申请/专利权人：重庆交通大学

申请日：2022-04-02

公开（公告）日：2024-05-10

公开（公告）号：CN114705342B

主分类号：G01L5/04

分类号：G01L5/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.10#授权;2022.07.22#实质审查的生效;2022.07.05#公开

摘要：本发明公开了一种趸船码头缆绳受力实时监测及安全预警系统及方法，包括用于实时监测趸船位移变化的现场监测设备、用于接收趸船位移实时变化信号的接收存储服务器，最后由终端服务器调取接收存储服务器内的趸船位移实时变化信号，并计算确定该趸船位移实时变化信号所对应的缆绳系缆力大小，并与缆绳受荷预设阈值进行对比，从而对趸船码头的系缆安全性进行判断。本发明提供的系统，通过监测趸船上某一个点的位移变化，结合弹性悬链线理论计算趸船码头每根缆绳的受力大小，并与趸船码头缆绳受荷预设阈值相对比。可以实现由于靠泊船舶过大、极端条件等情况下造成的缆绳受力过大的适时预警，预防安全事故的发生或用于当安全事故发生后的责任追溯。

主权项：1.趸船码头缆绳受力实时监测及安全预警系统，其特征在于：包括现场监测设备、接收存储服务器和终端服务器；所述现场监测设备用于实时监测趸船的位移变化，并将监测的数据通过无线传输的方式传输至接收储存服务器中；所述接收存储服务器用于接收无线传输模块发送的趸船位移实时变化信号，将接收到的趸船位移实时变化信号进一步处理后存储；所述终端服务器调取接收存储服务器内的趸船位移实时变化信号，通过数据处理与分析模块计算确定该趸船位移实时变化信号所对应的缆绳系缆力大小，并与缆绳破断力进行对比，从而对趸船码头的系缆安全性进行判断；所述终端服务器包括数据处理与分析模块、缆绳安全预警模块，所述数据处理与分析模块调取接收存储服务器内的趸船位移实时变化信号，并计算确定该趸船位移实时变化信号所对应的缆绳系缆力大小；所述缆绳安全预警模块根据数据处理与分析模块所计算确定的缆绳所受的系缆力大小，对比该系缆力与缆绳破断力二者之间的数值大小，并根据预先设定的阈值适时发出预警信号；所述数据处理与分析模块按照以下步骤进行计算：计算每根缆绳两个端点的水平距离和竖直距离；根据弹性悬链线理论计算每根缆绳的受力情况，具体计算缆绳受力的公式如下： 式中：X表示缆绳两个端点的水平距离，Y表示缆绳两个端点的竖直距离，H表示缆绳所受水平力，V表示缆绳所受竖直力；A0为缆绳不受力的截面积，L0为锚泊线线未拉伸时的长度，W0为锚泊线的重度，G为锚泊线的重量，E为弹性模量；所述缆绳两个端点的水平距离和缆绳两个端点的竖直距离，按照以下步骤进行计算：以任一固定位置为坐标原点建立坐标系，设缆绳与河岸的连接点A、B的点坐标分别为A点的坐标Ax，Ay，Az和B点坐标Bx，By，Bz；当趸船受力发生位置变化时，趸船上面的A′Ax′,Ay′,Az′和B′Bx′,By′,Bz′点的坐标发生变化，通过实时监测趸船上各连接点的变化Δx，Δy，Δz,实时计算A′和B′点发生变化后的位置坐标A″Ax″,Ay″,Az″，B″Bx″,By″,Bz″其中Ax″,Ay″,Az″,Bx″,By″,Bz″可按下式进行计算：Ax″＝Ax′+ΔxAy″＝Ay′+ΔyAz″＝Az′+ΔzBx″＝Bx′+ΔxBy″＝By′+ΔyBz″＝Bz′+Δz通过计算得到的A″和B″的坐标，在分别计算每根缆绳两个端点之间的水平距离和竖直距离，可按下式进行计算：AA″的水平距离AA″的竖直距离z＝Az-Az″；BB″的水平距离BB″的竖直距离z＝Bz-Bz″；所述现场监测设备包括趸船位移实时监测系统和数据传输模块两部分，所述趸船位移实时监测系统安装于河岸上固定不动，用于实时监测由于趸船受外力所产生的位移，所述数据传输模块设置于信号箱内，所述信号箱与趸船位移实时监测系统相连接，用于传输监测到的趸船实时位移变化，并将信号传输至接收存储服务器中。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆交通大学 趸船码头缆绳受力实时监测及安全预警系统及方法

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