绳索实时监测制造技术

一种监测和分析多股绳索的系统，包括：绳索数据传感器，采集关于绳索的物理状态的数据；一个或多个使用传感器，采集关于绳索使用的数据；位置测量装置，测量绳索的位置；以及计算机系统，连接到绳索数据传感器、一个或多个使用传感器以及位置测量装置，以使所采集的数据与位置测量相关联，来给出一个或多个截面的绳索状态的实时数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

技术介绍
多股绳索被用于海上和陆上项目的许多不同应用中，并且必须在其整个使用期中安全地工作。由于这些绳索经常用于起重作业，它们会受到大范围的弯曲和磨损。用于起重设备可以在2-3公里的深度运转的海上作业的绳索，尤其受到主动升沉补偿(“AHC”)系统导致的磨损和疲劳问题，AHC系统通常用于这些海上作业。当绳索开始磨损时，构成绳索的单股可能断裂，从而降低了绳索的横截面积和强度，并且增加了绳索的灾难性的事故或故障的机会。通常，这些断裂的股是内部的股，并且因此不能通过简单的目视检查发现。检查整个绳索(包括内部)，测量绳索横截面积的装置可以连接在绳索附近。整个绳索，然后通常贯穿该设备，并且横截面积测量用来评估绳索是否需要更换。该装置在EP0845672A1中进行了描述，其使用磁测试装置，用于通过使绳索穿过该装置来获得绳索损伤指数。该装置包括检测局部缺陷(例如，有裂痕或断裂的金属丝)的传感器和检测金属区域损失的传感器，例如，由于磨损或腐蚀。绳索损伤程度的实时指示，通过处理来自局部缺陷传感器和金属区域损失传感器(以及参考局部缺陷的长度变换器)的数据，在手持式读出单元上产生，并且显示损伤指数。用于检测绳索中的缺陷的其它类似的设备可以在WO201/098756A1,、WO2010/092619A1,和WO2004/022469中发现。这些文献的每一个公开了用于检测电梯电缆中的缺陷的设备，其通过使电缆穿过检测设备来检测电缆中的弱点或故障以及相关的位置。这些设备中的每一个只在一个时刻测量绳索或电缆的当前状态，以根据该测量作出关于缺陷或损伤的决定。对于正常操作没有任何意义和/或存储使用数据。如果绳索或缆线不需要立即更换，区域测量经常用于建议在特定时间段之后更换绳索。该时间段通常是基于船级社方针的保守估计，以保证在检查时系统的安全性和绳索的状态。
技术实现思路
一种监测和分析多股绳索的系统，包括：绳索数据传感器，采集关于该绳索的物理状态的数据；一个或多个使用传感器，采集关于该绳索的使用的数据；位置测量装置，测量该绳索的该位置；和计算机系统，连接到该绳索数据传感器、该一个或多个使用传感器和该位置测量装置，将该采集的数据和位置测量相关联，以给出关于该绳索在一个或多个部分的状态的实时数据。这样的系统可以提供在操作期间的绳索的实时监测和/或分析。该实时监测和/或分析可以允许了解关于在一个或多个部分的绳索的状况，并可以用来更好地预测在未来的操作之后绳索的状态和状况，并计划维护和/或更换操作。根据一个实施例，计算机系统包括一个或多个处理器和/或数据库，用于存储和/或处理数据。根据一个实施例，该绳索数据传感器检测该绳索的一个或多个横截面积以及该绳索的体积。根据一个实施例，关于该绳索的使用的数据包括一个或多个以下内容：该绳索的弯曲、该绳索中的张力、该绳索的温度、该绳索的直径和该绳索的形状。根据一个实施例，该位置测量装置是测量轮或非接触式测量系统。根据一个实施例，该计算机系统使用该数据和该状态来预测该绳索的至少一部分故障。根据一个实施例，该计算机系统使用该数据和该状态来预测该绳索的至少一部分的维护根据一个实施例，该一个或多个使用传感器包括温度传感器、负载传感器、弯曲传感器和/或直径传感器。根据一个实施例，该数据库包括关于该绳索的一个或多个部分的历史使用、历史状态和该当前状态的信息。根据一个实施例，该绳索是金属丝绳索。可选地，该绳索是钢丝绳。根据一个实施例，该绳索是纤维绳。根据一个实施例，该计算机系统包括用户接口。根据一个实施例，该计算机系统包括用于将数据输入系统的数据输入。根据另一方面，一种用于绳索的实时监测与分析的方法，包括：测量和采集该绳索的物理性能数据；测量和采集该绳索的使用数据；测量该绳索的位置；以及将该物理性能数据、该使用数据和该位置相关联，以给出在一个或多个部分该绳索的状态和事件历史的实时测量。根据一个实施例，该测量和采集该绳索的物理性能数据的步骤包括：测量和采集该绳索的横截面积数据；和/或测量和采集该绳索的伸长或蠕变数据。根据一个实施例，该测量和采集该绳索的使用数据的步骤包括：使用一个或多个传感器来测量和采集与以下一个或多个有关的数据：该绳索的弯曲、该绳索的张力、该绳索的温度、该绳索的直径和该绳索的形状。根据一个实施例，该方法进一步包括存储和/或处理计算机系统中的该数据。根据一个实施例，该方法进一步包括基于该物理性能数据、该使用数据和位置，预测何时该绳索的至少一部分将发生故障。根据一个实施例，该基于该物理性能数据、该使用数据和位置，预测何时该绳索的至少一部分将发生故障的步骤，包括：将该绳索的物理性能数据与预定故障阈值进行比较；以及基于采集的使用数据和物理性能数据，预测何时将达到该阈值。附图说明图1示意性地示出绳索监测和分析系统的示例。图2显示了绳索监测和分析系统的示例数据输出曲线图。具体实施例图1示意性地示出绳索监测和分析系统10，其与用于绳索16提升和降下负荷17的起重系统12和主动式升沉补偿(“AHC”)系统14一起使用。绳索监测和分析系统10包括绳索数据传感器18、位置测量装置20、张力传感器22、温度传感器24和计算机系统26。计算机系统26包括起重系统处理器和数据库28、绳索数据传感器处理器和数据库30、整体处理器和数据库32、人机接口34和外部数据输入36。在实施例中显示，起重系统12包括滑轮13。在其它系统中，起重系统12可以包括一个或多个绞盘和/或零到两个滑轮。起重系统12的滑轮13安装在船舶和起重机上，以引导和弯曲绳锁16从起重系统12到起重系统挂钩。绳索16是由多股制成的绳索。绳索16可以由金属丝(例如，钢丝)制成，或者可以由纤维绳制成。在某些情况下，油脂用于金属丝的股之间。取决于形成绳索16的材料，可以使用不同的传感器18、20、22、24。AHC系统14通常用于水深范围从约40米到约3000米的海上系统。AHC系统在水深非常深(例如，2-3公里)的系统中，以及当用于大量和/或大型物体，以协助顺利过渡在海床或飞溅区域落地之前的几米的时候，特别有用。AHC系统14对船舶在波浪中的运动(或在降低通过飞溅区域的情况下的波浪)进行补偿，保持负载17相对于固定位置(例如，海床)不动。AHC系统14的补偿运动导致绳索16中，并且特别是在构成绳索的股之间的摩擦。这种摩擦会加热绳索16，并且会导致绳索16中的油脂熔化掉和/或导致其它疲劳问题。绳索数据传感器18可以是横截面测量装置，例如非接触式电磁线缆检测传感器，例如，由位于康涅狄格州南温莎的NDT科技公司制造的LMA测试系统。在另一个实施例中，绳索数据传感器18可以是另一类型型的传感器和/或可以通过其它手段测量绳索的物理状态、伸长、蠕变(creep)和/或外观。在图1所示的实施例中，绳索数据传感器18连接到起重系统12内的绳索16。这将确保任何穿过起重系统12被使用的绳索16被绳索数据传感器18监测，从而检测指示绳索状态的物理性能，并发送到计算机系统26。张力传感器22测量绳索16中的张力，并且温度传感器24测量绳索16的弯曲点的温度。其它实施例可以具有更多或更少的绳索使用传感器，来采集关于绳索使用的其它数据，例如，绳索的直径和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测和分析多股绳索的系统，所述系统包括：绳索数据传感器，采集关于所述绳索的物理状态的数据；一个或多个使用传感器，采集关于所述绳索的使用的数据；位置测量装置，测量所述绳索的位置；以及计算机系统，连接到所述绳索数据传感器、所述一个或多个使用传感器和所述位置测量装置，将所采集的数据和位置测量相关联，以给出关于所述绳索在一个或多个部分的状态的实时数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.16 NL 20126341.一种监测和分析多股绳索的系统，所述系统包括：绳索数据传感器，采集关于所述绳索的物理状态的数据；一个或多个使用传感器，采集关于所述绳索的使用的数据；位置测量装置，测量所述绳索的位置；以及计算机系统，连接到所述绳索数据传感器、所述一个或多个使用传感器和所述位置测量装置，将所采集的数据和位置测量相关联，以给出关于所述绳索在一个或多个部分的状态的实时数据。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算机系统包括：一个或多个处理器和/或数据库，用于存储和/或处理数据。3.根据上述任一项权利要求所述的系统，其中，所述绳索数据传感器检测所述绳索的一个或多个横截面积以及所述绳索的体积。4.根据上述任一项权利要求所述的系统，其中，关于所述绳索的使用的数据包括一个或多个以下内容：所述绳索的弯曲、所述绳索中的张力、所述绳索的温度、所述绳索的直径、所述绳索的形状、所述绳索的伸长和蠕变。5.根据上述任一项权利要求所述的系统，其中，所述位置测量装置是测量轮或非接触式测量系统。6.根据上述任一项权利要求所述的系统，其中，所述计算机系统使用所述数据和所述状态来预测所述绳索的至少一部分的故障。7.根据上述任一项权利要求所述的系统，其中，所述计算机系统使用所述数据和所述状态来计划所述绳索的至少一部分的维护。8.根据上述任一项权利要求所述的系统，其中，所述一个或多个使用传感器包括温度传感器、负载传感器、弯曲传感器、速度传感器、位置传感器和/或直径传感器。9.根据权利要求2至8中任一项所述的系统，其中，所述数据库包括关于所述绳索的一个或多个部分的历史使用、历史状态和/或当前状态的信息。10.根据上述任一权利要求所述的系统，其中，所述绳索是金属丝绳索。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述绳索是...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·本杰明·范·德·沃德，尤尔根·阿里安·茨尔曼斯，
申请(专利权)人：IHC荷兰IE有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL