海上结构物的风载荷获取方法及装置与流程

本申请涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种海上结构物的风载荷获取方法及装置、计算机设备、计算机可读存储介质。

背景技术：

在半潜式平台、船舶等海上结构物的设计过程中，风载荷是对海上结构物进行动力定位以及锚泊定位等分析的重要参数。

在现有实现中，通常采用母型船类比方法或者模型试验方法对海上结构物的风载荷进行获取。母型船类比方法是根据母型船模型试验数据来对船舶的风载荷进行估算，但由于难以获得合适的母型船模型试验数据，容易导致估算得到的风载荷准确度不高。模型试验方法则是通过对海上结构物的设计模型进行试验来获得风载荷，但需要预先准备海上结构物的设计模型，所需试验准备的时间较长，并且极大地增加了预算费用。

因此，在海上结构物的设计过程中，如何高效地获取海上结构物的风载荷是亟待解决的技术问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

基于上述技术问题，本申请提供一种海上结构物的风载荷获取方法及装置、计算机设备、计算机可读存储介质。

一种海上结构物的风载荷获取方法，包括：通过对海上结构物进行不同承风面上的轮廓提取，获得所述海上结构物在不同承风面上的轮廓；对海平面以上的承风面轮廓进行不同高度区间的轮廓提取，获得所述承风面对应于不同高度区间的轮廓；根据不同高度区间所对应轮廓的面积、所述海上结构物对应的形状系数以及不同高度区间对应的高度系数，计算所述承风面在总体上的风载荷系数；根据所述承风面在总体上的风载荷系数、风向角度和风速计算所述海上结构物的风载荷。

一种海上结构物的风载荷获取装置，包括：整体轮廓提取模块，用于通过对海上结构物进行不同承风面上的轮廓提取，获得所述海上结构物在不同承风面上的轮廓；区间轮廓提取模块，用于对海平面以上的承风面轮廓进行不同高度区间的轮廓提取，获得所述承风面对应于不同高度区间的轮廓；风载荷系数计算模块，用于根据不同高度区间所对应轮廓的面积、所述海上结构物对应的形状系数以及不同高度区间对应的高度系数，计算所述承风面在总体上的风载荷系数；风载荷计算模块，用于根据所述承风面在总体上的风载荷系数、风向角度和风速计算所述海上结构物的风载荷。

一种计算机设备，包括处理器及存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现如上所述的海上结构物的风载荷获取方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的海上结构物的风载荷获取方法。

与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：

在上述技术方案中，先通过对海上结构物进行不同承风面上的轮廓提取，获得海上结构物在不同承风面上的轮廓，然后对海平面上的承风面轮廓进行不同高度区间的轮廓提取，以获得承风面在不同高度区间上的轮廓，从而根据所获得的不同高度区间所对应轮廓的面积、海上结构物对应的形状系数和不同高度区间对应的高度系数计算承风面在总体上的风载荷系数，并根据所得承风面在总体上的风载荷系数、风向角度和风速计算得到海上结构物的风载荷。

在本申请实施例所揭示的方法中，只需对海上结构物的外形轮廓进行一次提取，即可相应获取到海上结构物的风载荷，无需依赖于母型船模型试验数据或者海上结构物的设计模型，从而使得风载荷的获取过程更加地高效。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并于说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种海上结构物的风载荷获取方法的流程图；

图2是图1对应实施例中步骤110在一个实施例的流程图；

图3是图1对应实施例中步骤130在一个实施例的流程图；

图4是图1对应实施例中步骤130在另一个实施例的流程图；

图5是根据另一示例性实施例示出的一种海上结构物的风载荷获取方法的流程图；

图6是图1对应实施例中步骤170在一个实施例的流程图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种半潜式平台的正投影视图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种半潜式平台的侧投影视图；

图9是对图7所示正投影视图进行轮廓提取所得正投影轮廓的示意图；

图10是对图8所示侧投影视图进行轮廓提取所得侧投影轮廓的示意图；

图11是根据一示例性实施例示出的一种海上结构物的风载荷获取装置的框图；

图12是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备的硬件结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

如上所述，在半潜式平台、船舶等海上结构物的设计过程中，风载荷是对海上结构物进行动力定位以及锚泊定位等分析的重要参数，因此风载荷的获取对于海上结构物的设计来说十分重要。

在现有的风载荷获取方法中，必须依赖于母型船模型试验数据或者海上结构物的设计模型来获得海上结构物所承受的风载荷，无法对风载荷进行高效获取，因此，有必要提供一种能够对海上结构物的风载荷进行高效获取的技术方案。

请参阅图1，基于本申请的一个方面提供了一种海上结构物的风载荷获取方法，用以对海上结构物的风载荷进行改高效率地获取。

如图1所示，在一示例性的实施例中，一种海上结构物的风载荷获取方法可以包括以下步骤：

步骤110，通过对海上结构物进行不同承风面上的轮廓提取，获得海上结构物在不同承风面上的轮廓。

其中，海上结构物是指部分结构体没于海水中，而其余部分结构体位于海平面以上的工程结构，如前所述的，海上结构物可以是船舶或者半潜式平台，本处并不对海上结构物的具体结构类型进行限制。

海上结构物的承风面是指承受空气流动所产生压力的海上结构物表面，例如，承风面可以是海上结构物的正投影面和侧投影面，也可是其他投影形式的海上结构物表面，本处也不对此进行限制。

通过对海上结构物在不同承风面上的轮廓进行提取，可以根据所获得的海上结构物在不同承风面上的轮廓确定的整体外形轮廓。

步骤130，对海平面以上的承风面轮廓进行不同高度区间的轮廓提取，获得承风面对应于不同高度区间的轮廓。

其中，由于海平面以上的承风面是暴露在空气中，因此需要承受空气流动所产生的压力，即风载荷。并且对应于海平面以上的不同高度区间，承风面所承受风载荷的分布也应当有所不同，由此，为了对海上结构物的风载荷进行准确获取，有必要对海上结构物的承风面在不同高度区间所承受风载荷的分布进行相应获取。

通过对海平面以上的承风面轮廓进行不同高度区间的轮廓提取，以获得承风面在不同高度区间上的轮廓，从而根据承风面在不同高度区间上的轮廓进一步获取海上结构物的承风面在不同高度区间所承受风载荷的分布。

需要说明的是，承风面在海平面以上的不同高度区间是预先设定的，并且不同高度区间对应的高度系数也不相同，其中，不同高度区间对应的高度系数用于进行承风面的风载荷计算，具体请参见步骤150。

示例性的，参考《海上移动平台入级规范》第二篇第二章第2节记载的，将海平面以上的高度划分为0-15.3米、16.3-30.5米、30.5-46.0米、46.0-61.0米等若干区间，其中，0-15.3米高度区间所对应高度系数为1.0，16.3-30.5米高度区间所对应高度系数为1.1，30.5-46.0米高度区间所对应高度系数为1.2，46.0-61.0米高度区间所对应高度系数为1.3。其它高度区间及其对应的高度系数本处不一一列举。

步骤150，根据不同高度区间所对应轮廓的面积、海上结构物对应的形状系数以及不同高度区间对应的高度系数，计算承风面在总体上的风载荷系数。

其中，在《海上移动平台入级规范》第二篇第二章第2节中，针对不同形状的海上结构物设定有不同的形状系数，示例性的，球形的海上结构物所对应形状系数为0.4，大的平面(例如船体和甲板室)对应的形状系数为1.0，井架对应的形状系数为1.25。由此，根据海上结构物的整体外形轮廓，即可获得海上结构物所对应的形状，从而确定海上结构物对应的形状系数。

而在另外的实施例中，海上结构物对应的形状系数是预先设定的，因此在执行承风面所对应风载荷系数的计算时可以相应获取。

海上结构物的承风面所承受的风载荷是指承风面承受空气流动所产生的合力，即承风面在总体上所承受的风载荷，是沿着高度区间相应变化的分布载荷，由此，海上结构物的承风面所承受风载荷的大小与承风面在不同高度区间所对应轮廓的面积、海上结构物的形状系数以及不同高度区间对应的高度系数有关。

在一个示例性的实施例中，对海上结构物的每一个承风面，计算承风面在总体上的风载荷系数的公式为：

其中，ρair表示空气密度，cs表示海上结构物对应的形状系数，ch,j表示海平面以上的承风面对应于不同高度区间的高度系数，j(m≥j≥1)则表示承风面所对应高度区间的数量，aj表示承风面在不同高度区间所对应轮廓的面积。

由此在本实施例中，可以计算得到海上结构物的不同承风面在总体上的风载荷系数。

步骤170，根据承风面在总体上的风载荷系数、风向角度和风速计算海上结构物的风载荷。

其中，风向角度是指空气所流动的方向，风速则是指空气所流动的速度，空气流动所对应的方向和速度都将对海上结构物的风载荷产生影响。

需要说明的是，海上结构物的风载荷是指海上结构物在整体上所承受的风载荷大小，因此需要根据海上结构物的不同承风面在总体上的风载荷系数、以及空气流动所产生的风向角度和风度来对海上结构物的风载荷进行计算。

与现有技术相比，本实施例提供的方法只需要对海上结构物的外形轮廓进行一次性提取，即可相应获取得到海上结构物的风载荷，无需依赖于母型船模型试验数据或者海上结构物的设计模型，从而使得风载荷的获取过程更加地高效。

并且，本实施例还结合了海上结构物的不同承风面所承受风载荷沿不同高度区间分布的特点，从整体上对海上结构物所承受的风载荷进行获取，能够准确得到海上结构物的风载荷，从而为海上结构物的设计提供有效的参考数据。

请参阅图2，图2是图1所对应实施例中步骤110在一个实施例的流程图。在此实施例中，海上结构物所对应的承风面包括海上结构物的正投影面和侧投影面。

如图2所示，在一示例性的实施例中，步骤110至少包括以下步骤：

步骤111，分别从海上结构物的正投影视图和侧投影视图中提取海上结构物对应的轮廓标定点。

首先需要说明的是，在海上结构物的设计中，通常是将海上结构物的正投影面和侧投影面作为重要的承风面，以对海上结构物在整体上所承受的风载荷进行相应获取。因此在本实施例中，将海上结构物的正投影面和侧投影面作为海上结构物所对应的承风面。

海上结构物的正投影视图和侧投影视图是在海上结构物的设计中所形成的设计图，例如可以是通过autocad绘图软件所绘制的海上结构物图案。

海上结构物的正投影视图和侧投影视图中预先对海上结构物的轮廓进行了相应标定，也即，正投影视图和侧投影视图所对应轮廓线上预先标定有若干轮廓标定点，以通过这些轮廓标定点对海上结构物的正投影轮廓和侧投影轮廓进行定位。因此在本实施例中，只需对海上结构物的正投影视图和侧投影视图中所标定的轮廓标定点进行相应提取即可。

便于理解的，为了使得轮廓标定点能够实现准确的轮廓定位，对于形状复杂的轮廓线，可以通过大量的轮廓标定点进行此轮廓线的标定。

步骤113，通过对提取的轮廓标定点进行连线，获得海上结构物的正投影轮廓和侧投影轮廓。

如上所述，轮廓标定点用于对海上结构物的正投影轮廓和侧投影轮廓进行准确定位，针对分别从正投影视图和侧投影视图中提取的轮廓标定点，使用平滑连线依次对轮廓标定点进行连接，即可获得海上结构物的正投影轮廓和侧投影轮廓。

而在其它的实施例中，可以采用轮廓线提取算法从海上结构物的正投影视图和侧投影视图中直接提取得到海上结构物的正投影轮廓和侧投影轮廓。

示例性，在海上结构物的正投影视图和侧投影视图中，预先对海上结构物的轮廓线进行特殊标记，例如将轮廓线的线条颜色设置为与其它线条颜色相区别，或者将轮廓线的线条粗细设置为与其它线条的粗细程度相区别，从而通过对此特殊标记的轮廓线进行识别，即可获得海上结构物的正投影轮廓和侧投影轮廓。

由此，通过本实施例所提供的方法，能够对海上结构物的正投影轮廓和侧投影轮廓进行准确提取，为后续进行承风面在不同高度区间上的轮廓提取以及轮廓面积计算提供准确的数据参数。

请参阅图3，图3是图1所对应实施例中步骤130在一个实施例的流程图。在此实施例中，对承风面对应于不同高度区间的轮廓获取是根据为海上结构物定义的吃水进行的。

如图3所示，在一示例性的实施例中，步骤130至少包括以下步骤：

步骤131，根据所定义海上结构物的吃水，获取承风面轮廓中位于吃水以上的轮廓标定点。

其中，为海上结构物定义的吃水对应于海上结构物在海平面以下的高度，便于理解的，海上结构物没于海水中的深度即为海上结构物的吃水。

在本实施例中，承风面轮廓包括海上结构物的不同承风面所对应的轮廓，例如上述实施例中获取的正投影轮廓和侧投影轮廓。

由于承风面轮廓中含有若干轮廓标定点，通过将每一轮廓标定点相对海上结构物底部的高度与所定义吃水进行对比，能够确定承风面轮廓中高度大于吃水的轮廓标定点获取为位于吃水以上的轮廓标定点。

示例性的，轮廓标定点相对海上结构物底部的高度可以由轮廓标定点的位置坐标确定，根据此位置坐标可以确定轮廓标定点对应于海上结构物上的真实高度信息。

步骤133，按照预设的高度区间对轮廓标定点进行划分。

如前所述，吃水以上的不同高度区间是预先设定的，因此对承风面轮廓中位于吃水以上的轮廓标定点，根据轮廓标定点与吃水之间的高度差，将轮廓标定点划分至对应的高度区间中。

由此，对应于不同的高度区间，分别含有若干轮廓标定点，以根据不同高度区间对应的轮廓标定点定位承风面在不同高度区间上的轮廓。

步骤135，通过对同一高度区间所含有的轮廓标定点进行连线，获得承风面在不同高度区间上的轮廓。

因此在本实施例中，对于海上结构物的不同承风面，能够分别获得每一承风面位于吃水以上的部分在不同高度区间上的轮廓分布。根据承风面在不同高度区间上的轮廓，即可相应获得承风面对应于不同高度区间的面积，以计算承风面在总体上的风载荷系数。

在另一示例性实施例中，如图4所示，在步骤135之前，步骤130还可以包括以下步骤：

步骤210，获取分别位于高度区间端点的上侧和下侧，且与高度区间端点最接近的轮廓标定点。

首先需要说明的是，在不同情况下，海上结构物所对应的吃水也应当不同。示例性的，半潜式平台可以通过升降的形式来应对海上的不同情况，而半潜式平台的吃水也相应发生变化，例如，半潜式平台在日常的钻井模式下或者台风等极端天气下的吃水互不相同。

在海上结构物的设计中，需要考虑到这些可能的情况，以设计得到稳定可靠的海上结构物。因此，往往需要定义海上结构物的不同吃水，并计算海上结构物对应于不同吃水所承受的风载荷。

由此，对应于不同的吃水，乘风面在吃水以上的不同高度区间所对应的区域也是相应变化的，从而导致设计人员为承风面轮廓所预先标定的轮廓标定点中，可能不存在与预设标定区间端点相对应的轮廓标定点，因此步骤135中无法准确获取承风面在不同高度区间上的轮廓，从而影响对海上结构物的风载荷计算准确性。

为了解决这个问题，必须准确地获取海上结构物的承风面轮廓中对应于不同高度区间端点的轮廓点，并将此轮廓点获取为新的轮廓标定点，通过将同一高度区间的两个端点所对应轮廓标定点相连接，即可准确区分承风面对应于不同高度区间的区域边界。

在本实施例中，通过分别获取位于高度区间端点两侧、且与高度区间端点最接近的两个轮廓标定点，即可将这两个轮廓标定点之间的中间点确定为是对应于高度区间端点的新的轮廓标定点。

步骤230，将轮廓标定点之间的中间点获取为承风面轮廓中对应于高度区间端点的轮廓标定点，并将此轮廓标定点划分至对应的高度区间。

其中，根据所获取位于高度区间端点两侧的轮廓标定点的位置坐标，通过对二者位置坐标进行线性插值计算，即可获得中间点所对应的位置坐标，从而获得承风面轮廓中对应于高度区间端点的轮廓标定点。

通过将所获得的轮廓标定点划分至对应的高度区间，然后再按照步骤135所描述的内容对不同高度区间所包含的轮廓标定点依次连接，即可准确获得承风面在不同高度区间上的轮廓。

如图5所示，在一示例性的实施例中，在步骤150之前，海上结构物的风载荷获取方法还包括以下步骤：

步骤310，对承风面在不同高度区间上的轮廓，获取所含有轮廓标定点的坐标。

其中，对承风面在总体上的风载荷系数进行计算之前，还需要根据承风面对应于不同高度区间的区域的面积进行分别计算，即计算承风面在不同高度区间上所对应轮廓的面积。

在本实施例中，对承风面在不同高度区间上所对应轮廓的面积的计算需要依赖于轮廓上所含有轮廓标定点的坐标，因此需要不同高度区间所对应轮廓中含有的每一轮廓标定点的坐标进行相应获取。

步骤330，以其中一个轮廓标定点为固定点，依次计算固定点与其它相邻两个轮廓标定点所构成三角形的面积。

其中，以海上结构的其中一个承风面在某一高度区间上的轮廓来说，若所含有的轮廓标定点依次为a1，a2，a3，a4，a5，……，an，且以a1为固定点，则分别计算三角形a1a2a3、a1a3a4、a1a4a5，……，a1an-1an的面积。

需要说明的是，在计算各个三角形的面积时，需要考虑三角形的发线方向，并根据三角形的发线方向来确定三角形面积的正负性。示例性的，可以预先设定三角形所对应三个顶点的逆时针方向为正，并相应设定三角形所对应三个顶点的顺时针方向为负。

步骤350，获取三角形的面积和为此高度区间所对应轮廓的面积。

其中，需要说明的是，在对以上三角形的面积进行求和运算时，需要考虑各个三角形的正负性，并将各个三角形的面积和的绝对值获取的承风面在此高度区间上的轮廓面积。

由此，通过本实施例提供的方法，可以分别获取海上结构物的不同承风面对应于不同高度区间的轮廓面积。

如图6所示，在一示例性的实施例中，步骤170具体包括以下步骤：

步骤171，根据不同承风面在总体上的风载荷系数和风向角度，计算海上结构物所承受风载荷的风向系数。

其中，海上结构物所承受风载荷的风向系数包括海上结构物在水平方向上的水平风向系数，以及在垂直方向上的垂直风向系数。

应当理解，海上结构物的水平方向是指，在海上结构物的整体结构上，由其中一个侧端水平延伸至另一侧端的方向，垂直方向上则是垂直于水平方向所对应的方向。若以船舶为示例，其水平方向可以理解为是船尾指向船首的方向，即船长方向，垂直方向则是指垂直于船长的方向，即左舷指向右舷方向。

在一个实施中，首先需要根据不同承风面在总体上的风载荷系数和风向角度计算得到海上结构物所承受风载荷的合力系数。

需要说明的是，对海上结构物所承受风载荷的获取，应当考虑海上结构物在不同承风面上所承受的风载荷，即海上结构物在整体上所承受空气流动产生的合力，因此在计算海上结构物对应的合力系数时，也需要考虑不同承风面在总体上的风载荷系数。

示例性的，计算海上结构物所对应合力系数的公式为：

其中，a表示风向角度，ftotal(a)表示海上结构物风向角度为a的情况下海上结构物对应的合力系数，f1表示海上结构物在正投影面上的风载荷系数，f2表示海上结构物在侧投影面上的风载荷系数。

由此，在获得海上结构物对应的合力系数后，通过计算合力系数与风向角度余弦的乘积即可得到海上结构物的水平风向系数，并且通过计算合力系数与风向角度正弦的乘积得到海上结构物的垂直风向系数，相应的计算公式如下：

cx(a)＝ftotal(a)·cosa，cy(a)＝ftotal(a)·sina

其中，cx(a)表示海上结构物的水平风向系数，cy(a)表示海上结构物的垂直风向系数。

步骤173，通过计算风向系数与风速平方的乘积，获得海上结构物的风载荷。

在本实施例中，可分别计算海上结构物的水平风向系数与风速平方的乘积，获得海上结构物的整体结构在水平方向上的风载荷，以及计算海上结构物的垂直风向系数与风速平方的乘积，获得海上结构物的整体结构在垂直方向上的风载荷。

由此，在对海上结构物的设计中，根据所获取海上结构物在水平方向和垂直方向上的风载荷，可以进一步准确地对海上结构物进行动力定位以及锚泊定位等分析。

下面将结合一个具体的应用场景来对本申请所提供方法作进一步描述。

如图7和图8所示，图7为一给定的半潜式平台的正投影视图，图8是此半潜式平台的侧投影视图，定义半潜式平台的吃水为14.25米，且定义半潜式平台对应的形状系数为1.0。通过对半潜式平台的正投影视图和侧投影视图进行轮廓提取，所得到半潜式平台的正投影轮廓和侧投影轮廓分别如图9和图10所示。并且通过对半潜式平台位于吃水以上的正投影轮廓和侧投影轮廓进行不同高度区间上的轮廓进行提取，所得对应于不同高度区间的轮廓仍如图9和图10所示。

由此，对半潜式平台的正投影轮廓和侧投影轮廓，分别计算不同高度区间所对应轮廓的面积，以及计算半潜式平台的正投影面和侧投影面在总体上的风载荷系数，并根据正投影面和侧投影面所对应的风载荷系数、所定义的风向角度和风速计算半潜式平台的风载荷。

此外，还可以为半潜式平台定义不同的吃水，并按照上述过程获取半潜式平台在不同吃水下的风载荷。

可以看出，本申请所提供海上结构物的风载荷获取方法，只需要对海上结构物的外形轮廓进行一次提取操作，后续计算不同吃水下的风载荷都基于所提取海上结构物的外形轮廓相应获得，不需要重复海上结构图的提取操作，使得风载荷的计算过程更加快速和高效。

基于本申请的另一方面，还提供一种海上结构物的风载荷获取装置。

如图11所示，在一示例性实施例中，一种海上结构物的风载荷获取装置包括整体轮廓提取模块410、区间轮廓提取模块430、风载荷系数计算模块450和风载荷计算模块470。

整体轮廓提取模块410用于通过对海上结构物进行不同承风面上的轮廓提取，获得所述海上结构物在不同承风面上的轮廓。

区间轮廓提取模块430用于对海平面以上的承风面轮廓进行不同高度区间的轮廓提取，获得所述承风面对应于不同高度区间的轮廓。

风载荷系数计算模块450用于根据不同高度区间所对应轮廓的面积、所述海上结构物对应的形状系数以及不同高度区间对应的高度系数，计算所述承风面在总体上的风载荷系数。

风载荷计算模块470用于根据所述承风面在总体上的风载荷系数、风向角度和风速计算所述海上结构物的风载荷。

在另一示例性的实施例中，海上结构物的承风面包括正投影面和侧投影面，整体轮廓提取模块410包括轮廓标定点提取单元和承风面轮廓获取单元。

轮廓标定点提取单元用于分别从所述海上结构物的正投影视图和侧投影视图中提取所述海上结构物对应的轮廓标定点。

承风面轮廓获取单元用于通过对提取的所述轮廓标定点进行连线，获得所述海上结构物的正投影轮廓和侧投影轮廓。

在另一示例性的实施例中，区间轮廓提取模块430包括吃水定位单元、轮廓标定点划分单元和区间轮廓获取单元。

吃水定位单元用于根据所定义海上结构物的吃水，获取所述承风面轮廓中位于所述吃水以上的轮廓标定点，所述吃水对应于所述海上结构物在海平面以下的高度。

轮廓标定点划分单元用于按照预设的高度区间对所述轮廓标定点进行划分。

区间轮廓获取单元用于通过对同一高度区间所含有的轮廓标定点进行连线，获得所述承风面在所述高度区间上的轮廓。

在另一示例性的实施例中，区间轮廓提取模块430还包括端点侧标定点获取单元和中间点获取单元。

端点侧标定点获取单元用于获取分别位于所述高度区间端点的上侧和下侧，且与所述高度区间端点最接近的轮廓标定点。

中间点获取单元用于将所述轮廓标定点之间的中间点获取为所述承风面轮廓中对应于高度区间端点的轮廓标定点，并将所述轮廓标定点划分至对应的高度区间。

在另一示例性的实施例中，海上结构物的风载荷获取装置还包括坐标获取模块、子面积计算模块以及面积和计算模块。

坐标获取模块用于对所述承风面在不同高度区间上的轮廓，获取所含有轮廓标定点的坐标。

子面积计算模块用于以其中一个轮廓标定点为固定点，依次计算所述固定点与其它相邻两个轮廓标定点所构成三角形的面积。

面积和计算模块用于获取所述三角形的面积和为所述高度区间所对应轮廓的面积。

在另一示例性的实施例中，风载荷计算模块470包括风向系数获取单元和风载荷获取单元。

风向系数获取单元用于根据不同承风面在总体上的风载荷系数和风向角度计算所述海上结构物所承受风载荷的风向系数，所述风向系数包括所述海上结构物在水平方向上的水平风向系数以及在垂直方向上的垂直风向系数。

风载荷获取单元用于通过计算所述风向系数与风速平方的乘积，获得所述海上结构物的风载荷。

在另一示例性的实施例中，风向系数获取单元包括合力系数获取子单元和子风向系数获取子单元。

合力系数获取子单元用于根据不同承风面在总体上的风载荷系数和风向角度，计算所述海上结构物所承受风载荷的合力系数。

子风向系数获取子单元用于获取所述合力系数与风向角度余弦的乘积为所述水平风向系数，以及获取所述合力系数与风向角度正弦的乘积为所述垂直风向系数。

需要说明的是，上述实施例所提供的装置与上述实施例所提供的方法属于同一构思，其中各个模块执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。

基于本申请的另一方面，还提供一种电子设备，其包括处理器及存储器，其中，存储器上存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时实现上述各实施例中所描述海上结构物的风载荷获取方法。

图12是根据一示例性实施例示出的一种电子的框图。如图12所示，计算机设备可以包括以下一个或者多个组件：处理组件501，存储器502，电源组件503，多媒体组件504，音频组件505，传感器组件507以及通信组件508。

其中，上述组件并不全是必须的，计算机设备可以根据自身功能需求增加其他组件或减少某些组件，本实施例不作限定。

处理组件501通常控制计算机设备的整体操作，诸如与显示，数据通信操作以及日志数据处理相关联的操作等。处理组件501可以包括一个或多个处理器509来执行指令，以完成上述操作的全部或部分步骤。此外，处理组件501可以包括一个或多个模块，便于处理组件501和其他组件之间的交互。例如，处理组件501可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件504和处理组件501之间的交互。

存储器502被配置为存储各种类型的数据以支持在计算机设备的操作。这些数据的示例包括用于在计算机设备上操作的任何应用程序或方法的指令。存储器502可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现。存储器502中还存储有一个或多个模块，该一个或多个模块被配置成由该一个或多个处理器509执行，以完成上述实施例所描述方法中的全部或者部分步骤。

电源组件503为计算机设备的各种组件提供电力。电源组件503可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为计算机设备生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件504包括在所述计算机设备和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示器)和tp(touchpanel，触摸面板)。

音频组件505被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件505包括一个麦克风，当计算机设备处于操作模式，如记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器502或经由通信组件508发送。在一些实施例中，音频组件505还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

传感器组件507包括一个或多个传感器，用于为计算机设备提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件507可以检测到计算机设备的打开/关闭状态，组件的相对定位，传感器组件507还可以检测计算机设备或计算机设备一个组件的坐标改变以及计算机设备的温度变化。

通信组件508被配置为便于计算机设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。计算机设备可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi(wireless-fidelity，无线网络)，2g或3g，或它们的组合。

在示例性实施例中，计算机设备可以被一个或多个asic(applicationspecificintegratedcircuit，应用专用集成电路)、dsp(digitalsignalprocessing，数字信号处理器)、pld(programmablelogicdevice，可编程逻辑器件)、fpga(field-programmablegatearray，现场可编程门阵列)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

基于本申请的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各实施例中所描述电子铅封的监控方法。

上述内容，仅为本申请的较佳示例性实施例，并非用于限制本申请的实施方案，本领域普通技术人员根据本申请的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本申请的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。