大潮差环境下船舶锚缆及高精度自动监测系统技术方案

本发明专利技术提出大潮差环境下船舶锚缆及高精度自动监测系统，包括监测箱体，所述监测箱体上设有拉力监测组件和系缆绳角度监测组件，拉力监测组件包括曲臂、夹绳器和压力传感器，系缆绳角度监测组件包括第一支架、第二支架和导绳套。本发明专利技术中，由夹绳器夹持固定系缆绳，当系泊船舶摇荡使系缆绳发生拉扯时，由系缆绳带动曲臂偏转，曲臂通过传力杆对压力传感器的压力检测端施加压力，从而监测获取系缆绳受到的张紧拉力值；系缆绳的偏转角度与导绳套的偏转角度一致，故而监测导绳套的偏转角度即可得到系缆绳的偏转角度，本发明专利技术通过第一角度编码器、第二角度编码器同时对导绳套的偏转角度进行监测，进而得到对系缆绳的偏转角度监测的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
大潮差环境下船舶锚缆及高精度自动监测系统


[0001]本专利技术涉及船舶
，尤其涉及大潮差环境下船舶锚缆及高精度自动监测系统。

技术介绍

[0002]在工程物流项目中，重大件设备装卸船常采用船尾滚装作业的方式，与其对应的系泊方式为T字型系泊。由于码头所处于海洋环境较为恶劣，且系泊船舶在风、流和浪的作用下，会发生摇荡，若系泊船舶摇荡运动幅度过大，系缆绳承受的最大张力超过其断破拉力，系缆绳发生断裂，系泊系统将会失效，会给码头安全及装卸货物过程中带来极大的安全隐患；波浪、潮流、风等动力因素共同作用加大了大型化、深水化泊位船舶系缆停靠稳定的困难程度，若系缆绳松放过多，容易使船体偏移，导致与水工结构物撞击破坏等事故频繁发生。
[0003]现有申请号为CN201821398466.1公开了一种船舶位移监测装置，特别是应用在码头区域内侦测在泊船舶纵向漂移的位移监测装置，包含激光束发生装置和标尺组件，所述的激光束发生装置包含激光束发生器和安装平台，激光束发生器固定于安装平台，安装平台固定放置于码头岸边。该装置实际应用中，需要在码头海底预先安装激光束发生装置，安装成本大，对于数量较多船舶停泊的码头来说，适用性低。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出大潮差环境下船舶锚缆及高精度自动监测系统，以更加确切地解决上述所述问题。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现的：本专利技术提出大潮差环境下船舶锚缆及高精度自动监测系统，包括监测箱体，所述监测箱体上设有拉力监测组件和系缆绳角度监测组件，所述拉力监测组件包括曲臂、夹绳器和压力传感器，所述监测箱体顶部焊接有曲臂底座，曲臂的底部通过销杆件与曲臂底座相铰接，曲臂的顶部设有夹绳器，所述监测箱体内部设有压力传感器，压力传感器底端与监测箱体内部侧壁焊接有的压力传感器底座相连接，压力传感器的压力检测端连接有传力杆，传力杆的上端设有铰接头，铰接头通过销杆件与曲臂的中部相铰接，所述系缆绳角度监测组件包括第一支架、第二支架和导绳套，第一支架呈“U”型支架，且第一支架的背部设有法兰盘，法兰盘通过螺栓件与监测箱体的前侧固定连接，所述第一支架中通过转轴连接有第二支架，第二支架为方形支架，第二支架中通过转轴连接有导绳套。
[0006]进一步的，所述夹绳器包括连接于曲臂顶部的夹绳器基座，夹绳器基座上连接有夹绳活动块，且夹绳活动块与电磁驱动件的伸缩驱动端相连接。
[0007]进一步的，所述夹绳器基座与夹绳活动块之间设有供系缆绳穿过的绳槽，且绳槽的内槽壁设有防滑尼龙垫，所述导绳套中部开设有供系缆绳穿过的导绳通道，且导绳通道的上下两端口设置有内倒角。
[0008]进一步的，所述导绳通道内壁设有多道滚珠，且多道滚珠沿导绳套的轴心呈环形阵列。
[0009]进一步的，所述第二支架与第一支架之间所连接的转轴为转轴A、第二支架与导绳套之间所连接的转轴为转轴B，转轴A与转轴B的轴线呈垂直设置。
[0010]进一步的，所述第一支架对应转轴A的一侧设有第一角度编码器，且第一角度编码器的感应端与转轴A的一端相连接，所述第二支架对应转轴B的一侧设有第二角度编码器，且第二角度编码器的感应端与转轴B的一端相连接。
[0011]进一步的，所述监测箱体上设置有系缆绳清洁监测组件，系缆绳清洁监测组件包括摄像头、喷头支杆和高压喷头，所述摄像头设置于监测箱体内部靠近系缆绳角度监测组件的一侧，摄像头的影像采集探头贯穿出监测箱体的外部，所述监测箱体的两侧通过螺栓件各连接有一根喷头支杆，喷头支杆沿靠近系缆绳角度监测组件的一侧延伸，喷头支杆的外端部一体成型有喷头固定架，且喷头固定架上设有高压喷头。
[0012]进一步的，所述两个高压喷头的喷水方向呈相对设置，且两个高压喷头的喷水方向均指向系缆绳的位置。
[0013]进一步的，所述监测箱体的内部设有控制箱，控制箱内部集合有数据处理芯片、数据无线发射模块和蓄电池，所述压力传感器的数据输出端与控制箱内部的数据处理芯片连接，第一角度编码器、第二角度编码器的数据输出端与控制箱内部的数据处理芯片连接，摄像头的数据输出端与控制箱内部的数据处理芯片连接，数据处理芯片的输出端与数据无线发射模块连接。
[0014]一种如上所述的大潮差环境下船舶锚缆所应用的高精度自动监测系统，包括以下步骤：步骤一：系缆绳的张紧拉力监测：由夹绳器夹持固定系缆绳，由系缆绳带动曲臂偏转，曲臂通过传力杆对压力传感器的压力检测端施加压力，从而监测获取系缆绳受到的张紧拉力值，控制箱内部的数据处理芯片接收压力传感器监测的压力数值，判断系缆绳受到拉力是否超出阈值；步骤二：系缆绳偏移角度监测：系缆绳套入导绳套的导绳通道中，则系缆绳的偏转角度与导绳套的偏转角度一致，通过第一角度编码器、第二角度编码器同时对导绳套的偏转角度进行监测，得到系缆绳的偏转角度数值，控制箱中的数据处理芯片对第一角度编码器、第二角度编码器所监测的偏转角度进行处理，判断系缆绳是否处于90
°±5°
的稳定范围内。
[0015]步骤三：系缆绳表面清洁度监测：由系缆绳清洁监测组件中的摄像头对系缆绳的表面进行影像数据采集，控制箱中的数据处理芯片对摄像头所采集系缆绳的表面影像数据进行处理，判断系缆绳是否需要进行清洁处理，需要时由两个高压喷头进行喷水，可达到对系缆绳表面冲洗的目的。
[0016]本专利技术的有益效果：1、本专利技术中，由夹绳器夹持固定系缆绳，当系泊船舶摇荡使系缆绳发生拉扯时，由系缆绳带动曲臂偏转，曲臂通过传力杆对压力传感器的压力检测端施加压力，从而监测获取系缆绳受到的张紧拉力值；2、本专利技术将系缆绳套入导绳套的导绳通道中，则系缆绳的偏转角度与导绳套的偏
转角度一致，故而监测导绳套的偏转角度即可得到系缆绳的偏转角度，本专利技术通过第一角度编码器、第二角度编码器同时对导绳套的偏转角度进行监测，进而得到对系缆绳的偏转角度监测的目的；3、本专利技术由系缆绳清洁监测组件对系缆绳的表面进行影像数据采集，判断系缆绳是否需要进行清洁处理，需要时由两个高压喷头进行喷水，可达到对系缆绳表面冲洗的目的，去除系缆绳表面的泥沙或者藻类植物残留。
附图说明
[0017]图1为本专利技术中监测箱体示意图；图2为本专利技术的立体结构局部剖视图；图3为本专利技术的侧剖视图；图4为图2中A处的放大图；图5为图3中B处的放大图；图6为本专利技术中系缆绳角度监测组件的立体结构示意图；图7为本专利技术中系缆绳角度监测组件的结构俯视图。
[0018]图中：1、监测箱体；2、拉力监测组件；201、曲臂；2011、曲臂底座；202、夹绳器；2021、夹绳器基座；2022、夹绳活动块；2023、电磁驱动件；2024、防滑尼龙垫；203、传力杆；2031、铰接头；204、压力传感器；2041、压力传感器底座；3、系缆绳角度监测组件；301、第一支架；3011、法兰盘；302、第二支架；303、导绳套；3031、导绳通道；3032、滚珠；304、第一角度编码器；3041、第二角度编码器；4、系缆绳清洁监测组件；401、摄像头；402、喷头支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大潮差环境下船舶锚缆，包括监测箱体（1），其特征在于，所述监测箱体（1）上设有拉力监测组件（2）和系缆绳角度监测组件（3），所述拉力监测组件（2）包括曲臂（201）、夹绳器（202）和压力传感器（204），所述监测箱体（1）顶部焊接有曲臂底座（2011），曲臂（201）的底部通过销杆件与曲臂底座（2011）相铰接，曲臂（201）的顶部设有夹绳器（202），所述监测箱体（1）内部设有压力传感器（204），压力传感器（204）底端与监测箱体（1）内部侧壁焊接有的压力传感器底座（2041）相连接，压力传感器（204）的压力检测端连接有传力杆（203），传力杆（203）的上端设有铰接头（2031），铰接头（2031）通过销杆件与曲臂（201）的中部相铰接，所述系缆绳角度监测组件（3）包括第一支架（301）、第二支架（302）和导绳套（303），第一支架（301）呈“U”型支架，且第一支架（301）的背部设有法兰盘（3011），法兰盘（3011）通过螺栓件与监测箱体（1）的前侧固定连接，所述第一支架（301）中通过转轴连接有第二支架（302），第二支架（302）为方形支架，第二支架（302）中通过转轴连接有导绳套（303）。2.根据权利要求1所述的大潮差环境下船舶锚缆，其特征在于，所述夹绳器（202）包括连接于曲臂（201）顶部的夹绳器基座（2021），夹绳器基座（2021）上连接有夹绳活动块（2022），且夹绳活动块（2022）与电磁驱动件（2023）的伸缩驱动端相连接，所述夹绳器基座（2021）与夹绳活动块（2022）之间设有供系缆绳（5）穿过的绳槽，且绳槽的内槽壁设有防滑尼龙垫（2024）。3.根据权利要求1所述的大潮差环境下船舶锚缆，其特征在于，所述导绳套（303）中部开设有供系缆绳（5）穿过的导绳通道（3031），且导绳通道（3031）的上下两端口设置有内倒角。4.根据权利要求3所述的大潮差环境下船舶锚缆，其特征在于，所述导绳通道（3031）内壁设有多道滚珠（3032），且多道滚珠（3032）沿导绳套（303）的轴心呈环形阵列。5.根据权利要求1所述的大潮差环境下船舶锚缆，其特征在于，所述第二支架（302）与第一支架（301）之间所连接的转轴为转轴A、第二支架（302）与导绳套（303）之间所连接的转轴为转轴B，转轴A与转轴B的轴线呈垂直设置。6.根据权利要求5所述的大潮差环境下船舶锚缆，其特征在于，所述第一支架（301）对应转轴A的一侧设有第一角度编码器（304），且第一角度编码器（304）的感应端与转轴A的一端相连接，所述第二支架（302）对应转轴B的一侧设有第二角度编码器（3041），且第二角度编码器（3041）的感应端与转轴B的一端相连接。7.根据权利要求1所述的大潮差环境下船舶锚缆，其特征在于，所述监测箱体（1）上设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱银银，于丹凤，
申请(专利权)人：朱银银，
类型：发明
国别省市：