[發明專利]一種風力助推轉子長期監測系統

在審

• 申請號: 202011078901.4
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112161791A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 趙傳亮;徐杰;胡瓊;張海華;陳京普;許凱瑋;宗濤;陳天宇;俞汲;陳文煒;金明;韓用濤;張旭;高翔;徐力
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01L5/13;B63H9/02
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 李珍;聶啟新

本發明涉及風力助推轉子應用技術領域，尤其是一種風力助推轉子長期監測系統，其中主控制器部署在駕駛室內；慣性導航儀的主機安裝在駕駛室，慣性導航儀的天線安裝在羅經甲板；氣象站安裝在桅桿上；軸功率儀安裝在機艙中間軸上；燃油流量計安裝在船體主機和輔機的進油和回油管路上；推力儀安裝在機艙中間軸上；舵角傳感器安裝在舵機連桿上，轉速傳感器安裝在風力助推轉子的內塔上；電功表安裝在內塔上，無線應變儀的應變片和發射機安裝在風力助推轉子的外筒內壁、接收機安裝在內塔上；振動傳感器安裝在風力助推轉子的基座上和電機的外殼上，分力天平傳感器安裝在基座上，本發明可以實時獲取風力助推轉子運行數據，使節能效果最優，提高安全性。

技術領域

本發明涉及風力助推轉子應用技術領域，尤其是一種風力助推轉子長期監測系統。

背景技術

水路運輸是綜合運輸體系的重要組成部分，隨著世界經濟一體化進程的加快，海上運輸業日趨繁忙，但船舶污染問題和日益升高的航運成本也越來越成為人們關注的焦點，其中，節能效果較好的風力助推轉子等創新節能技術得到廣泛關注。

風力助推轉子是依靠馬格納斯效應(Magnus效應)進行工作的，體現為旋轉的圓柱體在來流作用下，可產生垂直于來流方向的側向力作用。加裝風力助推轉子的船舶在橫風或斜風狀態下，調整轉子的旋轉方向可使船舶產生前進方向上的額外推力，從而達到助推效果。目前還不存在和風力助推轉子相關的監控系統，無法了解轉子運行情況等，無法獲取轉子的節能效果。

發明內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種風力助推轉子長期監測系統，可實時獲取轉子運行狀態、結構安全以及實船能效情況，即可了解風力助推轉子節能效果及設備安全性，又可通過大數據分析優化風力助推轉子自適應控制算法及預報風力助推轉子設備故障。

本發明所采用的技術方案如下：一種風力助推轉子長期監測系統，包括主控制器以及經主控制器控制的船岸通訊模塊、慣性導航儀、氣象站、軸功率儀、燃油流量計、推力儀、舵角傳感器、轉速傳感器、電功表、無線應變儀、振動傳感器、分力天平傳感器和風力助推轉子，主控制器部署在船體駕駛室內，用于安裝系統軟件、實時獲取監測數據、將數據無線傳輸至岸端數據中心；慣性導航儀的主機安裝在船體駕駛室，慣性導航儀的天線安裝在羅經甲板，可以輸出船舶航速、航向、位置、縱搖角、橫搖角、縱搖角速度、橫搖角速度和點加速度；氣象站安裝在船體桅桿上；軸功率儀安裝在船體機艙中間軸上；燃油流量計安裝在船體主機和輔機的進油和回油管路上；推力儀安裝在機艙中間軸上獲取船體的推力；舵角傳感器安裝在舵機連桿上；風力助推轉子包括內塔、外筒、基座和電機，外筒套設在內塔外部，內塔固定在基座上，電機布置在內塔內部，電機帶動外筒轉動，轉速傳感器安裝在內塔上用于測量外筒的實際轉速和轉向；電功表安裝在內塔上用來監測風力助推轉子的功耗，無線應變儀包括應變片、發射機和接收機，應變片和發射機安裝在外筒內壁，接收機安裝在內塔上；振動傳感器安裝在基座上和電機的外殼上，分力天平傳感器安裝在基座上，內塔內部設有第一數據采集箱，機艙內部設有第二數據采集箱，第一數據采集箱、第二數據采集箱采集數據后通過系統總線將數據傳輸至主控制器進行存儲、顯示、分析和遠程傳輸。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述內塔上設置激光測距儀。

所述電機上以及內塔內部設置溫度傳感器。

所述風力助推轉子為多個。

本發明的有益效果如下：

1.本專利所描述的風力助推轉子長期監測系統是專門適用于風力助推轉子長期監測的，可實時獲取風力助推轉子能效數據和結構性能數據。

2.本專利設計了專用的分力天平傳感器進行風力助推轉子所產生的推力的測量，獲取了風力助推轉子最重要的推力參數。