、腐蚀图像数据、腐蚀防护状态的影响因素、腐蚀图像的腐蚀特征量、船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型、腐蚀防护状态评估报告以及腐蚀防护状态控制的实时数据进行更新显示。
本发明实施例提供的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统信息交互图如图1所示。
本发明实施例提供的船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素包括物理状态影响因素、环境因素以及运行状态影响因素；其中，物理状态影响因素包括船舶及海洋结构物的腐蚀防护措施以及腐蚀速率；环境因素包括海洋附着物以及船舶靠泊方式；运行状态影响因素包括船舶及海洋结构物的运行时间以及阴极保护电位。
如图2所示，本发明实施例提供的通过腐蚀数据预处理模块利用数据预处理程序对获取的船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据进行色彩空间转换的预处理，提取得到腐蚀图像的腐蚀特征量包括：
S101，获取船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像，利用RGB模型提取腐蚀图像的色彩信息；
S102，将腐蚀图像由RGB模型进行色彩空间转换为HIS模型，提取腐蚀图像的饱和度信息S和色调信息H；
S103，利用船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像色彩信息、饱和度信息以及色调信息计算得到腐蚀图像的腐蚀特征量。
本发明实施例提供的腐蚀图像的腐蚀特征量包括：统计学特征量、二值特征量、小波特征量以及分形特征量；其中，分形特征量包括最大允许腐蚀深度。
如图3所示，本发明实施例提供的通过腐蚀评估模型构建模块利用模型构建程序根据船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素以及腐蚀图像的腐蚀特征量构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型包括：
S201，分析船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素，为构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型提供表征参数；
S202，通过数据归一化Z-score标准化算法对表征参数进行归一化处理，确定船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估基础数据；
S203，基于船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估基础数据以及腐蚀图像的腐蚀特征量构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型。
本发明实施例提供的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型为：
P＝dp/dc；
式中，dp为待评估船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估基础数据中的腐蚀深度，dc为腐蚀图像的腐蚀特征量中的最大允许腐蚀深度；
其中，dp采用灰色模型GM(1,1)求得，dc采用待评估船舶及海洋结构物断裂寿命算法求得，计算函数表达式如下：
Figure BDA0003788797510000091
式中，σc为待评估船舶及海洋结构物的极限载荷，h为待评估船舶及海洋结构物的原始厚度，KISCC为待评估船舶及海洋结构物的应力腐蚀断裂韧性。
二、应用实施例。为了证明本发明的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用的应用实施例。
本发明的应用实施例提供了一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
本发明的应用实施例提供了一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
本发明的应用实施例提供了一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，其特征在于，所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统包括：
待评估目标腐蚀数据获取模块，与待评估目标区域划分模块、腐蚀数据预处理模块和中央控制模块连接，用于通过数据获取设备获取船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据以及腐蚀防护状态的影响因素；
腐蚀数据预处理模块，与无线通信模块、中央控制模块连接，用于通过数据预处理程序对获取的船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据进行色彩空间转换的预处理，提取得到所述腐蚀图像的腐蚀特征量；
中央控制模块，与待评估目标腐蚀数据获取模块、腐蚀数据预处理模块、腐蚀评估模型构建模块、腐蚀防护状态评估模块和腐蚀防护状态控制模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统各个模块的正常运行；
腐蚀评估模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过模型构建程序根据所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素以及腐蚀图像的腐蚀特征量构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型；
腐蚀防护状态评估模块，与中央控制模块、腐蚀评估模型构建模块连接，用于通过构建得到的所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型对船舶及海洋结构物腐蚀防护状态进行实时评估，并获得腐蚀防护状态评估报告；
腐蚀防护状态控制模块，与中央控制模块、腐蚀防护状态评估模块连接，用于通过状态控制程序根据所述腐蚀防护状态评估报告计算船舶及海洋结构物腐蚀防护状态指数，并基于所述腐蚀防护状态指数进行腐蚀防护状态控制。
2.如权利要求1所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，其特征在于，所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统还包括：
待评估目标区域划分模块，与待评估目标腐蚀数据获取模块、中央控制模块连接，用于通过区域划分设备建立待评估船舶及海洋结构物的三维坐标，并根据船舶及海洋结构物外表轮廓划分腐蚀防护状态评估区域；
无线通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线通信装置将获取的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估区域、腐蚀图像数据、腐蚀防护状态的影响因素以及腐蚀图像的腐蚀特征量发送至中央处理器；
中央控制模块，与待评估目标区域划分模块、无线通信模块、数据云存储模块和更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统各个模块的正常运行；
数据云存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器存储获取的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估区域、腐蚀图像数据、腐蚀防护状态的影响因素、腐蚀图像的腐蚀特征量、船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型、腐蚀防护状态评估报告以及腐蚀防护状态控制数据；
更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估区域、腐蚀图像数据、腐蚀防护状态的影响因素、腐蚀图像的腐蚀特征量、船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型、腐蚀防护状态评估报告以及腐蚀防护状态控制的实时数据进行更新显示。
3.如权利要求1所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，其特征在于，所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素包括物理状态影响因素、环境因素以及运行状态影响因素；
其中，所述物理状态影响因素包括船舶及海洋结构物的腐蚀防护措施以及腐蚀速率；所述环境因素包括海洋附着物以及船舶靠泊方式；所述运行状态影响因素包括船舶及海洋结构物的运行时间以及阴极保护电位。
4.如权利要求1所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，其特征在于，所述通过腐蚀数据预处理模块利用数据预处理程序对获取的船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像数据进行色彩空间转换的预处理，提取得到所述腐蚀图像的腐蚀特征量包括：
(1)获取所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像，利用RGB模型提取所述腐蚀图像的色彩信息；
(2)将所述腐蚀图像由所述RGB模型进行色彩空间转换为HIS模型，提取所述腐蚀图像的饱和度信息S和色调信息H；
(3)利用所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀图像色彩信息、饱和度信息以及色调信息计算得到所述腐蚀图像的腐蚀特征量。
5.如权利要求4所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，其特征在于，所述腐蚀图像的腐蚀特征量包括：统计学特征量、二值特征量、小波特征量以及分形特征量，所述分形特征量包括最大允许腐蚀深度。
6.如权利要求1所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，其特征在于，所述通过腐蚀评估模型构建模块利用模型构建程序根据所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素以及腐蚀图像的腐蚀特征量构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型包括：
(1)分析所述船舶及海洋结构物待评估区域的腐蚀防护状态的影响因素，为构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型提供表征参数；
(2)通过数据归一化Z-score标准化算法对所述表征参数进行归一化处理，确定船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估基础数据；
(3)基于所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估基础数据以及腐蚀图像的腐蚀特征量构建船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型。
7.如权利要求6所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统，其特征在于，所述船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估模型为：
P＝dp/dc；
式中，dp为待评估船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估基础数据中的腐蚀深度，dc为所述腐蚀图像的腐蚀特征量中的最大允许腐蚀深度；
其中，dp采用灰色模型GM(1,1)求得，dc采用待评估船舶及海洋结构物断裂寿命算法求得，计算函数表达式如下：
Figure FDA0003788797500000031
式中，σc为待评估船舶及海洋结构物的极限载荷，h为待评估船舶及海洋结构物的原始厚度，KISCC为待评估船舶及海洋结构物的应力腐蚀断裂韧性。
8.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用如权利要求1～7任意一项所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
9.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用如权利要求1～7任意一项所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求1～7任意一项所述的船舶及海洋结构物腐蚀防护状态评估及控制系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN118070562A (zh) * 2024-04-17 2024-05-24 江苏悦成变压器有限公司 一种变压器油箱组件设计方法、系统及存储介质

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