[发明专利]分布式船舶结构实时在线安全监测评估系统

说明书

技术领域

本发明涉及分布式船舶结构实时在线长期安全监测评估系统，该监测评估系统主要用于船舶结构安全监测，将采集器以分布式形式布置于船舶的各个测量部位，对船舶结构典型部位和整体安全状态进行在线评估，也可扩展用于土木工程和海洋平台等大型结构的安全监测。

背景技术

随着社会发展和人们安全意识的增强，人们对安全生产越来越重视，人们希望及时掌控进行生产作业的大型承载机构的安全性能状况，使设备始终处于安全状态，避免事故的发生，例如避免船舶壳体破坏，桥梁垮塌，起重塔架过载折断等。

目前应用于船舶结构健康监测的分布式采集系统存在体积大、功耗大、不能远距离传输、配置不灵活、需单独供电、应变导线较长容易受干扰、不能长时间连续工作以及不具备在线结构安全评估功能等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分布式船舶结构实时在线安全监测评估系统，用于测量船舶结构承载变化时结构受力变化情况，通过监测结构的应力应变情况来评估结构的健康状况，从而避免危险事故发生。

本发明的技术方案如下：

一种分布式船舶结构实时在线安全监测评估系统，由结构监测传感器、CAN或RS485应变采集器、船用一体化加固计算机、船舶结构在线安全监测评估模块以及电源通信电缆组成；

所述结构监测传感器与CAN或RS485应变采集器连接，CAN或RS485应变采集器采集结构监测传感器输入的模拟信号；CAN或RS485应变采集器之间，以及CAN或RS485应变采集器与船用一体化加固计算机之间通过电源通信电缆相连接；船用一体化加固计算机内部的30V直流电源提供CAN或RS485应变采集器的工作电压；船用一体化加固计算机内部的CAN/RS485通信模块实现CAN或RS485应变采集器与船用一体化加固计算机之间的通信；船舶结构在线安全监测评估模块与船用一体化加固计算机连接，实现自动数据采集、分析、存储及结构评估功能。

其进一步的技术方案为：所述结构监测传感器包括电阻应变计、压力传感器以及加速度传感器。

其进一步的技术方案为：所述CAN或RS485应变采集器具有四个通道，具有全桥、半桥、1/4桥、三线制1/4桥形式，具有恒流源和恒压源两种桥源形式，功耗小于0.5w。

其进一步的技术方案为：所述船用一体化加固计算机内部具有CAN/RS485通信模块、30V直流稳压电源、显示器、小键盘，具有金属防震外壳。

其进一步的技术方案为：所述电源通信电缆线为5芯船用阻燃屏蔽电缆。

其进一步的技术方案为：所述结构监测传感器与CAN或RS485应变采集器之间的距离小于2m。

本发明的有益技术效果是：

本发明应用于实船安全监测，具有导线用量少、测量信号受干扰小、组网灵活、组网规模大、单电源供电、传输距离远、通信可靠性高、功耗低以及体积小等优点。能够实时长期在线监测船舶结构受力情况，并实时做出结构状态评估，一次安装可以连续使用数年，对保证船舶的安全使用以及维修、设计具有重要意义。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是船舶结构在线安全监测评估模块的结构框图。

图3是本发明的实施布置示意图。

图中：1—结构监测传感器，2—CAN或RS485应变采集器，3—船用一体化加固计算机，4—船舶结构在线安全监测评估模块，5—电源通信电缆，6—船体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本发明由结构监测传感器1、CAN或RS485应变采集器2，船用一体化加固计算机3、上位机的船舶结构在线安全监测评估模块4以及电源通信电缆5组成。

结构监测传感器1包括：电阻应变计、压力传感器、加速度传感器等，结构监测传感器1与CAN或RS485应变采集器2连接，将感知的模拟变化信号输入至CAN或RS485应变采集器2。