【技术实现步骤摘要】
本申请涉及杂散电流检测，尤其涉及一种船舶杂散电流检测系统、分析方法、设备及存储介质。
技术介绍
1、杂散电流又称“迷流”，通常指不沿设计或既定回路流动的电流。杂散电流腐蚀是一种电化学腐蚀，相较于自然腐蚀，其腐蚀速度快、强度大，一般产生在船体或相关船舶设备的小电阻或易放电位置。在杂散电流腐蚀部位通常会出现局部应力集中，严重地，将导致船体出现裂纹或构件断裂，造成安全事故。船舶杂散电流的精准、有效检测，是采取相应防护措施的前置环节，对保证船舶或相关船舶设备的正常运行、避免安全事故发生具有重大意义。然而，目前暂无专用的船舶杂散电流检测设备投入到工程应用中，此外，相应的船舶杂散电流分析方法较为单一，仅在时域层面进行分析，无法判断杂散电流的干扰类型和干扰来源。
2、因此，专利技术人提供了一种船舶杂散电流检测系统、分析方法、设备及存储介质。
技术实现思路
1、(1)要解决的技术问题
2、本申请实施例提供了一种船舶杂散电流检测系统、分析方法、设备及存储介质，要解决的技术问题是：目前暂无专用的船舶杂散电流检测设备投入到工程应用中，船舶杂散电流分析方法较为单一。
3、(2)技术方案
4、第一方面，本申请实施例提供了一种船舶杂散电流检测系统，包括设备感知层、数据支撑层和用户应用层；设备感知层与数据支撑层通信连接，用于采集船舶的电位数据，并将电位数据传输至数据支撑层；数据支撑层用于存储并处理电位数据；用户应用层用于从数据支撑层调用电位数据并进行显示，对电位数
5、在其中一个实施例中，设备感知层包括电位传感器、嵌入式检测终端和远程通信模块；电位传感器设置于船舶的检测点并与嵌入式检测终端连接；嵌入式检测终端用于采集电位数据；远程通信模块用于将电位数据传输至数据支撑层。
6、在其中一个实施例中，嵌入式检测终端包括信号调理电路、信号采集电路、主控电路、存储电路和电源电路；信号调理电路用于控制电位信号的幅值在后级电路的承受电压范围内；信号采集电路用于进行模数转换，采集电位信号；主控电路用于控制嵌入式检测终端的采集、存储和远程传输；存储电路用于存储电位数据；电源电路用于为嵌入式检测终端供电。
7、在其中一个实施例中，数据支撑层包括系统数据库和数据处理模型及程序；系统数据库用于存储电位数据；数据处理模型及程序用于分析处理电位数据。
8、在其中一个实施例中，用户应用层包括智能云平台和移动终端；智能云平台用于从数据支撑层调用电位数据并进行显示，对电位数据进行分析得到船舶杂散电流干扰情况；移动终端用于供用户访问智能云平台查看船舶杂散电流干扰情况。
9、在其中一个实施例中，智能云平台包括登录认证模块、主页模块、实时监控模块、统计报表模块、数据分析模块和后台管理模块；登录认证模块用于认证用户权限；主页模块用于供用户了解船舶杂散电流干扰情况；实时监控模块用于向用户提供电位数据；统计报表模块用于统计电位数据；数据分析模块用于对电位数据进行分析得到船舶杂散电流干扰情况；后台管理模块用于管理用户权限。
10、第二方面，本申请实施例提供了一种船舶杂散电流分析方法，包括：
11、对采集的电位数据进行时域分析，判定是否存在杂散电流干扰，其中，电位数据为船舶的多个测量点在不同时间段的电位数据；
12、通过傅里叶变换对电位数据进行频域分析，得到占主导的干扰频率范围，并确定杂散电流干扰类型，筛选出主要干扰源；
13、对多个测量点的时域和频域数据进行相关性分析，求解相关系数得到不同测量点受杂散电流干扰的相关程度，并确定主要干扰源。
14、在其中一个实施例中，通过傅里叶变换对电位数据进行频域分析，得到占主导的干扰频率范围，并确定杂散电流干扰类型，筛选出主要干扰源，包括：
15、对电位数据分时段进行傅里叶变换，得到杂散电流的频谱图像；
16、若频谱图像中在多个频率处出现峰值点，则确定存在交流杂散电流干扰；
17、若频谱图像中最大幅值对应的频率为0或接近于0，且其他频率处无峰值点出现，则确定存在直流杂散电流干扰；
18、根据干扰主频率、电位时域波动特征以及船舶停泊区域或船舶上用电作业时段，筛选出主要干扰源。
19、在其中一个实施例中，对多个测量点的时域和频域数据进行相关性分析，求解相关系数得到不同测量点受杂散电流干扰的相关程度，并确定主要干扰源，包括：
20、计算任意两个测量点在某时间段的电位数据之间的相关系数，分析不同时间段的相关程度；
21、若这两个测量点在某时间段的电位数据之间具有强相关性，则确认这两个测量点在该时间段受同一杂散电流干扰源影响，反之则受不同杂散电流干扰源影响；
22、若存在多个测量点之间具有强相关性，则确定这多个测量点受同一杂散电流干扰源影响，该干扰源为主要干扰源。
23、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述的船舶杂散电流分析方法。
24、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的船舶杂散电流分析方法。
25、(3)有益效果
26、本申请的上述技术方案具有如下优点：
27、本申请实施例第一方面提供的船舶杂散电流检测系统，通过结合物联网和云计算等信息技术，能够实现船舶杂散电流的多通道数据采集、数据处理、数据存储、远程访问、实时监检测和智能分析等多种功能，运用在船舶杂散电流检测领域，为现场应用提供了一种高精度、智能化、远程监检测一体化的设备方案。
28、本申请实施例第二方面提供的船舶杂散电流分析方法，通过对采集数据进行时域分析，判定是否存在杂散电流干扰，再通过频域分析确定杂散电流干扰类型，筛选出主要干扰源，最后通过求解相关系数得到不同测量点受杂散电流干扰的相关程度，确定主要干扰源，从时域、频域和相关性三个维度相结合进行杂散电流干扰评价，提高了判断杂散电流干扰类型和定位干扰源的准确程度，能够为针对性地采取船舶杂散电流腐蚀防护方法提供指导和依据。
29、可以理解的是，上述第三方面和第四方面的有益效果可以参见上述第一方面和第二方面中的相关描述，在此不再赘述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种船舶杂散电流检测系统，其特征在于，包括设备感知层、数据支撑层和用户应用层；所述设备感知层与所述数据支撑层通信连接，用于采集船舶的电位数据，并将所述电位数据传输至所述数据支撑层；所述数据支撑层用于存储并处理所述电位数据；所述用户应用层用于从所述数据支撑层调用所述电位数据并进行显示，对所述电位数据进行分析得到船舶杂散电流干扰情况。
2.如权利要求1所述的船舶杂散电流检测系统，其特征在于，所述设备感知层包括电位传感器、嵌入式检测终端和远程通信模块；所述电位传感器设置于船舶的检测点并与所述嵌入式检测终端连接；所述嵌入式检测终端用于采集所述电位数据；所述远程通信模块用于将所述电位数据传输至所述数据支撑层。
3.如权利要求2所述的船舶杂散电流检测系统，其特征在于，所述嵌入式检测终端包括信号调理电路、信号采集电路、主控电路、存储电路和电源电路；所述信号调理电路用于控制电位信号的幅值在后级电路的承受电压范围内；所述信号采集电路用于进行模数转换，采集电位信号；所述主控电路用于控制所述嵌入式检测终端的采集、存储和远程传输；所述存储电路用于存储所述电位数据；所述电源电路
4.如权利要求1所述的船舶杂散电流检测系统，其特征在于，所述数据支撑层包括系统数据库和数据处理模型及程序；所述系统数据库用于存储所述电位数据；所述数据处理模型及程序用于分析处理所述电位数据。
5.如权利要求1所述的船舶杂散电流检测系统，其特征在于，所述用户应用层包括智能云平台和移动终端；所述智能云平台用于从所述数据支撑层调用所述电位数据并进行显示，对所述电位数据进行分析得到船舶杂散电流干扰情况；所述移动终端用于供用户访问所述智能云平台查看船舶杂散电流干扰情况。
6.如权利要求5所述的船舶杂散电流检测系统，其特征在于，所述智能云平台包括登录认证模块、主页模块、实时监控模块、统计报表模块、数据分析模块和后台管理模块；所述登录认证模块用于认证用户权限；所述主页模块用于供用户了解船舶杂散电流干扰情况；所述实时监控模块用于向用户提供所述电位数据；所述统计报表模块用于统计所述电位数据；所述数据分析模块用于对所述电位数据进行分析得到船舶杂散电流干扰情况；所述后台管理模块用于管理用户权限。
7.一种船舶杂散电流分析方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的船舶杂散电流分析方法，其特征在于，所述通过傅里叶变换对所述电位数据进行频域分析，得到占主导的干扰频率范围，并确定杂散电流干扰类型，筛选出主要干扰源，包括：
9.如权利要求7所述的船舶杂散电流分析方法，其特征在于，所述对多个测量点的时域和频域数据进行相关性分析，求解相关系数得到不同测量点受杂散电流干扰的相关程度，并确定主要干扰源，包括：
10.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7至9任一项所述的船舶杂散电流分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种船舶杂散电流检测系统，其特征在于，包括设备感知层、数据支撑层和用户应用层；所述设备感知层与所述数据支撑层通信连接，用于采集船舶的电位数据，并将所述电位数据传输至所述数据支撑层；所述数据支撑层用于存储并处理所述电位数据；所述用户应用层用于从所述数据支撑层调用所述电位数据并进行显示，对所述电位数据进行分析得到船舶杂散电流干扰情况。
2.如权利要求1所述的船舶杂散电流检测系统，其特征在于，所述设备感知层包括电位传感器、嵌入式检测终端和远程通信模块；所述电位传感器设置于船舶的检测点并与所述嵌入式检测终端连接；所述嵌入式检测终端用于采集所述电位数据；所述远程通信模块用于将所述电位数据传输至所述数据支撑层。
3.如权利要求2所述的船舶杂散电流检测系统，其特征在于，所述嵌入式检测终端包括信号调理电路、信号采集电路、主控电路、存储电路和电源电路；所述信号调理电路用于控制电位信号的幅值在后级电路的承受电压范围内；所述信号采集电路用于进行模数转换，采集电位信号；所述主控电路用于控制所述嵌入式检测终端的采集、存储和远程传输；所述存储电路用于存储所述电位数据；所述电源电路用于为所述嵌入式检测终端供电。
4.如权利要求1所述的船舶杂散电流检测系统，其特征在于，所述数据支撑层包括系统数据库和数据处理模型及程序；所述系统数据库用于存储所述电位数据；所述数据处理模型及程序用于分析处理所述电位数据。
5.如权利要求1所述的船舶杂散电流检测系统，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐锦程，郭峰，张学智，王鹏，冀红彬，张钦皓，王杰，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。