一种船模横摇衰减远程试验系统及试验方法技术方案

本发明专利技术公开了一种船模横摇衰减远程试验系统，包括水池和位于水池内的船模，船模的重心位置处安装有激光测距装置，激光测距装置与数据传输电台发射端连接，数据传输电台发射端与数据传输电台接收端信号连接，数据传输电台接收端与计算机连接，计算机通过远程控制模块与客户端连接，所述激光测距装置上方设有摄像头，摄像头与数据传输电台发射端信号连接，在船模上还安装有电机，电机与重物连接。本发明专利技术的一种船模横摇衰减远程试验系统，可为没有实验室的单位提供船舶或船模横摇衰减试验远程试验服务，试验数据、图像、视频等可实时传输反馈给客户端，解决了做实验难得问题，同时减少不必要的投入成本，解决了时间长距离远等问题，节约人力物力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船模横摇衰减远程试验系统及试验方法，属于船舶试验

技术介绍
船舶在海上风浪中的横摇运动，对船舶的安全及使用性能有很大的影响。由于剧烈的横摇可能会引起船舱内货物的移动，甚至导致船舶倾覆。横摇运动还会降低船舶的动稳性储备，增加在风浪中的倾复的危险。此外，横摇还会使海上工作船舶以及渔船等工作条件恶化，甚至无法工作。因此在设计阶段判断估计船在风浪中的摇摆情况作为设计参考是十分重要的。船模横摇试验是估计船舶在风浪中横摇情况的一种很好的方法，因此船舶或船模在建造完成后都要进行横摇试验。进行船舶或船模横摇衰减试验，需要船舶或船模、实验水池、倾角传感器、数据采集和分析系统等场所和设备，由于一些单位并没有足够的资金去建设实验水池，购买试验仪器，需要因此但是目前一些船舶类高校或单位没有试验水池或相关仪器设备并不完善，但又没有足够的资金和场地去建设试验水池，因此他们需要去附近相关单位租用水池和仪器设备做试验，这其中需要大量的人力、物力、财力，并且受到时间和空间上的限制，主要存在以下问题：一是：相隔距离远，两家单位可能在不同城市；二是:搬运船模不方便，搬运过程可能出现损坏；三是：整个过程耗费时间较多，周期较长。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种船模横摇衰减远程试验系统及试验方法，突破了传统的试验人员必须到现场进行试验和调试设备试验方式的局限性，大大提高实验效率。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的一种船模横摇衰减远程试验系统，包括水池和位于水池内的船模，所述船模的重心位置处安装有激光测距装置，激光测距装置与数据传输电台发射端连接，数据传输电台发射端与数据传输电台接收端信号连接，数据传输电台接收端与计算机连接，计算机通过远程控制模块与客户端连接，所述激光测距装置上方设有摄像头，摄像头与数据传输电台发射端信号连接，在船模上还安装有电机，电机与重物连接。作为优选，所述激光测距装置包含激光测距仪和底座，激光测距仪通过底座安装在船模上。作为优选，所述电机与电机轴连接，电机轴上设有外螺纹，所述重物与套筒固定连接，套筒内活动连接有内环，内环设有内螺纹孔，电机轴通过螺纹与内环连接。一种上述的船模横摇衰减远程试验系统的试验方法，包括以下步骤：(1)在船模上安装试验设备，与岸上的设备进行联调；(2)把船模放置到水池中，调整船模为正浮状态，启动电机，向右侧推出重物，使船模出现一定横倾角，直到释放重物，使其回到初始位置，此时船模产生横摇衰减运动；(3)当船舶开始产生横摇衰减运动时，激光测距装置开始采集数据，并把横摇数据传给数据传输电台发射端，水池上方摄像头拍摄整个试验过程录像传送给数据传输电台发射端，在试验过程中，激光测距装置测量船模的横摇角，由激光测距装置所测得的距离与参考平面的几何关系，即竖直平面的激光测距装置测出其距水平参考平面的距离L1并记录下来，而后船舶做横摇运动，每一时刻，激光测距仪所测的距离L2都会被记录下来，根据由数据处理程序得出每一时刻的角位移，得出横摇衰减时间，具体公式如下：(4)数据传输电台接收端接收数据图像并传给计算机，计算机把处理好的数据和图像通过远程控制模块发送给客户端。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.本专利技术专利可为没有实验室的单位提供船舶或船模横摇衰减试验远程试验服务，试验数据、图像、视频等可实时传输反馈给客户端，解决了做实验难得问题。同时减少不必要的投入成本，解决了时间长距离远等问题，节约人力物力。2.本专利技术专利船舶(船模)横摇衰减试验远程试验服务试验数据可实时传回客户端，它突破了传统的试验人员必须到现场进行试验和调试设备试验方式的局限性，大大提高实验效率。3.本专利技术专利所提出的基于Ineternet的船舶(船模)横摇衰减试验远程试验系统，通过Ineternet实现对试验过程的远程信息传输，可以使得试验信息的共享变得更加容易。本专利技术专利可为企业、研究所等提供远程试验服务，可应用于视频教学、科研等领域，受众面较广。4.本专利技术专利使用激光测距仪装置来测量船舶的横摇角，改善了传统的倾角传感器易受温度和周围环境影响而造成的误差，提高测量精度。附图说明图1是本专利技术的系统布置图；图2为横摇角测量原理图。具体实施方式如图1和图2所示，本专利技术的一种船模横摇衰减远程试验系统，包括水池12和位于水池12内的船模1，所述船模1的重心位置处安装有激光测距装置，激光测距装置与数据传输电台发射端7连接，数据传输电台发射端7与数据传输电台接收端8信号连接，数据传输电台接收端8与计算机9连接，计算机9通过远程控制模块10与客户端11连接，远程控制模块10为PcAnywhere远程控制软件，所述激光测距装置上方设有摄像头，摄像头与数据传输电台发射端7信号连接，在船模1上还安装有电机2，电机2与重物3连接，所述激光测距装置包含激光测距仪6和底座4，激光测距仪6通过底座4安装在船模1上。在本专利技术中，所述电机2与电机轴连接，电机轴上设有外螺纹，所述重物3与套筒固定连接，套筒内活动连接有内环，内环设有内螺纹孔，内环结构可以为设有内螺纹的轴承，电机轴通过螺纹与内环连接。激光测距仪6选取的是型号为G1020107激光测距仪6，使用的是波长为635.2μm的二级安全激光，量程为70m、测量精度为1mm、测量间隔0.1s，激光测距仪6用来测量激光测距仪6中心到试验水池屋顶即参考平面的距离。在本专利技术中，选择相应船模1，沿着船模1中纵剖面方向装载步进电机2，同时根据初始横摇角的要求选择重物3的重量，沿着船舶中纵方向激光测距仪6。其中所述激光测距仪6安装在底座4上，其所发出的激光束竖直向上垂直于水平面，并由固定螺栓5把其安装在船舶甲板上；在岸上安装数据传输电台接收端8，连接计算机9，准备工作完成后可进行试验。联网电脑或移动设备(手机、平板等)安装远程控制软件(PcAnywhere)，客户端11输入岸机ID和密码，操控岸机电脑，操作人机交互界面，通过界面实时显示试验数据或图像，用户可选择发送试验数据至客户端11。一种上述的船模1横摇衰减远程试验系统的试验方法，包括以下步骤：(1)在船模1上安装试验设备，与岸上的设备进行联调；(2)把船模1放置到水池中，调整船模1为正浮状态，启动电机2，向右侧推出重物3，使船模1出现一定横倾角，直到释放重物3，使其回到初始位置，此时船模1产生横摇衰减运动；(3)当船舶开始产生横摇衰减运动时，激光测距装置开始采集数据，并把横摇数据传给数据传输电台发射端7，水池上方摄像头拍摄整个试验过程录像传送给数据传输电台发射端7，在试验过程中，激光测距装置测量船模1的横摇角，由激光测距装置所测得的距离与参考平面的几何关系，即竖直平面的激光测距装置测出其距水平参考平面的距离L1并记录下来，而后船舶做横摇运动，每一时刻，激光测距仪6所测的距离L2都会被记录下来，根据由数据处理程序得出每一时刻的角位移，得出横摇衰减时间，具体公式如下：(4)数据传输电台接收端8接收数据图像并传给计算机9，计算机9把处理好的数据和图像通过远程控制模块10发送给客户端11。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船模横摇衰减远程试验系统，其特征在于：包括水池和位于水池内的船模，所述船模的重心位置处安装有激光测距装置，激光测距装置与数据传输电台发射端连接，数据传输电台发射端与数据传输电台接收端信号连接，数据传输电台接收端与计算机连接，计算机通过远程控制模块与客户端连接，所述激光测距装置上方设有摄像头，摄像头与数据传输电台发射端信号连接，在船模上还安装有电机，电机与重物连接。

【技术特征摘要】
1.一种船模横摇衰减远程试验系统，其特征在于：包括水池和位于水池内的船模，所述船模的重心位置处安装有激光测距装置，激光测距装置与数据传输电台发射端连接，数据传输电台发射端与数据传输电台接收端信号连接，数据传输电台接收端与计算机连接，计算机通过远程控制模块与客户端连接，所述激光测距装置上方设有摄像头，摄像头与数据传输电台发射端信号连接，在船模上还安装有电机，电机与重物连接。2.根据权利要求1所述的船模横摇衰减远程试验系统，其特征在于：所述激光测距装置包含激光测距仪和底座，激光测距仪通过底座安装在船模上。3.根据权利要求1所述的船模横摇衰减远程试验系统，其特征在于：所述电机与电机轴连接，电机轴上设有外螺纹，所述重物与套筒固定连接，套筒内活动连接有内环，内环设有内螺纹孔，电机轴通过螺纹与内环连接。4.一种权利要求1所述的船模横摇衰减远程试验系统的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在船模...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹雪，杨松林，邹泽，刘曼，邴绍金，李骏，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32