[发明专利]船舶动力管网的复合式振动能收集监测装置

说明书

本发明公开了一种船舶动力管网的复合式振动能收集监测装置，包括：水泵、旁排回路、第一被动式单向阀、第二被动式单向阀、调节阀、振动能收集器以及电源管理电路。水泵安装于管网管路上。旁排回路的一端与水泵的出水口处的管网管路相连接，且旁排回路的另一端与集水设备相连接。第一被动式单向阀设置于旁排回路上，且靠近旁排回路的一端。第二被动式单向阀设置于旁排回路上，且远离旁排回路的一端。调节阀设置于旁排回路上，且位于第一被动式单向阀和第二被动式单向阀之间。借此，本发明的船舶动力管网的复合式振动能收集监测装置，结构简单合理，实现了旁排回路的平稳降压，同时防止水锤发生，且提高了运行的安全性以及相关参数的自供能监测。

技术领域

本发明是关于船舶动力技术领域，特别是关于一种船舶动力管网的复合式振动能收集监测装置。

背景技术

动力系统是船舶等海洋平台的心脏，是海洋平台动力、生活能源以及电力的提供者。船舶动力系统空间有限，管路复杂，舱内环境恶劣，相较于陆地固定平台，其可靠性、振动噪声要求更为严苛。由于船舶动力系统工况切换频繁，激励复杂，动力系统管路介质流量、压力等存在波动，在管壁与流体之间耦合作用下，管路呈现振动状态，导致设备松动，影响管网寿命，存在工质泄漏风险，严重时，比如阀门启闭时，甚至会出现水锤现象，影响动力系统安全可靠运行。如何抑制振动、收集振动能量、防止水锤成为船舶动力系统管路设计面临的难题。

另外随着智能化船舶等技术的发展，对动力系统的全场景全方位监测需求日益增加，动力系统测点传感器布置量显著增加，采用无线通讯等手段可简化线路，可将传感器采集的信息顺利传输至终端，从而被识别读取，然而针对无线传感测点布置灵活、大规模的特点，如何设计合理的传感器供电布置方案是当前研究的重点。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶动力管网的复合式振动能收集监测装置，其结构简单合理，实现了旁排回路的平稳降压，同时防止水锤发生，且提高了运行的安全性以及相关参数的自供能监测。

为实现上述目的，本发明提供了一种船舶动力管网的复合式振动能收集监测装置，包括：水泵、旁排回路、第一被动式单向阀、第二被动式单向阀、调节阀、振动能收集器以及电源管理电路。水泵安装于管网管路上。旁排回路的一端与水泵的出水口处的管网管路相连接，且旁排回路的另一端与集水设备相连接。第一被动式单向阀设置于旁排回路上，且靠近旁排回路的一端。第二被动式单向阀设置于旁排回路上，且远离旁排回路的一端。调节阀设置于旁排回路上，且位于第一被动式单向阀和第二被动式单向阀之间。振动能收集器设置于旁排回路上，并位于调节阀与第一被动式单向阀之间，且振动能收集器能够收集旁排回路的管内压力、流量波动时的能量，并能够提供电能。以及电源管理电路与振动能收集器电性连接。其中，第一被动式单向阀与第二被动式单向阀的布置方向相反。

在本发明的一实施方式中，第一被动式单向阀与第二被动式单向阀为涡流二极管或特斯拉阀。

在本发明的一实施方式中，第一被动式单向阀沿水流动方向布置，用以防止回流及水锤，第二被动式单向阀沿逆水流反向布置，用以起平稳节流作用，且第一被动式单向阀和第二被动式单向阀的正反向阻力比均不小于7。

在本发明的一实施方式中，船舶动力管网的复合式振动能收集监测装置还包括：数据收发芯片、传感器以及示警机构。数据收发芯片与电源管理电路电性连接。传感器设置于旁排回路上，并位于第一被动式单向阀与振动能收集器之间，且传感器分别与电源管理电路和数据收发芯片电性连接。以及示警机构与数据收发芯片电性连接。

在本发明的一实施方式中，传感器为加速度传感器、温度传感器、压力传感器和湿度传感器中的任意一个或多个。

在本发明的一实施方式中，振动能收集器包括压电发电机和摩擦发电机，且压电发电机和摩擦发电机分别与电源管理电路电性连接，并向电源管理电路进行供电。