[发明专利]用于水下系泊设备的集成式监测链环

说明书

用于水下系泊设备的集成式监测链环，包括包括环和跨设并固接在环横向上的安装罩；安装罩包括壳体段，壳体段的两端外壁分别固接在环横向两端的内周壁上；安装罩内部安装有两个应变传感模块、两个数据采集模块和一个无线信号传输模块，其中，两个应变传感模块分别设在与环内周壁固接的壳体段两端的内壁上；应变传感模块与数据采集模块之间设有信号传输线缆，两个数据采集模块分别接收两个应变传感模块输出的应变信号，两个数据采集模块与无线信号传输模块之间均设有通信线缆；安装罩上设有水密的无线信号发射孔。本发明具备带有横档的锚链连接件的外形，在实现应力实时监测的同时，解决了现有同类装置结构分散和装配复杂的问题。

技术领域

本发明涉及船舶与海洋工程测试技术领域，具体涉及用于水下系泊设备的集成式监测链环。

背景技术

系泊定位是船舶与海洋工程领域最常用的海上定位方式，广泛应用于浮式平台、海上机场、浮式生产系统以及海洋工程船舶等海洋工程装备中。系泊设备包括锚链、系泊缆索、卸扣等，系泊设备一方面降低浮式平台在垂直面的运动(如横摇、纵摇、垂荡)，另一方面限制浮式平台在环境载荷作用下的水平运动，保证浮式平台的正常作业和生存。然而，浮体在海上长期受风、浪、流等交变载荷作用，使得系泊设备不断承受随机动态疲劳载荷，加上海水腐蚀、结构老化，长期以往可能导致锚链、缆索疲劳断裂，从而影响浮体正常作业，甚至威胁浮体安全。随着海工装备不断向大型化、大深度方向发展，系泊设备的结构安全问题得到广泛的关注。现有的锚链结构安全监测方法是在系泊设备连接端加装应力传感装置，设计传感装置专用夹具，模拟锚链间的应力传递关系。这种监测结构的缺陷在于：(1)应力传感装置外形与锚链相差较大，不能很好地融入系泊设备，收放时需要进行安装、调试、保护、拆卸等一系列的繁琐工作；(2)系泊缆在水下呈“悬链线”形式，锚链链环之间存在作用角，而布置在端部的应力传感装置不能很好地反映整个系泊链的受力情况。上述缺陷使得这种使用携带传感装置的夹具安装在锚链上的监测装置大大降低了设备的可用性，也导致其无法在民用领域广泛普及。

发明内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种用于水下系泊设备的集成式监测链环，其将应变传感、数据采集、无线信号传输集成至锚链链环主体的横向上，集成后的监测链环具有带有横档的锚链连接件的基本外形，能够布置在系泊链的任意位置，无需进行额外的保护工作，在确保监测性能的同时，具备更高的实用性和适用性。

本发明的技术方案如下：

用于水下系泊设备的集成式监测链环，包括环和跨设并固接在环横向上的安装罩；安装罩包括壳体段，壳体段的两端外壁分别固接在环横向两端的内周壁上；安装罩内部安装有两个应变传感模块、两个数据采集模块和一个无线信号传输模块，其中，两个应变传感模块分别设在与环内周壁固接的壳体段两端的内壁上；应变传感模块与数据采集模块之间设有信号传输线缆，两个数据采集模块分别接收两个应变传感模块输出的应变信号，两个数据采集模块与无线信号传输模块之间均设有通信线缆；安装罩上设有水密的无线信号发射孔。

其进一步技术方案为：

所述无线信号传输模块设在安装罩的中部位置，无线信号传输模块的两侧均布置有应变传感模块和数据采集模块，且数据采集模块位于无线信号传输模块与相配设的应变传感模块之间。

所述安装罩包括一个上部开口的盒体和用来盖合所述上部开口的盖子，两个应变传感模块、两个数据采集模块和一个无线信号传输模块均安装在盒体内，壳体段设在盒体上，盖子与盒体密封且固定连接。

所述盖子与盒体之间设有水密盖板，水密盖板、盖子上均设有水密的无线信号发射孔，且水密盖板、盖子上无线信号发射孔同轴设置。

所述环为无档链环主体，环与安装罩固接后的整体外形为有档链环的外形。

所述环为由两只半环通过锁紧销固定连接形成的链环主体，环与安装罩固接后的整体外形为肯特卸扣的外形。