CN210162228U - 一种工程船舶船载监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于工程船舶技术领域，涉及一种工程船舶船载监测装置。该装置采用可调节式传感器支架，并通过安装在该传感器支架上的监测设备实现了工程船舶在深、远海施工时对施工水域情况进行监测；所述传感器支架不但便于安装且可根据监测范围进行调整；一方面传感器支架是监测设备的安装平台；另一方面可以根据船舶特点和施工水域情况对挑臂长度的调整和传感器支架立柱的高度调整，从而调节监测设备的位置及高度；同时还可以根据船舶特点对安装于传感器支架上的波浪监测设备进行角度调整；因此本申请在结构功能方面高度集成化，可以有效解决工程船舶在远海施工水域的施工过程中，船载监测设备的安装和监测范围的调整等问题。

Description

一种工程船舶船载监测装置

技术领域

本申请属于工程船舶技术领域，尤其涉及一种工程船舶船载监测装置。

背景技术

工程船舶在进行外海施工时，会受到工程施工区域环境条件的影响。其中，波浪作为影响工程船舶施工的主要因素，对工程船舶施工作业的安全和生产效率至关重要。

目前工程中，施工海域的波浪数据，主要依靠国家相关测站播报。而我国海域辽阔，工程分布广泛，现有测站无法全面覆盖具体施工水域，尤其是在深、远海施工时，观测数据严重缺乏，往往只能依靠临近海域的短期历史观测数据推算，不能及时收集施工水域的波浪情况，指导工程船舶施工。同时，工程船舶的结构形式及工程船舶在施工水域的施工状态不同，船载监测设备及其安装方式的要求也不相同。

因此，需要一种便于安装且可调整监测范围的船载监测装置，进行工程船舶在施工水域的船载监测。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种工程船舶船载监测装置，该装置提供了一种可调节式传感器支架，并通过安装在该传感器支架上的监测设备，即波浪监测设备、船身姿态感应设备、视频测量设备和GPS等，实现了工程船舶在深、远海施工时对施工水域情况进行监测，即对工程船舶施工水域波浪情况和船身响应情况的实时监测，可以更好地用于指导工程船舶的精细化施工和安全施工。

为了实现上述目标，本申请提供了如下技术方案：

一种工程船舶船载监测装置，包括传感器支架、波浪监测设备、姿态感应设备、视频拍摄设备、定位设备；波浪监测设备、姿态感应设备、视频拍摄设备、定位设备均通过传感器支架安装在工程船舶的船艏上，且波浪监测设备位于靠海侧并伸出船艏。

进一步，传感器支架包括支架立柱、支架挑臂、支架外斜撑、支架内斜撑、支架安装底座；支架立柱通过抱箍可拆卸地安装在船艏边缘的围栏上，支架挑臂安装在支架立柱中部并位于靠海侧，支架安装底座安装在支架立柱底部并位于靠近船甲板侧，同时支架安装底座与支架立柱之间通过支架内斜撑连接以支撑并保持支架立柱的稳定，支架挑臂与支架立柱之间通过支架外斜撑连接以支撑并保持支架挑臂的稳定，整个传感器支架通过支架安装底座可拆卸地安装固定在船艏上。

进一步，支架立柱为可旋转调节的立柱结构，其上安装有手动调节伸缩控制机构，用于调节支架立柱的高度。作为举例而非限定，手动调节伸缩控制机构可采用液压伸缩杆形式。

进一步，视频拍摄设备通过视频拍摄设备安装平台安装在支架立柱上部，用于监测施工海域的波浪情况；定位设备安装在支架立柱顶部用于进行工程船舶的施工定位；视频拍摄设备和定位设备均位于支架立柱的可伸长段，支架立柱的高度根据定位设备和视频拍摄设备工作需要的高度进行确定。

进一步，定位设备可以采用GPS。

进一步，支架挑臂上安装有电动伸缩控制机构，用于调节支架挑臂的挑伸长度，支架挑臂的挑伸长度根据不同船舶的船艏结构、球艏鼻以及工程船舶的航行速度综合考虑确定。

进一步，波浪监测设备通过波浪监测设备竖向固定机构可活动地安装于支架挑臂下方，并伸出船艏外，用以采集海面波浪的运动状态；同时支架挑臂上还安装有长度可调节的波浪监测设备横向调节机构，波浪监测设备横向调节机构与波浪监测设备连接，用于调节波浪监测设备的超声波发射角度及保证波浪监测设备的稳定性。

进一步，船身姿态感应设备安装在支架挑臂上，并调整好其水平安装位置，用于监测工程船舶的航行姿态。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

在本申请中，传感器支架不但便于安装且可根据监测范围进行调整；一方面传感器支架是波浪监测设备、姿态感应设备、视频拍摄设备、定位设备的安装平台；另一方面可以根据船舶特点和施工水域情况对挑臂长度的调整和传感器支架立柱的高度调整，从而调节波浪监测设备的位置及视频拍摄设备、定位设备的高度；同时还可以根据船舶特点对安装于传感器支架上的波浪监测设备进行角度调整；因此本申请装置不但在结构功能方面高度集成化，且具有施工海域波浪监测功能、工程船舶姿态监测功能、施工海域浪况拍摄功能和定位功能；可以有效解决工程船舶在远海施工水域的施工过程中，船载监测设备的安装和监测范围的调整等问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的工程船舶船载监测装置的示意图。

图2为本申请实施例提供的工程船舶船载监测装置的安装示意图。

图3为本申请实施例提供的抱箍的示意图。

附图标记说明

1传感器支架、2波浪监测设备、3船身姿态感应设备、4视频拍摄设备、5定位设备；

1-1支架立柱、1-2支架挑臂、1-3支架外斜撑、1-4支架内斜撑、1-5支架安装底座、1-6波浪监测设备横向调节机构、1-7波浪监测设备竖向固定机构、1-8视频拍摄设备安装平台；

1-1-1手动伸缩控制机构、1-1-2第一抱箍、1-1-3第二抱箍；

1-2-1电动伸缩控制机构；

10船艏。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本申请提供的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本申请的优点和特征将更加清楚。

需要说明的是，本申请的实施例有较佳的实施性，并非是对本申请任何形式的限定。本申请实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本申请优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本申请实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本申请中的术语应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本申请实施例的目的，并非是限定本申请可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本申请附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

如图1至图3所示，一种工程船舶船载监测装置，包括传感器支架1、波浪监测设备2、姿态感应设备3、视频拍摄设备4、定位设备5。其中，波浪监测设备2、姿态感应设备3、视频拍摄设备4、定位设备5均通过传感器支架1安装在工程船舶的船艏10上。

进一步，传感器支架1包括支架立柱1-1、支架挑臂1-2、支架外斜撑1-3、支架内斜撑1-4、支架安装底座1-5、波浪监测设备横向调节机构1-6、波浪监测设备竖向固定机构1-7、视频拍摄设备安装平台1-8。

其中，支架立柱1-1为可旋转调节的结构，其通过第一抱箍1-1-2和第二抱箍1-1-3固定在船艏10边缘的围栏上，便于安装和拆卸。

进一步，支架立柱1-1的上端安装有手动调节伸缩控制机构1-1-1，用于调节支架立柱1-1的高度，支架立柱1-1的高度根据定位设备5和视频拍摄设备4工作需要的高度进行确定。作为举例而非限定，手动调节伸缩控制机构1-1-1可采用液压伸缩杆形式。

进一步，支架挑臂1-2与支架立柱1-1垂直连接并位于靠海侧伸出船艏10外，同时支架挑臂1-2上安装有电动伸缩控制机构1-2-1，用于调节支架挑臂1-2的挑伸长度，支架挑臂1-2的挑伸长度根据不同船舶的船艏结构、球艏鼻以及工程船舶的航行速度综合考虑确定。

因为波浪监测设备2向下方测波的方向上不能有障碍物的阻挡，而不同的船艏和球艏鼻等结构形式不同，例如结构外伸长度不同等，导致支架挑臂1-2需要根据不同的船艏和球艏等结构形式进行挑伸长度的设置。同时船舶航行的时候会产生船行波，波浪监测设备2测量的波浪是自然波浪而非船行波的波浪，故需要通过增加支架挑臂1-2的长度，减少船行波对波浪检测设备2所监测的自然波浪的影响。

进一步，支架安装底座1-5固定在船艏10上，并位于远离支架挑臂1-2的一侧；作为举例而非限定，支架安装底座1-5可以采用不锈钢螺母安装在船艏10上，以方便拆卸和后期的检修工作。监测期间若需要检修设备，只需拆掉支架安装底座1-5上的螺母，并将整个传感器支架1从靠海侧旋转到船甲板侧即可进行检修。

进一步，支架安装底座1-5与支架立柱1-1之间通过支架内斜撑1-4连接以支撑并保持支架立柱1-1的稳定，支架挑臂1-2与支架立柱1-1之间通过支架外斜撑1-3连接以支撑并保持支架挑臂1-2的稳定，且支架挑臂1-2、支架内斜撑1-4、支架安装底座1-5、支架外斜撑1-3之间构成一个类四边形。

进一步，波浪监测设备2通过波浪监测设备竖向固定机构1-7可活动地安装于支架挑臂1-2下方，并伸出船艏10外；同时支架挑臂1-2上还安装有长度可调节的波浪监测设备横向调节机构1-6，波浪监测设备横向调节机构1-6与波浪监测设备2连接，用于调节波浪监测设备2的超声波发射角度及保证波浪监测设备2的稳定性。

进一步，波浪监测设备竖向固定机构1-7可以采用转动支架，转动支架固定安装在支架挑臂1-2下方，波浪监测设备2可转动地安装在转动支架上。同时，波浪监测设备横向调节机构1-6的长短可以调节，通过调节波浪监测设备横向调节机构1-6的长短，可以使波浪监测设备2在小范围的摆动，以控制波浪监测设备2的测波角度。作为举例而非限定，波浪监测设备横向调节机构1-6可以采用液压杆式结构。

进一步，船身姿态感应设备3安装在支架挑臂1-2上，并调整好其水平安装位置，用于监测工程船舶的航行姿态；视频拍摄设备4通过视频拍摄设备安装平台1-8安装在支架立柱1-1上部用于监测施工海域的波浪情况；定位设备5安装在支架立柱1-1顶部用于进行工程船舶的施工定位。

下面进一步对本申请提出的工程船舶船载监测装置的安装及使用进行说明：

(1)传感器支架1的材质全部采用Q303不锈钢；支架立柱1-1、支架挑臂1-2、支架外斜撑1-3、支架内斜撑1-4、支架安装底座1-5全采用圆钢管形式，相互之间的连接全部通过满焊的方式焊接，同时在支架立柱1-1、支架挑臂1-2、支架安装底座1-5上预留安装孔；

(2)支架立柱1-1通过第一抱箍1-1-2和第二抱箍1-1-3固定在船艏10边缘的围栏上，便于安装和拆卸；

(3)支架安装底座1-5与船艏10通过不锈钢螺母固定，方便拆卸和后期的检修工作；

(4)波浪监测设备2安装在传感器支架1前沿下方，并调整好超声波发射角度；

(5)姿态感应设备3采用不锈钢螺母安装支架挑臂1-2上方，并调整好姿态感应设备3的水平安装位置；

(6)根据工程船舶特点和施工水域情况，调整支架挑臂1-2的挑伸长度和支架立柱1-1的高度。

上述描述仅是对本申请较佳实施例的描述，并非是对本申请范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本申请技术方案保护的范围。

Claims (7)

1.一种工程船舶船载监测装置，其特征在于：包括传感器支架(1)、波浪监测设备(2)、姿态感应设备(3)、视频拍摄设备(4)、定位设备(5)；

波浪监测设备(2)、姿态感应设备(3)、视频拍摄设备(4)、定位设备(5)均通过传感器支架(1)安装在工程船舶的船艏(10)上，且波浪监测设备(2)位于靠海侧并伸出船艏(10)。

2.根据权利要求1所述的工程船舶船载监测装置，其特征在于：传感器支架(1)包括支架立柱(1-1)、支架挑臂(1-2)、支架外斜撑(1-3)、支架内斜撑(1-4)、支架安装底座(1-5)；

支架立柱(1-1)通过抱箍可拆卸地安装在船艏(10)边缘的围栏上，支架挑臂(1-2)安装在支架立柱(1-1)中部并位于靠海侧，支架安装底座(1-5)安装在支架立柱(1-1)底部并位于靠近船甲板侧，同时支架安装底座(1-5)与支架立柱(1-1)之间通过支架内斜撑(1-4)连接，支架挑臂(1-2)与支架立柱(1-1)之间通过支架外斜撑(1-3)连接，整个传感器支架(1)通过支架安装底座(1-5)可拆卸地安装固定在船艏(10)上。

3.根据权利要求2所述的工程船舶船载监测装置，其特征在于：支架立柱(1-1)为可旋转调节的立柱结构，其上安装有手动调节伸缩控制机构(1-1-1)用于调节支架立柱(1-1)的高度。

4.根据权利要求3所述的工程船舶船载监测装置，其特征在于：支架立柱(1-1)的上部安装有视频拍摄设备(4)，支架立柱(1-1)的顶部安装有定位设备(5)，视频拍摄设备(4)和定位设备(5)均位于支架立柱(1-1)的可伸长段。

5.根据权利要求2所述的工程船舶船载监测装置，其特征在于：支架挑臂(1-2)上安装有电动伸缩控制机构(1-2-1)用于调节支架挑臂(1-2)的挑伸长度。

6.根据权利要求5所述的工程船舶船载监测装置，其特征在于：波浪监测设备(2)通过波浪监测设备竖向固定机构(1-7)可活动地安装于支架挑臂(1-2)可伸长段的下方，并伸出船艏(10)外；

同时支架挑臂(1-2)上还安装有长度可调节的波浪监测设备横向调节机构(1-6)，波浪监测设备横向调节机构(1-6)与波浪监测设备(2)连接，用于调节波浪监测设备(2)的超声波发射角度及保证波浪监测设备(2)的稳定性。

7.根据权利要求2所述的工程船舶船载监测装置，其特征在于：船身姿态感应设备(3)调整好其水平位置后安装在支架挑臂(1-2)上。

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