船舶變形實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體是涉及一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)船舶變形的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于惡劣天氣影響或裝貨不合理等因素導(dǎo)致貨船在海上斷裂的事故時(shí)有發(fā)生，此類海難事故一旦發(fā)生，多會(huì)造成海洋污染、嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失或人命事故，特別是大型油船、化學(xué)品船若發(fā)生海難事故將造成長時(shí)間的嚴(yán)重海洋污染事故；半潛船承載了大部份高價(jià)值平臺(tái)的運(yùn)輸任務(wù)，如果半潛船發(fā)生此類事故，肯定給貨主和船東各方帶來沉重的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]目前的船舶在裝貨或航行時(shí)主要通過船舶吃水刻度或吃水傳感器大致了解船舶的吃水情況，從而推斷船舶有沒有變形。但船舶航行過程中如因所裝貨物產(chǎn)生位移(如木材、鋼材、礦砂等)導(dǎo)致船舶產(chǎn)生過度變形，僅通過吃水傳感器提供的數(shù)據(jù)并不能很準(zhǔn)確地得到船舶變形信息，因?yàn)榇昂叫羞^程中吃水傳感器會(huì)受到船舶底部海水壓力場(chǎng)或海面波浪的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，有必要針對(duì)上述通過吃水傳感器提供的數(shù)據(jù)并不能很準(zhǔn)確地得到船舶變形信息的問題，本實(shí)用新型提供一種船舶變形實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型船舶變形實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括管道系統(tǒng)，以及信息采集及處理系統(tǒng)；
[0006]所述管道系統(tǒng)內(nèi)充滿液體；
[0007]所述信息采集及處理系統(tǒng)包括采集船舶的彎曲變形信息的若干第一壓力傳感器，采集船舶的扭轉(zhuǎn)變形信息的若干第二壓力傳感器，對(duì)第一壓力傳感器、第二壓力傳感器采集的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并處理的數(shù)據(jù)處理裝置；
[0008]所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)船舶變形時(shí)，管道系統(tǒng)中位于船舶的縱中平面并且沿船舶縱向分布的若干部分與船舶中位于管道系統(tǒng)該若干部分對(duì)應(yīng)上方和/或下方的結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置固定，所述若干第一壓力傳感器采集管道系統(tǒng)該若干部分內(nèi)液體壓強(qiáng)信息；管道系統(tǒng)中不位于船舶的縱中平面的若干部分與船舶中位于管道系統(tǒng)該若干部分對(duì)應(yīng)上方和/或下方的結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置固定，該若干部分中存在沿船舶縱向分布的組成，所述若干第二壓力傳感器采集管道系統(tǒng)該若干部分內(nèi)液體壓強(qiáng)信息。
[0009]根據(jù)流體靜力學(xué)，靜止流體中兩點(diǎn)之間的壓強(qiáng)差與該兩點(diǎn)于豎直方向的距離成正比。第一壓力傳感器、第二壓力傳感器采集固定于船舶上的管道系統(tǒng)內(nèi)液體壓強(qiáng)信息，根據(jù)流體靜力學(xué)將此壓強(qiáng)信息轉(zhuǎn)化為管道系統(tǒng)的位移信息，由于管道系統(tǒng)與船舶固定，那么根據(jù)管道系統(tǒng)的位移信息可得到船舶準(zhǔn)確的彎曲變形量及扭轉(zhuǎn)變形量。
[0010]在本實(shí)用新型其中一種實(shí)施方式中，所述管道系統(tǒng)包括縱向管道、橫向管道，橫向管道由若干橫向分管道組成；
[0011]所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)船舶變形時(shí)，所述縱向管道位于船舶的縱中平面，并且縱向管道的若干部分與船舶中位于縱向管道該若干部分對(duì)應(yīng)上方和/或下方的結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置固定，所述若干第一壓力傳感器采集縱向管道該若干部分內(nèi)液體壓強(qiáng)信息；所述橫向分管道沿船舶縱向分布，并且橫向分管道中不位于船舶的縱中平面的若干部分與船舶中位于橫向分管道該若干部分對(duì)應(yīng)上方和/或下方的結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置固定，所述若干第二壓力傳感器采集橫向分管道該若干部分內(nèi)液體壓強(qiáng)信息。
【附圖說明】
[0012]以下結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0013]圖1為本實(shí)用新型其中一種實(shí)施方式中信息采集及處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型其中一種實(shí)施方式中第一壓力傳感器、第二壓力傳感器于管道系統(tǒng)上的布置圖。
[0015]圖3為圖2中管道系統(tǒng)安裝于船舶上時(shí)其中一個(gè)視角的安裝示意圖。
[0016]圖4為圖2中管道系統(tǒng)安裝于船舶上時(shí)另一個(gè)視角的安裝示意圖。
[0017]圖5為本實(shí)用新型其中一種實(shí)施方式得到的船舶變形其中一個(gè)狀態(tài)的彎曲變形坐標(biāo)圖。
[0018]圖6為本實(shí)用新型其中一種實(shí)施方式得到的船舶變形其中一個(gè)狀態(tài)的扭轉(zhuǎn)變形坐標(biāo)圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:1_管道系統(tǒng)，2-第一壓力傳感器，3-第二壓力傳感器，4-數(shù)據(jù)處理裝置，5-縱向管道，6-橫向分管道，7-管碼，8-信號(hào)采集箱，9-計(jì)算機(jī)，10-船舶。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型船舶變形實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括管道系統(tǒng)1，該管道系統(tǒng)I內(nèi)充滿液體。所述船舶變形實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括信息采集及處理系統(tǒng)，參見圖1，所述信息采集及處理系統(tǒng)包括采集船舶的彎曲變形信息的若干第一壓力傳感器2，采集船舶的扭轉(zhuǎn)變形信息的若干第二壓力傳感器3，對(duì)第一壓力傳感器2、第二壓力傳感器3采集的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并處理的數(shù)據(jù)處理裝置4。
[0021]所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)船舶變形時(shí)，參見圖2、圖3、圖4，管道系統(tǒng)I中位于船舶10的縱中平面并且沿船舶縱向分布的若干部分與船舶10中位于管道系統(tǒng)I該若干部分對(duì)應(yīng)上方和/或下方的結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置固定，所述若干第一壓力傳感器2采集管道系統(tǒng)I該若干部分內(nèi)液體壓強(qiáng)信息；參見圖2、圖4，管道系統(tǒng)I中不位于船舶10的縱中平面的若干部分與船舶10中位于管道系統(tǒng)I該若干部分對(duì)應(yīng)上方和/或下方的結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置固定，該若干部分中存在沿船舶縱向分布的組成，所述若干第二壓力傳感器3采集管道系統(tǒng)I該若干部分內(nèi)液體壓強(qiáng)信息。
[0022]根據(jù)流體靜力學(xué)，靜止流體中兩點(diǎn)之間的壓強(qiáng)差與該兩點(diǎn)于豎直方向的距離成正比，那么通過測(cè)量管道系統(tǒng)I某部分內(nèi)液體的壓強(qiáng)變化值(實(shí)際采集的壓強(qiáng)與初始?jí)簭?qiáng)的差值)可計(jì)算得到管道系統(tǒng)I該部分的位移于豎直方向的分量。由于所述若干第一壓力傳感器2采集管道系統(tǒng)I中位于船舶10的縱中平面并且沿船舶縱向分布的若干部分內(nèi)液體壓強(qiáng)信息，而且管道系統(tǒng)I該若干部分與船舶10中位于管道系統(tǒng)I該若干部分對(duì)應(yīng)上方和/或下方的結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置固定，那么通過對(duì)第一壓力傳感器2采集的壓強(qiáng)信息進(jìn)行分析，可得到船舶10彎曲變形的信息，具體是可得到船舶10彎曲變形的撓度。
[0023]同樣的，由于所述若干第二壓力傳感器3采集管道系統(tǒng)I中不位于船舶10的縱中平面的若干部分內(nèi)液體壓強(qiáng)信息，而且管道系統(tǒng)I該若干部分中存在沿船舶縱向分布的組成，管道系統(tǒng)I該若干部分與船舶10中位于管道系統(tǒng)I該若干部分對(duì)應(yīng)上方和/或下方的結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置固定，那么通過對(duì)第二壓力傳感器3采集的壓強(qiáng)信息進(jìn)行分析，可得到船舶10扭轉(zhuǎn)變形的信息，具體是可得到船舶10扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角。
[0024]具體的，參見圖2，本實(shí)施方式中，所述管道系統(tǒng)I包括縱向管道5、橫向管道，橫向管道由若干橫向分管道6組成。
[0025]所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)船舶變形時(shí)，參見圖3、圖4，所述縱向管道5位于船舶10的縱中平面，并且縱向管道5的若干部分與船舶10中位于縱向管道5該若干部分對(duì)應(yīng)下方的結(jié)構(gòu)通過管碼7固定相連，例如參見圖3，縱向管道5的A部分與船舶10中位于縱向管道5的A部分下方的a結(jié)構(gòu)通過管碼7固定相連，縱向管道5的B部分與船舶10中位于縱向管道5的B部分下方的b結(jié)構(gòu)通過管碼7固定相連；從而使縱向管道5該若干部分與船舶10中位于縱向管道5該若干部分對(duì)應(yīng)下方的結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置固定。那么若船體中與縱向管道5該若干部分固定的部分發(fā)生位移，縱向管道5該若干部分也會(huì)發(fā)生相同的位移。根據(jù)流體靜力學(xué)，靜止流體中兩點(diǎn)之間的壓強(qiáng)差與該兩點(diǎn)于豎直方向的距離成正比，那么采用所述若干第一壓力傳感器2采集縱向管道5該若干部分內(nèi)液體壓強(qiáng)信息，并對(duì)第一壓力傳感器2采集的壓強(qiáng)信息進(jìn)行分析可以得到船舶10的彎曲變形的撓度數(shù)據(jù)。所述縱向管道5與船舶10固定的部分可以看作為數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，其數(shù)量可依據(jù)船舶長度、數(shù)據(jù)采集精度來確定。
[0026]圖5為信息采集及處理系統(tǒng)對(duì)第一壓力傳感器某一時(shí)刻采集的壓強(qiáng)信息進(jìn)行分析后得到的船舶彎曲變形坐標(biāo)圖，圖中某點(diǎn)的Y坐標(biāo)值代表第一壓力傳感器(或船舶彎曲變形數(shù)據(jù)采集點(diǎn))在船舶上的縱向位置，Λ H值代表第