大型浮吊臂架光纖光柵實時監(jiān)測系統(tǒng)研究的中期報告

大型浮吊臂架光纖光柵實時監(jiān)測系統(tǒng)研究的中期報告中期報告一、課題研究背景大型浮吊臂架作為船舶裝卸工具，具有承載大、操作性好、可適應不同船舶型號、適用于不同海況等特點，因此被廣泛應用于海洋工程和船舶作業(yè)中。然而，在實際操作中，大型浮吊臂架常常會遭受各種各樣的負荷和振動，例如海浪、風浪、船舶的積重、吊裝錨鏈等，這些都可能影響吊臂的安全性、穩(wěn)定性和使用壽命。為了保障大型浮吊臂架的安全和可靠性，需要對其進行實時監(jiān)測和狀態(tài)評估。光纖光柵技術(shù)具有靈敏、高精度、實時性好等特點，適用于海洋工程領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)監(jiān)測和健康評估。本課題針對大型浮吊臂架的實際應用需求，旨在開發(fā)一種基于光纖光柵技術(shù)的實時監(jiān)測系統(tǒng)，對吊臂的形變、應力、振動等參數(shù)進行監(jiān)測，提供實時數(shù)據(jù)和評估結(jié)果，以保障吊臂的安全和可靠性。二、研究內(nèi)容及進展情況本課題主要研究內(nèi)容為：基于光纖光柵技術(shù)開發(fā)大型浮吊臂架的實時監(jiān)測系統(tǒng)。具體研究內(nèi)容包括：1.系統(tǒng)設(shè)計：對大型浮吊臂架的結(jié)構(gòu)特點和運行環(huán)境進行分析，設(shè)計光纖光柵傳感器布置方案和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。2.光纖光柵傳感器研制：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計需求，研制能夠滿足大型浮吊臂架實時監(jiān)測要求的光纖光柵傳感器，包括形變傳感器、應力傳感器和振動傳感器等。3.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研制：設(shè)計數(shù)據(jù)采集器和信號處理軟件，實現(xiàn)對吊臂形變、應力和振動等參數(shù)的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)存儲。4.系統(tǒng)集成：將光纖光柵傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行集成，對集成后的系統(tǒng)進行測試和驗證。本階段主要完成了系統(tǒng)設(shè)計和光纖光柵傳感器的研制。根據(jù)大型浮吊臂架的特點，我們設(shè)計了一種光纖光柵傳感器的布置方案，將傳感器安裝在吊臂的各主要部位，包括：吊臂根部、吊臂中間、吊臂末端和吊鉤等位置。研制的光纖光柵傳感器包括單點形變傳感器、多點形變傳感器、應力傳感器和振動傳感器等多種類型，能夠滿足吊臂各部位的監(jiān)測需求。此外，我們還設(shè)計了數(shù)據(jù)采集器和信號處理軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)對光纖光柵傳感器數(shù)據(jù)的實時采集和處理，以及數(shù)據(jù)存儲和傳輸。目前，我們已經(jīng)完成了光纖光柵傳感器的研制，正在進行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制工作。三、下一步研究計劃在本課題的下一階段，我們將完成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制和系統(tǒng)集成工作。具體研究計劃如下：1.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制：設(shè)計數(shù)據(jù)采集器的硬件和軟件，實現(xiàn)對光纖光柵傳感器數(shù)據(jù)的實時采集、處理和存儲，以及對數(shù)據(jù)的遠程傳輸和分析。2.系統(tǒng)集成：將光纖光柵傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行集成，建立吊臂的實時監(jiān)測系統(tǒng)。對集成后的系統(tǒng)進行測試和驗證，進一步完善系統(tǒng)的功能和性能。3.系統(tǒng)應用：將實時監(jiān)測系統(tǒng)應用于大型浮吊臂架，實現(xiàn)對吊臂的實時監(jiān)測和狀態(tài)評估。通過對實際數(shù)據(jù)的分析，提供吊臂安全評估和預警，從而保障吊臂的安全和可靠性。四、參考文獻[1]王楠,劉雪峰.基于光纖光柵技術(shù)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)[J].中國測試技術(shù),2017(5):48-50.[2]馬建華,薛青.光纖光柵傳感器原理及應用[J].光通信技術(shù),2018(6):77-81.[3]王立