[发明专利]一种测量海洋平台冰荷载的方法

摘要

本发明涉及一种测量海洋平台冰荷载的方法；包括荷载标定分析、应变测量系统、冰况测量系统三大部分；荷载标定分析包括理论分析、计算机仿真与室内模型实验标定；应变测量系统包括光纤光栅温度传感器、光纤光栅应变传感器，信号传输光缆，光纤光栅解调仪，数字记录服务器；冰况测量系统包括至少两个高分辨率摄像头，视频传输光缆、视频采集器，计算机图像处理系统；通过计算机实时观测、采集测量数据，结合结构测点应变与所受荷载的数值标定，获得冰荷载的全面信息；采用光纤光栅应变传感器和光纤光栅温度传感器测量水下局部应变响应和温度变化；利用先进的图像识别技术，确定海冰条件；实现应变响应与海冰要素的同步实时测量。

主权项

一种测量海洋平台冰荷载的方法，其特征在于：包括荷载标定分析、应变测量、冰况测量三大部分；荷载标定分析包括理论分析、计算机仿真与室内模型实验标定；应变测量包括光纤光栅温度传感器、光纤光栅应变传感器，信号传输光缆，光纤光栅解调仪，数字记录服务器；冰况测量包括至少两个高分辨率摄像头，视频传输光缆、视频采集系统，计算机图象处理系统；结构所受荷载的标定包括模型实验标定和数值分析标定，在原型结构数值分析和模型实验的基础上，确定光纤光栅温度传感器和光纤光栅应变传感器安装的数量和位置；模型实验标定是对采购的光纤应变传感器进行标定及灵敏度分析；数值分析标定是确定结构测点应变与所受荷载关系，包括潮高、冰厚、冰速、来冰方向的变化，应变测点选择在各种冰况作用下结构水下部分应变响应的显著区域，荷载和应变呈线性变化关系，避开构件的应力突变区；选取若干个应变测点，采用全桥或半桥法连接各个应变传感器；在海洋平台吊装下水之前完成传感器的焊接，光缆的走线与防护；在平台中控室安装光纤光栅解调仪；待海洋平台安装就位后，在平台甲板边缘或其他位置，安装能够连续记录冰厚、冰速、来冰方向、潮高的高分辨率摄像机；摄像头的安装位置在平台的下层甲板，靠近冰面和平台桩腿处，在平台中控室安装视频采集器，通过计算机实时观测、采集测量数据，结合结构测点应变与所受荷载的数值标定，获得冰荷载的全面信息；采用光纤光栅应变传感器和光纤光栅温度传感器测量水下局部应变响应和温度变化；利用先进的图像识别技术，确定海冰条件；实现应变响应与海冰要素的同步实时测量。