基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统的制作方法

本实用新型涉及工程器械应力监测设备技术领域，具体涉及一种基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统。

背景技术：

造船用门式起重机作为一种重要的物料搬运设备，在造船领域的重要作用日益凸显。门式起重机设备的使用过程中，其金属结构会逐渐受腐蚀、磨损等影响而产生变形，强度和刚度随之下降。日常生产中需要对造船起重机时常进行检测和保养，目前许多的船厂依然沿用“定期保养，事后维修”传统方式对起重机进行定期的检修。这种检修方式只能获知特定的非生产状态下的情况，并不能够反映起重机在整个工作状态下的情况，存在安全隐患。此外，由于传统方式往往需要进行停机检修，耗费人力物力，维护成本高。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统，实时监测造船起重机的应力数据。

本实用新型提供的基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统，具有这样的特征，包括：光纤光栅传感器阵列，包含与造船起重机的多个结构件对应的多条光缆支线，每条光缆支线连接有多个检测传感器，检测传感器贴附于结构件的表面；光纤光栅解调仪，与光纤光栅传感器阵列连接，具有多个光学接口，多个光学接口分别对应连接多条光缆支线；工控机，与光纤光栅解调仪通过网线连接；以及监控电脑，与工控机通信连接。

在本实用新型提供的基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，结构件的表面划分为多个特征区，每个特征区设置有至少一个检测传感器。

在本实用新型提供的基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，结构件的表面粘附有胶粘层，检测传感器埋入胶粘层的内部。

在本实用新型提供的基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，胶粘层的厚度为2.8mm～3.5mm。

在本实用新型提供的基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，检测传感器连接温度补偿传感器，温度补偿传感器非贴附于结构件的表面。

在本实用新型提供的基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，光纤光栅解调仪中采用波长扫描型光纤激光器作为光源。

在本实用新型提供的基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，光缆支线通过FC/APC光学接头与光纤光栅解调仪的光学接口相配合插接。

在本实用新型提供的基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统中，还可以具有这样的特征：其中，工控机与监控电脑为无线通信连接，工控机连接有无线发射装置，工控机与监控电脑之间设置有无线网桥，监控电脑连接有无线接收装置。

本实用新型的作用与效果：

本实用新型的基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统可通过光纤光栅传感器阵列感应造船起重机的结构件表面应力应变生光信号，经光纤光栅解调仪解调为电信号，使得在工控机以及监控电脑上都可以实时监控到造船起重机的结构件表面应力应变情况，实现了获取生产状态下结构件表面应力情况并且可实时监控，避免了传统定期检修才能获取应力情况的问题，有助于监控人员根据实时监测应力变化数据随时获知起重机的状况。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统作具体阐述。

如图1所示，本实施例中基于光纤光栅应变感应的造船起重机应力监测系统100包括：光纤光栅传感器阵列10、光纤光栅解调仪20、工控机30、无线发射装置40、无线网桥50、无线接收装置60、监控电脑70。

光纤光栅传感器阵列10包含与造船起重机的门架结构、大车机构、小车机构、起升机构等多个结构件对应的多条光缆支线11，每条光缆支线11连接有多个检测传感器11a，检测传感器11a贴附于结构件的表面。每个结构件的按照形状和表面积可表面划分为多个特征区，例如，将门架结构可划分为上部桥架特征区、悬臂特征区、支腿特征区、下横梁特征区，在每个特征区设置多个感应位点，每个感应位点上设置一检测传感器11a，感应位点处粘附有胶粘层，检测传感器11a埋入胶粘层的内部，胶粘层的厚度为2.8mm～3.5mm，确保粘接效果，同时也保证良好的传感效果，不影响到传感器的感应。在本实施例中，检测传感器11a连接温度补偿传感器(图中未示意)，温度补偿传感器非贴附于结构件的表面，检测传感器11a和温度补偿传感器均为FBG传感器，补偿温度对检测传感器11a的影响。

光纤光栅解调仪20具有多个光学接口，光缆支线11通过FC/APC光学接头与光纤光栅解调仪20的多个光学接口相配合插接。光纤光栅解调仪20采用波长扫描型光纤激光器作为光源，实现多光路信号实时采集以及光路信号增益。光纤光栅传感器阵列10采集的光信号经光纤光栅解调仪20解调为电信号。

工控机30与光纤光栅解调仪20通过网线连接，在工控机30上显示应力应变的电信号，供现场的操作员实时查看。

监控电脑70与工控机30为无线通信连接，实现监控室内的工作人员实时查看起重机表面应力应变情况。工控机30连接有无线发射装置40，用于发射无线信号。工控机30与监控电脑70之间设置有无线网桥50，用于无线信号的中转。监控电脑70连接有无线接收装置60，用于接收无线信号，在本实施例中无线接收装置60采用无线AP设备。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。