[发明专利]一种水下切割机切割状态的自动判别测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种水下切割机切割状态的自动判别测量系统及方法，包括依次连接的信号采集模块、整流滤波模块、模数转换模块、傅里叶变换模块以及处理器；所述信号采集模块用于获取水下切割机切割钢桩时所产生的声音并将所述声音转换为声音信号，所述整流滤波模块用于滤除所述声音信号中的噪音，所述模数转换模块用于将滤除噪音后的所述声音信号转换为数字声音信号，所述傅里叶变换模块用于将所述数字声音信号通过傅里叶变换得到特征频谱，所述处理器用于将所述特征频谱与预存频谱进行对比以获取测量结果。本发明可以实时监控钢桩内切割过程的切割质量，并为操作人员提供钢桩是否切透的判别参考依据，进而可以判断出钢桩是否切透。

技术领域

本发明涉及水下切割技术领域，尤其涉及一种水下切割机切割状态的自动判别测量系统及方法。

背景技术

高压水研磨料切割设备是海上平台弃置拆除的核心专业装备，该设备主要用于平台拆除时导管架钢桩的水下切割，在施工成本较高的海上作业中，能够代替传统的潜水员进行水下切割，其基本工作原理是：在高压水中掺入磨料颗粒，经由喷嘴喷出后形成一股高速固液两相流，射流中的磨料颗粒提供了主要的切割力，以此完成钢桩内的切割。

内切割设备的切割过程为一次成型，即先打点击穿钢桩后，喷头旋转切割360°以完成切割工作，因此切割过程中切割质量的判断尤为关键，一旦有钢桩未完全切割透的情况发生，则会导致后续吊装失败，严重影响海上平台的拆除效率及成本。

且现有的内切割设备均没有能判断切割状态的相关设备，因此，切割过程中钢桩是否切透完全依靠操作人员的经验以及控制室内压力表的压力差来判断，这给项目的执行带来了很大的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提供一种水下切割机切割状态的自动判别测量系统，以解决现有的内切割设备在切割海上平台的钢桩时，无法判断其钢桩是否切透问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水下切割机切割状态的自动判别测量系统，包括依次连接的信号采集模块、整流滤波模块、模数转换模块、傅里叶变换模块以及处理器；所述信号采集模块用于获取水下切割机切割钢桩时所产生的声音并将所述声音转换为声音信号，所述信号采集模块还将所述声音信号传输至所述整流滤波模块，所述整流滤波模块用于滤除所述声音信号中的噪音并传输至所述模数转换模块，所述模数转换模块用于将滤除噪音后的所述声音信号转换为数字声音信号并传输至所述傅里叶变换模块，所述傅里叶变换模块用于将所述数字声音信号通过傅里叶变换得到特征频谱并传输至所述处理器，所述处理器用于将所述特征频谱与预存频谱进行对比以获取测量结果。

更进一步地，还包括连接于所述信号采集模块和所述整流滤波模块之间的前置放大模块，所述前置放大模块用于接收所述信号采集模块传输的所述声音信号并将所述声音信号放大，所述前置放大模块还用于将放大后的所述声音信号传输至所述整流滤波器。

更进一步地，还包括与所述处理器连接的显示模块，所述显示模块用于接收所述测量结果并进行显示。

更进一步地，还包括与所述处理器连接的报警模块，所述报警模块用于输出报警信号，所述处理器还用于根据所述测量结果控制所述报警模块输出报警信号。

更进一步地，还包括与所述处理连接的存储模块，所述存储模块用于接收所述测量结果并进行存储。

更进一步地，所述特征频谱为1/6倍频程谱。

更进一步地，所述信号采集模块为水听器。

本发明还提供了一种水下切割机切割状态的自动判别测量方法，包括步骤S1、获取水下切割机切割时所产生的声音并将所述声音转换为声音信号；S2、滤除所述声音信号中的噪音；S3、将滤除噪音后的所述声音信号转换为数字声音信号；S4、将所述数字声音信号通过傅里叶变换得到特征频谱；S5、将所述特征频谱与预存频谱进行对比以获取测量结果。

更进一步地，滤除所述声音信号中的噪音前先将所述声音信号放大。