(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111495072.4 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 博迈科海 洋工程股份有限公司 地址 300457 天津市滨 海新区经济技 术开 发区第四大街14 号 (72)发明人 王珊　刘必江　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 代理人 李素兰 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 大型油气模块管线直顶支架安装位置点优 化选取方法 (57)摘要 本发明公开了一种大型油气模块管线直顶 支架安装位置点优化选取方法， 包括以下步骤： 首先， 根据已知条件建立油气模块平台坐标系， 建立横向钢架梁、 纵向钢架梁、 水平油气管线在 平台坐标系下的直线 方程， 在平台坐标系上建立 设备矩形区域和零件矩形区域。 其次， 计算水平 油气管线直线方程与横纵钢架梁直线方程的交 点集， 判断并剔除交点集中在零件矩形区域和设 备矩形区域内的点， 最终得到水平油气管线支架 安装可选 取的位置点。 采用本方法可以保证管线 直顶支架连接安装在钢架梁对应位置处的铁板 上， 并且保证直顶支架避开与甲板上的各类设 备、 管线上零件产生干涉。 提高了油气管线直顶 支架安装位置点选取的效率及准确性， 进而保证 了安全性。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114329915 A 2022.04.12 CN 114329915 A 1.大型油气模块管线直顶 支架安装位置点优化选取 方法， 其特 征在于包括以下步骤： 步骤一、 将油气模块平台整体平面以一矩形表示， 选取矩形左下角为平台坐标系原点 建立平台坐标系， 并以矩形 水平方向为x轴正方向， 矩形 竖直方向为y轴正方向； 步骤二、 分别建立横向钢架梁、 纵向钢架梁在平台坐标系下的数学模型， 获得油气平台 横向钢架梁中心线在平台坐标系下的正投影的直线方程y1＝b1,y2＝b2,.......,yn＝bn,获 得油气平台纵向钢架梁中心线在平台坐标系下的正投影直线方程x1＝a1,x2＝a2,......., xn＝an； 步骤三、 建立水平油气管线在平台坐标系下的数学模型， 获得需安装的水平油气管线 的中心线在平台坐标系下的正投影的直线方程y＝ kx+b； 步骤四、 将甲板上各类设备正投影在平台坐标系上， 选取边长分别与x轴、 y轴平行， 能 够覆盖设备投影区域的矩形区记为设备矩形区域， 获得各个设备矩形区域的中心坐标(xm, ym)， 在x轴方向上的边长em、 在y轴方向上的边长fm， 其中m＝1,2,3,......,m； 将步骤三中所 述的水平油气管线上装有的零件正投影在平台坐标系上， 选取以水平油气管线的中心线为 对称中心线、 能够邻接并覆盖零件投影区域的矩形区域记为零件矩形区域， 获得各个零件 矩形区域的中心坐标(xi,yi)， 和边长， 其中i ＝1,2,3,. .....,i； 步骤五、 在x＞0,y＞0的定义域 内， 利用matlab计算求取步骤三所述的水平油气管线的 中心线在平台坐标系下的正投影的直线方程y＝kx +b与步骤二所述的yn＝bn、 xn＝an的交点 坐标(xk,yk)， 其中n＝1,2,3,......,n、 k＝1,2,3,....； 交点的集合为{Pk}， 即用于支撑步 骤三所述的水平油气管线的直顶支架 能够与横向钢架梁或者纵向钢架梁安装连接的位置 点集合； 步骤六、 判断水平油气管线直顶支架能够与横向钢架梁或者纵向钢架梁安装连接并且 不与管线上的零件发生干涉的位置点 集合， 具体步骤为： 第一步， 针对水平油气管线上装有的零件正投影在平台坐标系上所形成的零件矩形区 域， 当零件矩形区域的中心坐标为(xi,yi)且i＝1时， 利用matlab计算{Pk}中各点到i＝1 的 零件矩形区域的中心坐标(x1,y1)的距离Tk， 令T＝Tk‑T1， T1为i＝1的零件矩形区域沿安装该 零件的水平油气管线中心线 方向的边长的一半， 若T >0， 则点在i＝ 1的零件矩形区域外； 若T ≤0， 则点在i ＝1的零件矩形区域内， 依次判断{Pk}中各点是否在i ＝1的零件矩形区域内； 第二步， 采用第一步方法依次计算判断{Pk}中的点是否在各个零件矩形区域内， 将{Pk} 在各个零件矩形区域内 的点剔除， 得到新的点集合{Pk'}， 即水平油气 管线直顶支架能够与 横向钢架梁或者纵向钢架梁安装连接并且不与管线上的零件发生干涉的位置点 集合； 步骤七、 判断水平油气管线直顶支架能够与横向钢架梁或者纵向钢架梁安装连接， 并 且不与甲板上的其 他设备、 管线上的零件发生干涉的位置点 集合， 具体步骤为： 第一步， 利用matlab计算|xk‑x1|、 |yk‑y1|,若|xk‑x1|＞e1/2,|yk‑y1|＞f1/2， 则点在第一 个设备矩形区域外； 否则， 点在第一个设备矩形区域内， 依次判断{Pk'}中各点是否在第一 个零件矩形区域内； 式中xk、 yk为新的点集合{Pk'}中的点的横坐标、 纵坐标， x1、 y1分别为当m＝1时设备矩形 区域中心的横坐标、 纵坐标、 e1为当m＝1时设备矩形区域在x轴方向上的边长、 f1为当m＝1时 设备矩形区域在y轴方向上的边长； 第二步， 采用第一步方法依次计算判断{Pk'}中的点是否在各个设备矩形区域内， 将权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114329915 A 2{Pk'}在各个设备矩形区域内的点剔除， 得到新的点集合{Pk”}， 即水平油气管线直顶支架能 够与横向钢架梁或者 纵向钢架梁安装连接并且不与甲板上的各类设备、 管线 上的零件发生 干涉的位置点 集合。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114329915 A 3