船舶变形实时监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种监测系统，具体是涉及一种实时监测船舶变形的系统。
【背景技术】
[0002]由于恶劣天气影响或装货不合理等因素导致货船在海上断裂的事故时有发生，此类海难事故一旦发生，多会造成海洋污染、严重的经济损失或人命事故，特别是大型油船、化学品船若发生海难事故将造成长时间的严重海洋污染事故；半潜船承载了大部份高价值平台的运输任务，如果半潜船发生此类事故，肯定给货主和船东各方带来沉重的经济损失。
[0003]目前的船舶在装货或航行时主要通过船舶吃水刻度或吃水传感器大致了解船舶的吃水情况，从而推断船舶有没有变形。但船舶航行过程中如因所装货物产生位移(如木材、钢材、矿砂等)导致船舶产生过度变形，仅通过吃水传感器提供的数据并不能很准确地得到船舶变形信息，因为船舶航行过程中吃水传感器会受到船舶底部海水压力场或海面波浪的影响。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，有必要针对上述通过吃水传感器提供的数据并不能很准确地得到船舶变形信息的问题，本实用新型提供一种船舶变形实时监测系统。
[0005]本实用新型船舶变形实时监测系统包括管道系统，以及信息采集及处理系统；
[0006]所述管道系统内充满液体；
[0007]所述信息采集及处理系统包括采集船舶的弯曲变形信息的若干第一压力传感器，采集船舶的扭转变形信息的若干第二压力传感器，对第一压力传感器、第二压力传感器采集的信息进行实时采集并处理的数据处理装置；
[0008]所述监测系统监测船舶变形时，管道系统中位于船舶的纵中平面并且沿船舶纵向分布的若干部分与船舶中位于管道系统该若干部分对应上方和/或下方的结构的相对位置固定，所述若干第一压力传感器采集管道系统该若干部分内液体压强信息；管道系统中不位于船舶的纵中平面的若干部分与船舶中位于管道系统该若干部分对应上方和/或下方的结构的相对位置固定，该若干部分中存在沿船舶纵向分布的组成，所述若干第二压力传感器采集管道系统该若干部分内液体压强信息。
[0009]根据流体静力学，静止流体中两点之间的压强差与该两点于竖直方向的距离成正比。第一压力传感器、第二压力传感器采集固定于船舶上的管道系统内液体压强信息，根据流体静力学将此压强信息转化为管道系统的位移信息，由于管道系统与船舶固定，那么根据管道系统的位移信息可得到船舶准确的弯曲变形量及扭转变形量。
[0010]在本实用新型其中一种实施方式中，所述管道系统包括纵向管道、横向管道，横向管道由若干横向分管道组成；
[0011]所述监测系统监测船舶变形时，所述纵向管道位于船舶的纵中平面，并且纵向管道的若干部分与船舶中位于纵向管道该若干部分对应上方和/或下方的结构的相对位置固定，所述若干第一压力传感器采集纵向管道该若干部分内液体压强信息；所述横向分管道沿船舶纵向分布，并且横向分管道中不位于船舶的纵中平面的若干部分与船舶中位于横向分管道该若干部分对应上方和/或下方的结构的相对位置固定，所述若干第二压力传感器采集横向分管道该若干部分内液体压强信息。
【附图说明】
[0012]以下结合附图及【具体实施方式】对本实用新型进行详细描述。
[0013]图1为本实用新型其中一种实施方式中信息采集及处理系统结构示意图。
[0014]图2为本实用新型其中一种实施方式中第一压力传感器、第二压力传感器于管道系统上的布置图。
[0015]图3为图2中管道系统安装于船舶上时其中一个视角的安装示意图。
[0016]图4为图2中管道系统安装于船舶上时另一个视角的安装示意图。
[0017]图5为本实用新型其中一种实施方式得到的船舶变形其中一个状态的弯曲变形坐标图。
[0018]图6为本实用新型其中一种实施方式得到的船舶变形其中一个状态的扭转变形坐标图。
[0019]附图标记说明:1_管道系统，2-第一压力传感器，3-第二压力传感器，4-数据处理装置，5-纵向管道，6-横向分管道，7-管码，8-信号采集箱，9-计算机，10-船舶。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型船舶变形实时监测系统包括管道系统1，该管道系统I内充满液体。所述船舶变形实时监测系统还包括信息采集及处理系统，参见图1，所述信息采集及处理系统包括采集船舶的弯曲变形信息的若干第一压力传感器2，采集船舶的扭转变形信息的若干第二压力传感器3，对第一压力传感器2、第二压力传感器3采集的信息进行实时采集并处理的数据处理装置4。
[0021]所述监测系统监测船舶变形时，参见图2、图3、图4，管道系统I中位于船舶10的纵中平面并且沿船舶纵向分布的若干部分与船舶10中位于管道系统I该若干部分对应上方和/或下方的结构的相对位置固定，所述若干第一压力传感器2采集管道系统I该若干部分内液体压强信息；参见图2、图4，管道系统I中不位于船舶10的纵中平面的若干部分与船舶10中位于管道系统I该若干部分对应上方和/或下方的结构的相对位置固定，该若干部分中存在沿船舶纵向分布的组成，所述若干第二压力传感器3采集管道系统I该若干部分内液体压强信息。
[0022]根据流体静力学，静止流体中两点之间的压强差与该两点于竖直方向的距离成正比，那么通过测量管道系统I某部分内液体的压强变化值(实际采集的压强与初始压强的差值)可计算得到管道系统I该部分的位移于竖直方向的分量。由于所述若干第一压力传感器2采集管道系统I中位于船舶10的纵中平面并且沿船舶纵向分布的若干部分内液体压强信息，而且管道系统I该若干部分与船舶10中位于管道系统I该若干部分对应上方和/或下方的结构的相对位置固定，那么通过对第一压力传感器2采集的压强信息进行分析，可得到船舶10弯曲变形的信息，具体是可得到船舶10弯曲变形的挠度。
[0023]同样的，由于所述若干第二压力传感器3采集管道系统I中不位于船舶10的纵中平面的若干部分内液体压强信息，而且管道系统I该若干部分中存在沿船舶纵向分布的组成，管道系统I该若干部分与船舶10中位于管道系统I该若干部分对应上方和/或下方的结构的相对位置固定，那么通过对第二压力传感器3采集的压强信息进行分析，可得到船舶10扭转变形的信息，具体是可得到船舶10扭转变形的扭转角。
[0024]具体的，参见图2，本实施方式中，所述管道系统I包括纵向管道5、横向管道，横向管道由若干横向分管道6组成。
[0025]所述监测系统监测船舶变形时，参见图3、图4，所述纵向管道5位于船舶10的纵中平面，并且纵向管道5的若干部分与船舶10中位于纵向管道5该若干部分对应下方的结构通过管码7固定相连，例如参见图3，纵向管道5的A部分与船舶10中位于纵向管道5的A部分下方的a结构通过管码7固定相连，纵向管道5的B部分与船舶10中位于纵向管道5的B部分下方的b结构通过管码7固定相连；从而使纵向管道5该若干部分与船舶10中位于纵向管道5该若干部分对应下方的结构的相对位置固定。那么若船体中与纵向管道5该若干部分固定的部分发生位移，纵向管道5该若干部分也会发生相同的位移。根据流体静力学，静止流体中两点之间的压强差与该两点于竖直方向的距离成正比，那么采用所述若干第一压力传感器2采集纵向管道5该若干部分内液体压强信息，并对第一压力传感器2采集的压强信息进行分析可以得到船舶10的弯曲变形的挠度数据。所述纵向管道5与船舶10固定的部分可以看作为数据采集点，其数量可依据船舶长度、数据采集精度来确定。
[0026]图5为信息采集及处理系统对第一压力传感器某一时刻采集的压强信息进行分析后得到的船舶弯曲变形坐标图，图中某点的Y坐标值代表第一压力传感器(或船舶弯曲变形数据采集点)在船舶上的纵向位置，Λ H值代表第