[發明專利]一種船體結構應力長期監測報警系統

在審

• 申請號: 202010100046.6
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111311872A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 孫慧;李中月;嚴傳續;孫淼;張磊;劉英偉
• 申請（專利權）人: 上海中船船舶設計技術國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: G08B19/00
• 分類號: G08B19/00;G08B21/18;G01D21/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種船體結構應力長期監測報警系統，其特征在于，具體包括：

若干數據采集裝置，分別設置于船體的各預設監測點，用于采集各所述預設監測點的船體結構形變數據以及各所述預設監測點所在位置的實時溫度數據；

每個所述預設監測點具有至少一預設測點類型；

分析工作站，分別連接各所述數據采集裝置，所述分析工作站包括：

數據存儲模塊，用于保存各所述預設監測點的所述預設測點類型、所述船體結構形變數據和所述實時溫度數據；

結構評估模塊，連接所述數據存儲模塊，用于針對每個所述預設監測點，根據所述船體結構形變數據和所述實時溫度數據，所述預設測點類型以及預設間隔時間進行船體結構評估，得到船體結構評估結果；

結構報警模塊，連接所述結構評估模塊，用于將所述船體結構評估結果與相應的預設閾值進行比較，并根據比較結果給出結構監測報警信息。

2.根據權利要求1所述的船體結構應力長期監測報警系統，其特征在于，所述數據采集裝置包括三個光纖光柵應變計和一個光纖光柵溫度計。

3.根據權利要求2所述的船體結構應力長期監測報警系統，其特征在于，還包括一光纖傳感分析儀，分別連接所述數據采集裝置和所述分析工作站，所述光纖傳感分析儀用于將所述光纖光柵應變計采集得到的所述船體結構形變數據以及所述光纖光柵溫度計采集得到的所述實時溫度數據進行解析，并將解析得到的所述船體結構形變數據和所述實時溫度數據送入所述分析工作站進行船體結構評估。

4.根據權利要求1所述的船體結構應力長期監測報警系統，其特征在于，所述分析工作站還包括數據預處理模塊，分別連接所述數據存儲模塊和所述結構評估模塊，用于在對所述預設監測點進行結構評估之前，對所述船體結構形變數據進行數據預處理，所述數據預處理包括濾波和去奇異值。

5.根據權利要求1所述的船體結構應力長期監測報警系統，其特征在于，所述預設測點類型包括局部屈服測點、總縱強度測點和疲勞測點；

則所述結構評估模塊包括：

第一評估單元，用于在所述預設監測點為所述局部屈服測點或所述總縱強度測點時，按照第一預設間隔時間并根據所述船體結構形變數據和所述實時溫度數據，處理得到表征所述預設監測點的所述船體結構評估結果的米塞斯合成應力；

第二評估單元，用于在所述預設監測點為所述局部屈服測點或所述總縱強度測點時，按照第二預設間隔時間并根據所述船體結構形變數據和所述實時溫度數據，處理得到表征所述預設監測點的所述船體結構評估結果的結構失效概率；

第三評估單元，用于在所述預設監測點為疲勞測點時，按照第三預設間隔時間并根據所述船體結構形變數據和所述實時溫度數據，處理得到表征所述預設監測點的所述船體結構評估結果的結構累積損傷和結構剩余壽命。

6.根據權利要求5所述的船體結構應力長期監測報警系統，其特征在于，所述第三評估單元包括：

第一評估子單元，用于在所述預設監測點為疲勞測點時，按照第三預設間隔時間并根據所述船體結構形變數據和所述實時溫度數據，采用雨流計數法計算得到所述預設監測點的疲勞循環次數；

數據處理子單元，連接所述第一評估子單元，用于根據所述疲勞循環次數和預設的破壞循環次數，處理得到所述預設監測點的結構累積損傷；

第二評估子單元，連接所述數據處理子單元，用于根據所述結構累積損傷和船舶的設計壽命處理得到所述預設監測點所在位置的結構剩余壽命。

7.根據權利要求5所述的船體結構應力長期監測報警系統，其特征在于，所述第一預設間隔時間為兩秒，所述第二預設間隔時間為30分鐘，所述第三預設間隔時間為5分鐘。