[发明专利]一种研究全气象环境中船舶航行安全性的综合实验平台

说明书

本发明涉及一种研究全气象环境中船舶航行安全性的综合实验平台，主要包括实验箱体、可控风机单元、可控浓度造雾单元、雨量调控单元以及控制系统。本发明实验平台可以模拟真实的全气象环境(不同风向、风速、降水强度、雾浓度)，有助于研究在全气象环境中船舶航行安全性，进而研究船舶安全通行及避碰能力。

技术领域：

本发明属于船舶实验领域，具体涉及一种研究全气象环境中船舶航行安全性的综合实验平台。

背景技术：

船舶在航行过程中，通常会遭遇大雾、暴雨、强风等恶劣天气，恶劣天气对航区的整体安全会造成巨大的安全隐患，对其研究非常急迫。关于航区安全的研究，目前主要基于现场实验和实测的数据开展，然而这种方法存在着很大的弊端：1)实际工况非常有限，一次研究耗时很长；2)以实测为基础的方法往往耗资很大；3)恶劣天气下对航区实测危险系数高。但是目前缺乏这样的研究平台，因此急需一种在短时间内可以获取有效实验数据的可靠的实验平台。

发明内容：

为了能够更真实地模拟船舶航行时遇到的全气象环境，研究恶劣天气(强风、暴雨、大雾)对船舶航行安全性的影响，本发明提供了一种研究全气象环境中船舶航行安全性的综合实验平台。

一种研究全气象环境中船舶航行安全性的综合实验平台，能够更真实地模拟船舶航行时遇到的全气象环境，研究恶劣(强风、暴雨、大雾)对船舶航行安全性的影响。该实验平台主要由实验箱体(22)、可控风机单元(21)、可控浓度造雾单元(19)、雨量调控单元(20)和控制系统(23)构成，其中：

雨量调控单元(20)主要由水泵(1)、一号水管(2)、二号水管(24)、水箱(3)、进水口(4)、出水口(5)、水量传感器(6)、水量控制板(10)组成，水箱(3)通过一号水管 (2)与水泵(1)相连，水泵(1)通过二号水管(24)与进水口(4)相连，水通过进水口 (4)经由水量控制板(10)到达出水口(5)，出水口的大小可由水量控制板(10)调节，雨量的大小可由水泵(1)和水量控制板(10)调节，以模拟不同降雨等级，水量传感器(6) 对降雨量进行监测，并将检测信息实时传送给控制系统进行记录分析；

可控浓度造雾单元(19)主要包括造雾机(8)、一号传输管道(9)、二号传输管道(24)、一号进雾口(11)、二号进雾口(26)、浓度传感器(14)和出风口(7)，其中，造雾机(8)通过一号传输管道(9)和二号传输管道(25)与实验箱体(22)左右壁上的一号进雾口(11)和二号进雾口(26)相连，在实验箱体(22)内壁一号进雾口(11)处安装浓度传感器(14) 感应实验箱体(22)内雾气的浓度，控制单元接收浓度传感器(14)传递来的浓度信息控制造雾机制造不同浓度的雾气，过高浓度雾气可通过出风口(7)排出；

可控风机单元(21)主要包括空气压缩机(12)、通气管(13)、可调风向的进风口(15)、风速传感器(16)和出风口(7)，其中通气管(13)一端与空气压缩机(12)相连，另一端与实验箱体(22)内壁的可调风向的进风口(15)相连，在实验箱体(22)内壁可调风向的进风口(15)安装风速传感器(16)，在可调风向进风口(15)对面设置出风口(7)，空气压缩机(12)产生所需风压的风，在可调风向进风口(15)根据实验要求改变风向，通过风速传感器(16)实时监测风速和风向变化，最后通过出风口(7)排出；

实验箱体(22)主要包括进水口(4)、出水口(5)、可调水量控制板(10)、与可控浓度造雾单元(19)相连的一号出雾口(11)、二号出雾口(26)、与可控风机单元(21)相连的可调风向的进风口(15)、出风口(7)、水池(18)、造波机(17)、雾气浓度传感器(14)、风速传感器(16)、水量传感器(6)，由造波机制造波浪模拟海洋的浪和涌，配合可控浓度造雾单元(19)、雨量调节单元(20)、可控风机单元(21)形成全气候环境下的综合实验平台，研究不同海况对船舶安全航行的影响。