轴承座沉降变形监测系统
轴承座沉降变形监测系统

轴承座沉降变形监测系统


一、需求简介 轴承座位置监控系统:实船轴系长度约100m,分别测量舱内各段轴承位置,对轴承座进行变形监测。考虑采用静力水准仪系统结进行监测,为轴承座形变提供形变参考数据。

一、需求简介
  轴承座位置监控系统:实船轴系长度约100m,分别测量舱内各段轴承位置,对轴承座进行变形监测。考虑采用静力水准仪系统结进行监测,为轴承座形变提供形变参考数据。


二、技术路线及实施流程
  变形监测分为坞内在建过程中、船舶下水后轴承座变形监测。
  技术路线为使用静力水准仪在不同工况条件下进行自动化监测,进行船体姿态、形变验证,配合自动化变形监测分析软件,实时监测船体轴承座变形情况。
  静力水准仪的选型声明如下:
  由于晶硅式静力水准仪具有瞬时响应的特性,在测量条件良好(震动、环境、温度)的情况下,能同时满足坞内(静止)和下水(相对静止)两种工况,故暂时考虑作为首选。由于罐式静力水准仪不具有瞬时响应的特性,在下水(相对静止)状态恐无法使用;但其测量数据稳定,对环境要求低的特点,可以作为坞内测量的首选。


  2.1 系统组成
  本监测系统主要包含:晶硅式静力水准仪、基础数据采集系统、数据分析统计系统。


  2.2 监测数据同步性
  使用晶硅式静力水准仪替代传统罐式静力水准仪,实时获取监测数据,保证船体轴承座各监测位置数据传输时船体姿态不发生变化。
  2.3 技术路线


三、晶硅式静力水准仪
  3.1 晶硅式静力水准仪的原理
  晶硅式静力水准仪是一种差压式的传感器,利用各个监测点之间的压力值变化计算出沉降量,传感器体积小、量程大,在其量程之内,可以随着地面走势安装而不需要调平。
  3.2 晶硅式静力水准仪系统工作原理
  整个静力水准仪监测系统采用有线(光纤)通讯方式,由接收器、发送器、静力水准仪、485总线、连通水管和自动化监测软件组成。
  当安装好静力水准仪后,在自动化监测软件上设置好参数,运行软件后,发送器根据软件设置的采集时间从静力水准仪采集数据,然后发送至PC机上采集软件。


四、数据处理平台
  4.1 云平台的介绍

  软件分析系统主要包含两部分:① 基础数据采集系统② 数据分析统计系统。
  在厂内架构服务器,系统主要由静力水准仪监测系统、数据传输系统、监测数据处理云平台组成,系统主要对位移沉降要素进行实时监测,通过有线的方式将监测数据实时送给监测预警云平台来处理、分析、存储、展示和发布数据,并对危险区域提前预警,可通过系统主页多元化预警提醒,实现系统互联互动。
  4.2 基础数据采集系统
  主要包含以下模块功能:
  (1)监测采样间隔自定义;
  (2)基础数据自动获取;
  (3)数据查看、数据下载;
  (4)预测分析;
  (5)趋势分析;
  (6)超限报警。


  4.3 数据分析统计系统
  主要功能:
  (1)自定义监测周期获取监测位置数据结果;
  (2)不同工况同位置变形情况报告;
  (3)指定分析基准快速获取相对监测沉降结果;
  (4)长周期数据积累分析报告;
  (5)数据呈现:单点及多点沉降数据变化。

监测多点沉降数据不同工况呈现的变形


  4.4 数据分析
  (1)静力水准仪安装完成后获取初始0位信息,在不同工况条件下获取变形监测数据,拟以艏艉端为分析基准,分析其相对位移变形;
  (2)选定不同工况下监测数据进行对比分析,查看位移变形量情况。


五、理论精度评估
  5.1 静力水准仪监测系统精度评估

  静力水准仪监测测量精度:0.1mm。


六、试装实验
  6.1 试装实验工况要求

  根据实验场地实际情况,模拟布设一定数量的静力水准仪,主要分为以下几步:
  (1)方案讨论,安装确认;
  (2)现场勘探,安装位置、数量确认,走线排布交流安装确认;
  (3)厂里支撑底座制作及安装校准,开孔等工作;
  (4)现场安装静力水准、调试、通讯;
  (5)模拟运行,数据沉降监测。
  6.2 数据精度验证
  (1)现场可人为添加标准高度样块,测量验证人为修正高度;
  (2)也可考虑同步安装罐式、晶硅式两套静力水准仪,相互验证其数据精度及稳定性。