1、简介
船舶结构应具有足够的剪切强度、屈曲强度和疲劳强度等特点。然而船舶在装卸货物和大风浪航行过程中,出现一些船体结构强度问题不可能在设计与建造过程中完全解决。船舶应力监控系统是用于监测与评估船舶在实际营运操作过程中结构状态的传感系统,该系统能够实时显示船舶受力情况,并为船体结构的安全性提供必要预警信息,以便及时采取应对措施。它可以监控船舶装载、卸载或航行时的所有静态和动态力,保持实时、连续和持久记录船体结构的受力情况,有助于确定船舶的操作限制,警告操船人员垂荡的大小和频率正接近设计许可的最大值,需及时对船舶的操纵或装卸进行调整,使操作人员能更安全的操作船只,并且对船舶的控制、航行、操纵和船体反应等信息进行记录,以便日后进行海事分析。
我公司提供的船舶应力监控系统是利用光纤光栅传感网络来实现的,光纤光栅传感网络是集信号传感和传输双重作用于一体的网络结构形式,多个传感器需要按照一定的网络拓扑结构组合在一起,并通过同一个光电终端来控制和协调工作,从而实现多个传感信号的探测、识别和解调的功能。他能够提供船舶在动态和静态时,强度和振动状态数据的实时记录和状态在线评估;恶劣天气的短期冲击评估;船舶装卸的短期冲击评估;波浪载荷的影响;船舶积载调整优化方法和船体结构性能安全评估方法。
为了让用户与系统通讯更方便,终端控制单元可以直接连入局域网。用户也可以选择使用自带的光纤安全网络来达到系统的连接和通讯。每个报警处理单元都有一个RJ-45接口,用于TCP/IP网络的连接。数据通过XML通讯协议传输。
2、系统优势
长盈通光电技术有限公司提供的船舶应力监控系统,是利用光纤光栅技术发展起来的光纤光栅传感网络,具有其独特的优点:
1)光纤光栅具有非传导性、抗腐蚀、体积小、重量轻、强度高和弯曲性能好等特点,能够在恶劣或高危险环境中工作,且适于大面积对各种形状的物体进行实时监测;
2)光纤具有轻巧柔软的特点,可以在一根光纤中写入多个光栅,构成传感阵列,利用复用(波分、时分、空分等)技术,实现对应变的多点分布式测量;
3)光纤光栅传感器测量信息是波长编码的,普通的光纤传输不会影响传输光波的频率特性,同时光源光强的波动、光纤微弯效应等引起的随机起伏以及连接器耦合损耗、光波偏振态的变化等都不可能影响传感信号的波长特性,因而基于光纤光栅的传感系统具有很高的可靠性、稳定性及抗干扰能力。
4)光纤光栅传感器的信息载体是光,以波长为检测对象具有非常高的传感精度,同时有效的运用具有高分辨率的光电仪器,可实现对应变和温度的高灵敏度、高分辨率的检测。
因此,其功能用途主要如下:
协助操船人员确定在航行时船体可承受的力的大小
协助监测稠密货物的高速装卸
显示在货舱进水或船舶损坏时才可能出现的数据
记录作用于结构上的力
收集可用于进—步分析的数据
判断在恶劣海况时双壳体油船所应采取的压载状态
在船东同保险商讨论保费时,展示船损的防护措施
防止船舶的应力超过租船和约中关于性能的条款限制
提高在船帕市场上的租售价格竞争力