وضعیت: باز
شماره سند:
تاریخ انتشار: ۱۴۰۰/۰۵/۲۳
مهلت ارسال پیشنهاد: ۱۴۰۰/۰۶/۱۲
فرصتها: براساس پیشنهادها قابل مذاکره خواهد بود.
تماس : ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۶۳ – ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۴۳
ارسال پروپوزالها: https://ghazal.inif.ir/grant
شرکتهای نفت و گاز و کاربران دریایی، تمهیداتی در زمینه بالابردن بهرهوری و افزایش طول عمر مفید سازههای دریایی در نظر گرفتهاند که مهمترین آنها تعمیرات و نگهداری پیوسته در زمان بهرهبرداری میباشد. به منظور تعمیرات و نگهداری، باید تیمهای عملیاتی بهوسیله شناورهای مخصوص در میادین تردد نمایند و عملیات تعمیرات و نگهداری را روی عرشه و حتی زیر آب انجام دهند که این امر شدیداً وابسته به شرایط آب و هوایی منطقه ازجمله ارتفاع موج، پریود موج، سرعت و جهت وزش باد میباشد.
در حال حاضر گزارشهای هواشناسی 5 الی 10 روزه بهصورت مداوم توسط شرکت متقاضی تحقیق به سکوهای نفت و گاز ارسال میگردد. این گزارشها عمدتاً جهت انجام عملیات تعمیرات روزمره مناسب هستند، اما برای برنامهریزی بلندمدت جهت تعمیرات و نگهداری، به صورت جدی نیاز به یک بررسی جامع از تاریخچه و احتمالات وقوع در دادههای هواشناسی برای بهینهسازی برنامههای تعمیرات سکوهای نفتی احساس میشود. بنابراین این نیازمندی وجود دارد که یک مدل پیشگویانه بهمنظور تعیین پنجرههای آب و هوایی امن جهت انجام عملیات تعمیرات و نگهداری سکوی نفتی طراحی شود. در این پروژه تحقیقاتی با کمک گرفتن از تجربیات موجود در زمینه پیشبینی و پیشیابی باد و موج در دریاها، نیاز است تا در زمینه مدلسازی پارامترهای جوی و اقیانوسی بررسی جامعی در آبهای کشور صورت پذیرد و ضمن ارائه پنجرههای مناسب آب و هوایی، یک راهکار هوشمند برای برنامهریزی عملیاتی مناسب جهت بهینهسازی برنامه تعمیرات و نگهداری سکوهای نفتی ارائه گردد.
مهمترین مشخصات آب و هوایی در عملیات تعمیر و نگهداری، مشخصات باد و موج در منطقه موردنظر میباشد. سرعت باد و جهت آن بهطور مستقیم در عملیات بالگردی و عملیات نصب با جرثقیل و بهصورت غیرمستقیم در ایجاد موج در دریا و ناایمن کردن شرایط دریا برای رفتوآمد شناورها تأثیرگذار است. بهمنظور بهینهسازی عملیات تعمیر و نگهداری، بایستی یک رصد هواشناسی بهصورت تاریخچهای صورت پذیرد و به کمک آن، یک پیشبینی آماری جامع به شکل بازههای زمانیِ آرامش، جهت برنامه تعمیرات و نگهداری مانند شکل 1 ارائه گردد. در تعیین پنجرههای آب و هوایی امن نیاز است آستانههای خطر سرعت باد و طولموج در نظر گرفته شود. این آستانههای خطر در عملیات مختلف متفاوت است، بهطور مثال در شکل 1، آستانه خطر سرعت باد بیشتر از 10 نات و طولموج بیشتر از 5/1 متر است.
در طرح پژوهشی حاضر جهت ارتقا دقت پیشبینی بلندمدت در تعیین پنجره آب و هوایی، نیاز است روشهای نوین محاسباتی مورد ارزیابی قرار گیرند.
ارائه پنجرههای پیشبینی بر پایه روشهای ریاضی و نیز احتمالاتی Statistic Down Scaling در کنار شبیهسازیهای آب و هوایی به همراه Dynamic Down Scaling امکانپذیر خواهد بود. در روش احتمالاتی یا آماری نیاز به بررسی تاریخچه آب و هوایی منطقه موردمطالعه طی چندین دهه است. مهمترین گام در این راه، تهیه دادههای پیشیابی و تحلیل اطلاعاتی آنها با روش احتمالاتی و به کمک تحلیل تاریخچه زمانی میباشد. در مسئله Dynamic Down Scaling میبایست با استفاده از یک مدل هواشناسیِ میانمقیاس برای تأمین دادههای هواشناسی و ازجمله آنها، دادههای میدان باد سطحی به انجام برسد. سپس با استفاده از دادههای میدان باد سطحی و سایر واداشتهای هواشناسی حاصل از مدل هواشناسی، یک مدل موج مناسب برای منطقه موردنظر اجرا شود و دادههای موج نیز با تفکیک زمانی و مکانی مدنظر به دست آید. همچنین برای تأمین شرایط اولیه و شرایط مرزی موردنیاز مدل هواشناسی نیز از دادههای باز تحلیل در دسترس استفاده شود.
از مهمترین بخشهای عملیات دادهکاوی و پیادهسازی روشهای یادگیری ماشین جهت پیشبینی، عملیات انتخاب ویژگی است. در این پروژه دادهها و سری زمانیهای مختلفی جهت پیشبینی پنجره آب و هوایی به مدل وارد میشوند. جهت استفاده بهینه، هوشمند و هدفدار از این دادهها بهجای استفاده مستقیم، برخی ویژگیهای آماری و احتمالاتی و البته ابتکاری از تحلیل اولیه دادهها و سریهای زمانی در ابعاد زمان، فرکانس و مکان استخراج میشوند و ضریب اهمیت هریک در مدل پیشبینی ارزیابی و در تولید دیتاست و آموزش مدلها مورداستفاده قرار میگیرند. شناسایی ویژگیهای اصلی از یکسو سبب سادهتر شدن توسعه و تفسیر مدل و همچنین استفاده از آن در آینده میشود و از سوی دیگر از پیچیدگی مسئله ازنظر ابعاد و تأثیر منفی دادههای کماهمیتتر روی مدل خواهد کاست. لذا در این مطالعه میبایست تمام روشهای استانداردی که در این خصوص در علم داده وجود دارد، مورد بررسی و تحقیق قرار گیرد و از بین آنها بهترین انتخاب شود.
انتظار میرود مجری، پس از بررسی و تحقیق، پیشبینیهای مربوط به پنجرههای آب و هوایی آتی را بر اساس بررسی آماری پیشیابی رویدادهای گذشته با استفاده از کارآمدترین روش از بین مدلها و الگوریتمهای مربوطه با دقت حداقل 50 درصد برای سکوی امیرکبیر واقع در دریای خزر به انجام رساند. همچنین انتظار میرود سامانه طراحیشده ضمن بهکارگیری روشهای پیشرفته یادگیری ماشینی، امکان آموزش و ارتقای دقت را دارا باشد. در حقیقت مجری، پنجرههای آب و هوایی مناسب (دادههای هواشناسی متناسب با ویژگیهای تعمیرات توسط کارفرما ارائه میشود) را معرفی کند و تصمیمگیریهای مربوط به تعمیرات و نگهداری متناسب با آن توسط کارفرما اتخاذ خواهند شد. قابل ذکر است از نتایج این پژوهش بایستی بتوان جهت برنامهریزی شاتلهای مورد نیاز جهت بارگیری از سکوی امیرکبیر در دریای خزر نیز استفاده نمود.
4 جفت کردن متغیرهای سراسری و محلی بهمنظور دستیابی به روشهایی است که بهاصطلاح downscaling نامیده میشوند.
سامانه موردنظر باید دارای مشخصات زیر باشد:
پروپوزالها صرفاً باید در چارچوب موردنظر صندوق نوآوری و شکوفایی، تدوین و حداکثر تا تاریخ 1400/06/12 در سامانه غزال به آدرس https://ghazal.inif.ir/grant ارسال شوند. پروپوزالهایی که در چارچوبی غیرازآن، یا به روشهای دیگر به دست صندوق برسند، وارد فرایند ارزیابی نخواهند شد.