[发明专利]沉管干舷监测系统及方法

权利要求书

1.沉管干舷监测系统，其特征在于，包括：

测量组件，安装于沉管的侧部，包括护筒和固定安装于所述护筒内的压力传感器，所述护筒开设有通孔以使海水进入所述护筒内与所述压力传感器相接触；

数据传输模块，安装于所述沉管的顶部，并电连接于所述压力传感器以传输所述压力传感器测得的压力数据；

服务器，设置于主控室，并与所述数据传输模块通信连接以接收所述压力传感器测得的压力数据；所述服务器上设有计算模块，所述计算模块用于根据所述压力传感器测得的压力数据计算所述沉管的干舷。

2.根据权利要求1所述的沉管干舷监测系统，其特征在于，所述压力传感器位于所述护筒的中心位置，所述护筒的顶面和底面均开设有所述通孔。

3.根据权利要求2所述的沉管干舷监测系统，其特征在于，所述护筒的顶面和底面均为朝向所述护筒内凹陷的球弧面，所述通孔位于所述球弧面的中心处。

4.根据权利要求1所述的沉管干舷监测系统，其特征在于，所述数据传输模块包括水密盒和封装于所述水密盒内的电台，所述电台电连接于所述压力传感器并通信连接于所述服务器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的沉管干舷监测系统，其特征在于，所述测量组件为四个，其中，两个所述测量组件对称设置于所述沉管的相对两侧面并靠近所述沉管的前端面设置，另外两个所述测量组件对称设置于所述沉管的相对两侧面并靠近所述沉管的后端面设置；所述数据传输模块也为四个，所述数据传输模块与所述测量组件一一对应设置。

6.根据权利要求5所述的沉管干舷监测系统，其特征在于，对应连接的所述测量组件和数据传输模块通过一安装架固定安装于所述沉管，所述数据传输模块固定安装于所述安装架的顶部，所述测量组件固定安装于所述安装架的外侧。

7.沉管干舷监测方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的沉管干舷监测系统进行监测，包括以下步骤：

压力传感器标定：在深坞区内，将测量组件分别沉放至水下3个不同深度的标定点处，记录所述测量组件中的压力传感器在3个所述标定点处对应的读数分别为y1、y2、y3，通过标尺测量3个所述标定点到同一参考点之间的距离分别为c1、c2、c3，计算得到压力传感器的比例系数K，所述比例系数K的计算公式如下：

K1＝(c2-c1)/(y2-y1) (1)

K2＝(c3-c2)/(y3-y2) (2)

K＝(K1+K2)/2 (3)；

测量组件安装标定：在深坞区内，使沉管漂浮在水面，将测量组件安装到沉管侧部的设计安装位置，量取所述沉管管顶与水面之间的高度差H_G以及所述压力传感器受压面与所述沉管顶面之间的高度差H_Y，读取所述压力传感器的读数C₀，计算获得压力传感器的安装常数D，所述安装常数D的计算公式如下：

D＝H_Y-H_G-K*C₀ (4)；

沉管干舷实时监测：在沉管浮运过程中，所述压力传感器将实时测量的压力C通过所述数据传输模块传输至所述服务器，所述计算模块实时计算所述沉管的实时干舷H，所述实时干舷H的计算公式如下：

H＝H_Y-D-K*C。

8.根据权利要求7所述的沉管干舷监测方法，其特征在于，所述压力传感器标定步骤中，需要判断所述压力传感器的精度是否达标；具体步骤为：计算K2与K1的差值ΔK，若ΔK/K小于1/200，则所述压力传感器的精度达标。

9.根据权利要求7或8所述的沉管干舷监测方法，其特征在于，所述压力传感器标定步骤中，3个所述标定点的深度为入水0.5m、1.0m和1.5m。

10.根据权利要求7所述的沉管干舷监测方法，其特征在于，所述测量组件安装标定步骤中，在安装所述测量组件时，所述压力传感器的入水深度大于0.5m。