[发明专利]钢丝绳卷扬式垂直升船机实时在线安全检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种钢丝绳卷扬式垂直升船机实时在线安全检测系统，包括：数据采集装置，用于采集升船机的运行数据；主控装置，接收并储存数据采集装置采集的运行数据，并对接收的数据进行分析处理判断升船机的运行状态是否正常；以及云端服务装置，用于接收主控装置发送的运行状态数据；所述数据采集装置、主控装置和云端服务装置依次通信连接。本发明还公开了基于上述系统的钢丝绳卷扬式垂直升船机实时在线安全检测方法。可实现对升船机的自动化、智能化和科学化的实时在线监测和安全评估，既能保障设备的可靠性安全性，又能节约大量的人力物力。

技术领域

本发明属于船舶技术领域，具体涉及钢丝绳卷扬式垂直升船机实时在线安全检测系统及方法。

背景技术

升船机是利用机械装置升降船舶以克服航道上集中水位落差的通航建筑物，其作为一种提升高度大、过船时间短以及运行费用相对较低的船舶下水、上墩装置，在大型船厂正在得到越来越广泛的应用。

通常，升船机可分为垂直升船机和斜面升船机，垂直升船机又分为齿轮齿条式垂直升船机、钢丝绳卷扬式垂直升船机和水力式垂直升船机，其中以钢丝绳卷扬式垂直升船机应用最为广泛。

钢丝绳卷扬式垂直升船机由承船厢、支承导向结构、驱动装置和事故装置等组成。在运行过程中，由于各部件受力大，一旦出现故障，将造成极大的损失，目前还没有能实时有效监测升船机的运行状态并诊断出故障隐患的解决方案。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供钢丝绳卷扬式垂直升船机实时在线安全检测系统及方法，实现对升船机的自动化、智能化和科学化的实时在线监测和安全评估，既能保障设备的可靠性安全性，又能节约大量的人力物力。

本发明所采用的技术方案为：钢丝绳卷扬式垂直升船机实时在线安全检测系统，包括：数据采集装置，用于采集升船机的运行数据；主控装置，接收并储存数据采集装置采集的运行数据，并对接收的数据进行分析处理判断升船机的运行状态是否正常；以及云端服务装置，用于接收主控装置发送的运行状态数据；所述数据采集装置、主控装置和云端服务装置依次通信连接。

优选地，所述数据采集装置包括应变传感器、加速度传感器、声发射传感器、索力传感器和倾角传感器。

优选地，所述主控装置包括CPU控制器、以及与CPU控制器通信连接的信号处理模块、存储模块、显示模块和报警模块。

优选地，所述云端服务装置包括云端服务器、以及与云端服务器通信连接的客户端和移动终端。

本发明中，通过数据采集装置采集数据以对升船机主要部件、关键部位进行监测，监测项目包括结构应力、振动模态、萌生缺陷、绳索拉力和倾斜位移等，分析确定可能的危险结构点位置。

具体地，通过在升船机的主要部件、关键部位处安装应变传感器、加速度传感器、声发射传感器、索力传感器和倾角传感器等，其中，应变传感器用于采集结构应力数据，加速度传感器用于采集振动模态数据，声发射传感器用于采集萌生缺陷数据，索力传感器用于采集绳索拉力数据，倾角传感器用于采集倾斜位移数据；采集的所有数据通过第一通信模块发送至主控装置。

主控装置通过第二通信模块接收数据采集装置采集的升船机实时在线监测数据，并通过CPU控制器和信号处理模块，根据已有的升船机安全评价指标体系预警数据库和在线监测数据库，对升船机的运行现状及其安全可靠性做出综合评估，判断升船机的结构应力、振动模态、萌生缺陷、绳索拉力和倾斜位移等是否处于合理范围内，设备是否处于运行稳态，将判断结果通过显示模块显示，若判断存在故障，则CPU控制器控制报警模块发出报警。其中，安全评价指标体系预警数据库和在线监测数据库由采集并处理后的升船机监测数据组成。

云端服务装置通过第三通信模块接收主控装置发送的升船机实时在线监测及运行安全管理数据，并通过云端服务器存储，可通过远程客户端和移动终端访问云端服务器查询。