[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

本發明提供一種船體結構應力長期監測報警系統，涉及船舶監測技術領域，包括：若干數據采集裝置，用于采集各預設監測點的船體結構形變數據以及實時溫度數據；分析工作站，包括：數據存儲模塊，用于保存各預設監測點的預設測點類型、船體結構形變數據和實時溫度數據；結構評估模塊，用于根據船體結構形變數據和實時溫度數據，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，用于將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。本發明能夠長期實時監測船體結構應力，并能夠對危險應力進行報警，有效降低船舶結構安全風險；系統實時性高，監測和報警便捷。

技術領域

本發明涉及船舶監測技術領域，尤其涉及一種船體結構應力長期監測報警系統。

背景技術

船體結構安全是保障船舶營運安全的基石。為了提高船舶結構安全性，設計人員常利用規范計算、有限元校核、水池模型試驗、結構件加載試驗等方法設計船體結構，保證船舶強度滿足實際風浪環境下的載荷作用。也有少數學者在實船結構中安裝應變傳感器，用以研究實際航行過程中的結構應力變化規律。

但是實際航行的海浪環境具有很強的隨機性，設計人員并不能準確評估不同海況下的結構受力情況，而為安全起見，設計都偏保守，安全冗余量較高，船體重量偏大，對船東造成一定的經濟損失。且船舶逐步向大型化、特種化發展，船體結構也變得越來越復雜，常規方法并不能很好的分析其受力情況。而目前少數學者進行的應力監測幾乎都是試驗性質，監測部位少，監測時間短，無法實時評估結構強度，也無法為船員及時提供船體結構安全預警信息。因此，有必要設計一種船體結構應力長期監測報警系統解決上述問題。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種船體結構應力長期監測報警系統，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。

優選的，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。

優選的，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。

優選的，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。

優選的，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；