船舶主轴下沉量监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种船舶主轴下沉量监测方法及系统，其方法包括：基于下沉量监测需求和所述船舶主轴的半径确定所述光纤传感单元的敷设参数，并基于所述敷设参数敷设所述光纤传感单元；基于所述光信号获取装置获取所述光纤传感单元的实时光信号，并基于所述实时光信号确定所述船舶主轴的下沉量。本发明专利技术利用光纤传感单元耐腐蚀性好、可靠性高和使用寿命长等特点，提高了船舶主轴下沉量的监测准确性和可靠性。进一步地，本发明专利技术通过基于下沉量监测需求和船舶主轴的半径确定光纤传感单元的敷设参数，并基于敷设参数敷设光纤传感单元，可提高光纤传感单元与下沉量监测需求的适配性，进一步提高了船舶主轴下沉量监测的准确性和可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
船舶主轴下沉量监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及船舶主轴监测
，具体涉及一种船舶主轴下沉量监测方法及系统。

技术介绍

[0002]在船舶运动过程中，船舶主轴将动力传递给螺旋桨使船舶运动。船舶主轴通常由滑片式轴承进行固定，在船舶的运动过程中滑片式轴承与船舶主轴之间存在摩擦，滑片式轴承会因为摩擦产生损耗，船舶主轴因为滑片式轴承的损耗会发生下沉，影响船舶的正常航行。因此需要对船舶主轴的下沉量进行定期的监测。
[0003]考虑到大型船舶螺旋桨及船舶主轴运行环境水深大，船体结构复杂，往往需要停船后由专业人员下潜进行检测，但人工检修过于繁琐。因此采用传感器对船舶主轴的下沉量进行实时监测可以提高监测效率。现有技术中对船舶主轴下沉量监测的传感器有电涡流传感器和电力传感器。电涡流传感器在船舶的工作过程中时，海水内的杂质将对电涡流传感器的工作造成影响，以至于电涡流传感器无法准确监测船舶主轴的下沉量。同样地，电力传感器在海水中要保证其密闭性，海水的渗入会导致电力传感器的损坏，进而导致电力传感器也无法准确监测船舶主轴的下沉量。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，有必要提供一种船舶主轴下沉量监测方法及系统，用以解决现有技术中存在的船舶主轴的下沉量监测准确率和可靠性较低的技术问题。
[0005]一方面，本专利技术提供了一种船舶主轴下沉量监测方法，用于基于敷设在船舶主轴下方的光纤传感单元监测所述船舶主轴的下沉量，所述船舶主轴下沉量监测方法包括：
[0006]基于下沉量监测需求和所述船舶主轴的半径确定所述光纤传感单元的敷设参数，并基于所述敷设参数敷设所述光纤传感单元；
[0007]基于所述光信号获取装置获取所述光纤传感单元的实时光信号，并基于所述实时光信号确定所述船舶主轴的下沉量。
[0008]在一些可能的实现方式中，所述光纤传感单元为分布式光纤传感单元或光纤光栅传感单元；
[0009]所述分布式光纤传感单元包括光纤；
[0010]所述光纤光栅传感单元包括所述光纤和设置在所述光纤上的光栅。
[0011]在一些可能的实现方式中，所述下沉量监测需求包括监测精度，所述敷设参数包括所述光纤传感单元沿所述船舶主轴轴向的排数。
[0012]在一些可能的实现方式中，所述光纤传感单元包括第一排光纤传感子单元和第二排光纤传感子单元，所述第一排光纤传感子单元包括多根第一传感光纤，所述第二排光纤传感子单元包括多个第二传感光纤，所述第二传感光纤的轴心位于与所述第二传感光纤相邻的两个第一传感光纤圆心连线中点的垂线上。
[0013]在一些可能的实现方式中，所述分布式光纤传感单元和所述光纤光栅传感单元均还包括包覆所述光纤的毛细软管。
[0014]在一些可能的实现方式中，所述下沉量监测需求还包括船舶主轴下沉监测范围，所述敷设参数还包括所述光纤传感单元沿所述船舶主轴径向的光纤根数；
[0015]所述光纤根数为：
[0016]n＝H/D
[0017]式中，n为光纤根数；H为船舶主轴下沉监测范围；D为所述毛细软管的外径。
[0018]在一些可能的实现方式中，所述敷设参数还包括所述光纤的长度，所述光纤的长度为：
[0019][0020]式中，L为所述光纤的长度；D为所述船舶主轴的半径；H为船舶主轴下沉监测范围。
[0021]在一些可能的实现方式中，当所述光纤传感单元为所述分布式光纤传感单元时，所述光信号获取装置包括第一光源、分路器以及光电探测器，所述分路器的两端分别连接于所述第一光源和所述分布式光纤传感单元，所述光电探测器连接于所述分布式光纤传感单元。
[0022]在一些可能的实现方式中，当所述光纤传感单元为所述光纤光栅传感单元时，所述光信号获取装置包括第二光源、环形器以及解调仪，所述环形器分别连接于所述第二光源、所述光纤光栅传感单元以及所述解调仪。
[0023]另一方面，本专利技术还提供了一种船舶主轴下沉量监测系统，用于基于敷设在船舶主轴下方的光纤传感单元监测所述船舶主轴的下沉量，所述船舶主轴下沉量监测系统包括：
[0024]光纤传感单元敷设模块，用于基于下沉量监测需求和所述船舶主轴的半径确定所述光纤传感单元的敷设参数，并基于所述敷设参数敷设所述光纤传感单元；
[0025]船舶主轴下沉量监测模块，用于基于所述光信号获取装置获取所述光纤传感单元的实时光信号，并基于所述实时光信号确定所述船舶主轴的下沉量。
[0026]采用上述实施例的有益效果是：本专利技术提供的船舶主轴下沉量监测方法，通过基于敷设在船舶主轴下方的光纤传感单元监测船舶主轴的下沉量，由于光纤传感单元耐腐蚀性好、可靠性高和使用寿命长等特点，可提高船舶主轴下沉量的监测准确性和可靠性。进一步地，本专利技术通过基于下沉量监测需求和船舶主轴的半径确定光纤传感单元的敷设参数，并基于敷设参数敷设光纤传感单元，可提高光纤传感单元与下沉量监测需求的适配性，进而提高光纤传感单元敷设的合理性，从而可进一步提高船舶主轴下沉量监测的准确性和可靠性。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术提供的船舶主轴下沉量监测方法的一个实施例流程示意图；
[0029]图2为本专利技术提供的光纤传感单元的一个实施例结构示意图；
[0030]图3为本专利技术提供的不同排数的光纤传感单元的一个实施例结构示意图；
[0031]图4为本专利技术提供的光纤传感单元敷设方式的一个实施例流程示意图；
[0032]图5为本专利技术提供的折返式光纤的一个实施例结构示意图；
[0033]图6为本专利技术提供的光信号获取装置的一个实施例结构示意图；
[0034]图7为本专利技术提供的光信号获取装置的另一个实施例结构示意图；
[0035]图8为本专利技术提供的船舶主轴下沉量监测系统的一个实施例结构示意图；
[0036]图9为本专利技术提供的电子设备的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本专利技术中使用的流程图示出了根据本专利技术的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本
技术实现思路
的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶主轴下沉量监测方法，其特征在于，用于基于敷设在船舶主轴下方的光纤传感单元监测所述船舶主轴的下沉量，所述船舶主轴下沉量监测方法包括：基于下沉量监测需求和所述船舶主轴的半径确定所述光纤传感单元的敷设参数，并基于所述敷设参数敷设所述光纤传感单元；基于所述光信号获取装置获取所述光纤传感单元的实时光信号，并基于所述实时光信号确定所述船舶主轴的下沉量。2.根据权利要求1所述的船舶主轴下沉量监测方法，其特征在于，所述光纤传感单元为分布式光纤传感单元或光纤光栅传感单元；所述分布式光纤传感单元包括光纤；所述光纤光栅传感单元包括所述光纤和设置在所述光纤上的光栅。3.根据权利要求1所述的船舶主轴下沉量监测方法，其特征在于，所述下沉量监测需求包括监测精度，所述敷设参数包括所述光纤传感单元沿所述船舶主轴轴向的排数。4.根据权利要求3所述的船舶主轴下沉量监测方法，其特征在于，所述光纤传感单元包括第一排光纤传感子单元和第二排光纤传感子单元，所述第一排光纤传感子单元包括多根第一传感光纤，所述第二排光纤传感子单元包括多个第二传感光纤，所述第二传感光纤的轴心位于与所述第二传感光纤相邻的两个第一传感光纤圆心连线中点的垂线上。5.根据权利要求2所述的船舶主轴下沉量监测方法，其特征在于，所述分布式光纤传感单元和所述光纤光栅传感单元均还包括包覆所述光纤的毛细软管。6.根据权利要求5所述的船舶主轴下沉量监测方法，其特征在于，所述下沉量监测需求还包括船舶主轴下沉监测范围，所述敷设参...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭会勇，王朝垣，甘维兵，唐健冠，范典，姜德生，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：