[发明专利]基于光纤传感网络的起重装备应力在线监测与预警系统

权利要求书

1.一种基于光纤传感网络的岸边集装箱起重装备应力在线监测与预警系统，该系统包括感知层、传感网络、网络层和应用层，其特征在于：

所述感知层包括固定在岸边集装箱起重装备上的光纤传感器、光纤信号解析系统和光纤传感网络，所述光纤信号解析系统包括光纤光栅解调仪，所述光纤光栅解调仪用于检测光纤光栅传感器采集的光波长信息，并将其解调成便于识别的电信号，经光纤传感网络传输至所述网络层；

所述网络层将采集到的数据利用分组数据网络通过DTU进行远程在线传输至应用层，或在现场设立工作站，通过工作站再将数据借助有线网、在线网、专网等互联网介质进行传输至应用层；

应用层包括系统平台软件和远端数据中心，其中系统平台软件包括数据查询、数据分析、预警、可视化信息管理平台，远端数据中心实现数据存储。

2.如权利要求1所述的基于光纤传感网络的岸边集装箱起重装备应力在线监测与预警系统，其特征在于，其中所述可视化信息管理平台基于数字地图与三维组态技术，建立大型起重机械可视化信息管理平台，实现对大型起重机械可视化管理。

3.如权利要求2所述的基于光纤传感网络的岸边集装箱起重装备应力在线监测与预警系统，其特征在于，所述光纤传感网络当传感器数量小于或等于4个，可以直接与光纤光栅解调仪相连接。

4.如权利要求2所述的基于光纤传感网络的岸边集装箱起重装备应力在线监测与预警系统，其特征在于，当传感器数量大于4个，采用分路器经测试后经星型或其他形式进入光纤光栅传感器解调仪。

5.如权利要求4所述的基于光纤传感网络的岸边集装箱起重装备应力在线监测与预警系统，其特征在于，所述光纤传感器包括自温补型焊接式光纤光栅传感器和分布式光纤应变光缆，实时采集所述起重装备主金属结构的健康参数的光信号。

6.如权利要求5所述的基于光纤传感网络的岸边集装箱起重装备应力在线监测与预警系统，其特征在于，考虑岸边起重机的应力分布，在应力集中的22个监测点处设置有66个温补型焊接式光纤光栅传感器，所述温补型焊接式光纤光栅传感器的布点根据所述起重装备主金属结构有限元静态和动态分析确定。

7.如权利要求1所述的基于光纤传感网络的岸边集装箱起重装备应力在线监测与预警系统，其特征在于，所述光纤传感网络在鲁棒性模型基础上，针对结构损伤监测，从传感器类型、传感器数目、结构冗余性和故障诊断方面建立光纤传感网络。

8.如权利要求7所述的基于光纤传感网络的岸边集装箱起重装备应力在线监测与预警系统，其特征在于，所述起重装备主金属结构的健康参数的光信号包括应力、应变、温度和加速度等参数。