一种智能浮码头损伤监测系统的制作方法

文档序号:16005810发布日期:2018-11-20 20:02阅读:205来源:国知局

本实用新型涉及一种智能浮码头损伤监测系统,属于码头监测系统技术领域。



背景技术:

浮码头又称“趸船码头”,是指用锚碇在岸边的、供船舶停靠的趸船组成的码头,一般由趸船、趸船的锚系和支撑设施、活动引桥和护岸组成,适用于水位变幅较大、掩护条件较好的客货码头、渔码头等。浮码头损坏的主要原因有:钢制趸船锈蚀,钢筋混凝土趸船混凝土出现裂缝,趸船水密封性不好,趸船出现走锚现象,趸船水平位移过大造成撑杆与趸船、撑墩连接部位损坏,钢引桥及连接部位损坏等,造成安全隐患。采用人工监测码损伤指标,不仅费时费力,投入成本较大,且难以做到实时监测,对灾变监控预警和码头健康难以有效实时监管,亟待改善。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种智能浮码头损伤监测系统,根据浮码头损伤机理和常见破坏形式针对性监测,通过信号通讯传输,数据分析监控同时提出维修建议,实时智能化浮码头灾变监控预警和健康监管,为提高浮码头安全性、降低成本和监控难度提供便利。

本实用新型是通过如下的技术方案予以实现的:

一种智能浮码头损伤监测系统,包括传感器系统、信号采集处理系统、信号通讯传输系统和信息分析监控系统,其中,所述传感器系统包括趸船水平位移检测单元、构件裂缝检测单元、前沿振动检测单元、倾斜检测单元和应变检测单元;

所述趸船水平位移检测单元用于检测浮码头撑杆水平位移量;所述构件裂缝检测单元用于检测浮码头混凝土构件裂缝变化量;所述前沿振动检测单元用于检测趸船前沿振动量;所述倾斜检测单元用于检测趸船倾斜角度;所述应变检测单元用于检测浮码头撑杆和引桥的受力应变量;

所述信号采集处理系统包括数据采集箱和信号处理器,所述数据采集箱分别与传感器系统和信号处理器相连,所述信号通讯传输系统与信号处理器的输出端相连,所述信号通讯传输系统包括依次相连的接收机、路由器和内网交换机,所述内网交换机连接有云平台;

所述信息分析监控系统包括数据库服务器、控制终端和推理机,所述数据库服务器包括模型数据库、监测数据库、维修数据库和判据库,所述模型数据库、监测数据库、维修数据库和判据库分别用于存储浮码头模态数据、检测数据、维修方案数据和损伤阈值数据,所述控制终端与云平台、数据库服务器和推理机相连,并连接有输出设备。

上述一种智能浮码头损伤监测系统,其中,所述趸船水平位移检测单元包括两组端位移计,所述构件裂缝检测单元包括若干裂缝计传感器,所述前沿振动检测单元包括若干振动传感器;所述倾斜检测单元包括若干倾角仪,所述应变检测单元包括若干应变计。

上述一种智能浮码头损伤监测系统,其中,所述传感器系统还包括外部环境检测单元,所述外部环境检测单元包括风速风向仪、温湿度传感器和超声波液位仪。

上述一种智能浮码头损伤监测系统,其中,所述云平台连接有防火墙,所述防火墙连接有若干用户端网络设备。

上述一种智能浮码头损伤监测系统,其中,所述控制终端包括解码器、编码器、中央处理器和控制器,所述编码器与译码器相连,所述中央处理器与译码器、控制器相连。

上述一种智能浮码头损伤监测系统,其中,所述输出设备包括计算机、打印机和报警器。

本实用新型的有益效果为:

本实用新型结构新颖、设计合理、使用方便,根据浮码头损伤机理和常见破坏形式采用趸船水平位移检测单元、构件裂缝检测单元、前沿振动检测单元、倾斜检测单元、应变检测单元和包括外部环境检测单元,针对性监测各指标,经数据采集箱集中采集后,在信号处理器预处理下通过信号通讯传输系统的路由器在内网交换机的局域网下进行数据交换上传至云平台,云平台通过信息分析监控系统监控管理,信息分析监控系统采用解码器接收解码,编码器编制成中央处理器可处理的信号形式,反馈在模型数据库、监测数据库中存储,推理机依据传感器系统的检测数据,与数据库服务器中的判据库和维修数据库匹配,实现浮码头损伤识别和评估,并作出对应的维修意见,可由输出设备直接输出,实时智能化浮码头灾变监控预警和健康监管,并上传至云平台中供各种用户端网络设备调取,为提高浮码头安全性、降低成本和监控难度提供便利。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型传感器系统分布结构图。

(图中,传感器系统1、信号采集处理系统2、信号通讯传输系统3和信息分析监控系统4,趸船水平位移检测单元5、构件裂缝检测单元6、前沿振动检测单元7、倾斜检测单元8和应变检测单元9,端位移计10,裂缝计传感器11,振动传感器12,倾角仪13,风速风向仪14、温湿度传感器15和超声波液位仪16,数据采集箱17和信号处理器18,接收机19、路由器20和内网交换机21,云平台22,防火墙23,用户端网络设备24,数据库服务器25、控制终端26和推理机27,模型数据库28、监测数据库29、维修数据库30和判据库31,输出设备32,解码器33、编码器34、中央处理器35和控制器36,计算机37、打印机38和报警器39,应变计40)。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

一种智能浮码头损伤监测系统,包括传感器系统1、信号采集处理系统2、信号通讯传输系统3和信息分析监控系统4,其中,所述传感器系统1包括趸船水平位移检测单元5、构件裂缝检测单元6、前沿振动检测单元7、倾斜检测单元8和应变检测单元9;

所述趸船水平位移检测单元5用于检测浮码头撑杆水平位移量;所述构件裂缝检测单元6用于检测浮码头混凝土构件裂缝变化量;所述前沿振动检测单元7用于检测趸船前沿振动量;所述倾斜检测单元8用于检测趸船倾斜角度;所述应变检测单元9用于检测浮码头撑杆和引桥的受力应变量;

所述趸船水平位移检测单元5包括两组端位移计10,所述构件裂缝检测单元6包括若干裂缝计传感器11,所述前沿振动检测单元7包括若干振动传感器12;所述倾斜检测单元8包括若干倾角仪13;所述应变检测单元9包括若干应变计40;

所述传感器系统1还包括外部环境检测单元,所述外部环境检测单元包括风速风向仪14、温湿度传感器15和超声波液位仪16;

所述信号采集处理系统2包括数据采集箱17和信号处理器18,所述数据采集箱17分别与传感器系统1和信号处理器18相连,所述信号通讯传输系统3与信号处理器18的输出端相连,所述信号通讯传输系统3包括依次相连的接收机19、路由器20和内网交换机21,所述内网交换机21连接有云平台22,所述云平台22连接有防火墙23,所述防火墙23连接有若干用户端网络设备24;

所述信息分析监控系统4包括数据库服务器25、控制终端26和推理机27,所述数据库服务器25包括模型数据库28、监测数据库29、维修数据库30和判据库31,所述模型数据库28、监测数据库29、维修数据库30和判据库31分别用于存储浮码头模态数据、检测数据、维修方案数据和损伤阈值数据,所述控制终端26与云平台22、数据库服务器25和推理机27相连,并连接有输出设备32,所述控制终端26包括解码器33、编码器34、中央处理器35和控制器36,所述编码器34与译码器相连,所述中央处理器35与译码器、控制器36相连,所述输出设备32包括计算机37、打印机38和报警器39。

本实用新型的工作方式为:

两组端位移计10分别设置在码头撑杆端部,裂缝计传感器11安装于趸船出现裂缝的部位,振动传感器12安装于趸船前沿,风速风向仪14、温湿度传感器15和超声波液位仪16用于对浮码头的风速风向、温湿度和水域水位监测;

经趸船水平位移检测单元5、构件裂缝检测单元6、前沿振动检测单元7、倾斜检测单元8、应变检测单元9和外部环境检测单元检测的传感电信号,输入数据采集箱17中,由信号处理器18转换为数字信号,经信号通讯传输系统3的接收机19接收后,在路由器20连接内网交换机21,在局域网内网进行数据交换,将采集的传感器系统1信号传送至云平台22,云平台22通过信息分析监控系统4控制,解码器33用于将传感器系统1的数字信号翻译,经编码器34编制为可用以通讯、传输和存储的信号形式,由中央处理器35处理,经控制器36执行输入至模型数据库28、监测数据库29中存储,同时控制推理机27依据传感器系统1的检测数据,与数据库服务器25中的判据库31和维修数据库30匹配,实现浮码头损伤识别和评估,并作出对应的维修意见,可由输出设备32的计算机37、打印机38和报警器39直接输出,实时智能化浮码头灾变监控预警和健康监管,并上传至云平台22中供各种用户端网络设备24通过外网调取,防火墙23为内网和外网之前的保护屏障,为提高浮码头安全性、降低成本和监控难度提供便利。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

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