[發明專利]用于水下系泊設備的集成式監測鏈環

有效

• 申請號: 201810500313.1
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108791709B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 張濤;汪雪良;魯晶;楊華偉;吳宴華;徐春;楊啟帆
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心（中國船舶重工集團公司第七0二研究所）
• 主分類號: B63B21/00
• 分類號: B63B21/00;G08C17/02
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 嚴梅芳;聶啟新

用于水下系泊設備的集成式監測鏈環，包括包括環和跨設并固接在環橫向上的安裝罩；安裝罩包括殼體段，殼體段的兩端外壁分別固接在環橫向兩端的內周壁上；安裝罩內部安裝有兩個應變傳感模塊、兩個數據采集模塊和一個無線信號傳輸模塊，其中，兩個應變傳感模塊分別設在與環內周壁固接的殼體段兩端的內壁上；應變傳感模塊與數據采集模塊之間設有信號傳輸線纜，兩個數據采集模塊分別接收兩個應變傳感模塊輸出的應變信號，兩個數據采集模塊與無線信號傳輸模塊之間均設有通信線纜；安裝罩上設有水密的無線信號發射孔。本發明具備帶有橫檔的錨鏈連接件的外形，在實現應力實時監測的同時，解決了現有同類裝置結構分散和裝配復雜的問題。

技術領域

本發明涉及船舶與海洋工程測試技術領域，具體涉及用于水下系泊設備的集成式監測鏈環。

背景技術

系泊定位是船舶與海洋工程領域最常用的海上定位方式，廣泛應用于浮式平臺、海上機場、浮式生產系統以及海洋工程船舶等海洋工程裝備中。系泊設備包括錨鏈、系泊纜索、卸扣等，系泊設備一方面降低浮式平臺在垂直面的運動(如橫搖、縱搖、垂蕩)，另一方面限制浮式平臺在環境載荷作用下的水平運動，保證浮式平臺的正常作業和生存。然而，浮體在海上長期受風、浪、流等交變載荷作用，使得系泊設備不斷承受隨機動態疲勞載荷，加上海水腐蝕、結構老化，長期以往可能導致錨鏈、纜索疲勞斷裂，從而影響浮體正常作業，甚至威脅浮體安全。隨著海工裝備不斷向大型化、大深度方向發展，系泊設備的結構安全問題得到廣泛的關注。現有的錨鏈結構安全監測方法是在系泊設備連接端加裝應力傳感裝置，設計傳感裝置專用夾具，模擬錨鏈間的應力傳遞關系。這種監測結構的缺陷在于：(1)應力傳感裝置外形與錨鏈相差較大，不能很好地融入系泊設備，收放時需要進行安裝、調試、保護、拆卸等一系列的繁瑣工作；(2)系泊纜在水下呈“懸鏈線”形式，錨鏈鏈環之間存在作用角，而布置在端部的應力傳感裝置不能很好地反映整個系泊鏈的受力情況。上述缺陷使得這種使用攜帶傳感裝置的夾具安裝在錨鏈上的監測裝置大大降低了設備的可用性，也導致其無法在民用領域廣泛普及。

發明內容

本申請人針對現有技術中的上述缺點進行改進，提供一種用于水下系泊設備的集成式監測鏈環，其將應變傳感、數據采集、無線信號傳輸集成至錨鏈鏈環主體的橫向上，集成后的監測鏈環具有帶有橫檔的錨鏈連接件的基本外形，能夠布置在系泊鏈的任意位置，無需進行額外的保護工作，在確保監測性能的同時，具備更高的實用性和適用性。

本發明的技術方案如下：

用于水下系泊設備的集成式監測鏈環，包括環和跨設并固接在環橫向上的安裝罩；安裝罩包括殼體段，殼體段的兩端外壁分別固接在環橫向兩端的內周壁上；安裝罩內部安裝有兩個應變傳感模塊、兩個數據采集模塊和一個無線信號傳輸模塊，其中，兩個應變傳感模塊分別設在與環內周壁固接的殼體段兩端的內壁上；應變傳感模塊與數據采集模塊之間設有信號傳輸線纜，兩個數據采集模塊分別接收兩個應變傳感模塊輸出的應變信號，兩個數據采集模塊與無線信號傳輸模塊之間均設有通信線纜；安裝罩上設有水密的無線信號發射孔。

其進一步技術方案為：

所述無線信號傳輸模塊設在安裝罩的中部位置，無線信號傳輸模塊的兩側均布置有應變傳感模塊和數據采集模塊，且數據采集模塊位于無線信號傳輸模塊與相配設的應變傳感模塊之間。

所述安裝罩包括一個上部開口的盒體和用來蓋合所述上部開口的蓋子，兩個應變傳感模塊、兩個數據采集模塊和一個無線信號傳輸模塊均安裝在盒體內，殼體段設在盒體上，蓋子與盒體密封且固定連接。

所述蓋子與盒體之間設有水密蓋板，水密蓋板、蓋子上均設有水密的無線信號發射孔，且水密蓋板、蓋子上無線信號發射孔同軸設置。

所述環為無檔鏈環主體，環與安裝罩固接后的整體外形為有檔鏈環的外形。

所述環為由兩只半環通過鎖緊銷固定連接形成的鏈環主體，環與安裝罩固接后的整體外形為肯特卸扣的外形。