RU2740415C1 - Method of determining residual thicknesses of external lining of ship hull - Google Patents
Method of determining residual thicknesses of external lining of ship hull Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740415C1 RU2740415C1 RU2019138100A RU2019138100A RU2740415C1 RU 2740415 C1 RU2740415 C1 RU 2740415C1 RU 2019138100 A RU2019138100 A RU 2019138100A RU 2019138100 A RU2019138100 A RU 2019138100A RU 2740415 C1 RU2740415 C1 RU 2740415C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hull
- ship
- lining
- external
- skin
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B79/00—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
- B63B79/30—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation for diagnosing, testing or predicting the integrity or performance of vessels
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения и судоремонта и может быть использовано при оценке технического состояния корпусов судов.The invention relates to the field of shipbuilding and ship repair and can be used to assess the technical condition of ship hulls.
Известен способ ведения измерений в ходе контроля местных остаточных деформаций корпуса судна (Патент на изобретение №2689897, МПК В63В 9/00, опубл. 29.05.2019 г.), включающий определение параметров эксплуатационных дефектов, таких как стрелки прогиба вмятин, бухтин, гофрировки, и их сопоставление с нормативными значениями, при реализации которого предварительно выполняют очистку корпуса судна, после чего поверхность корпуса оптически сканируют, данные обрабатывают и создают трехмерную модель поверхности корпуса судна с эксплуатационными дефектами, которую сопоставляют с данными теоретического чертежа корпуса судна для районов корпуса, содержащих эксплуатационные дефекты, и данными конструктивных чертежей соответствующих районов, а фактическую стрелку прогиба определяют как расстояние между точками теоретического чертежа и соответствующими точками построенной трехмерной модели корпуса в районе эксплуатационного дефекта, кроме того, дополнительно определяют протяженность эксплуатационного дефекта путем нахождения его границы, за пределами которой расстояние между соответствующими точками теоретического чертежа и построенной трехмерной модели не превышает величины погрешности изготовления корпуса судна по отношению к его теоретическому чертежу.There is a known method of making measurements during the control of local residual deformations of the ship's hull (Patent for invention No. 2689897, IPC В63В 9/00, publ. 05/29/2019), including the determination of the parameters of operational defects, such as deflection arrows of dents, beads, corrugations, and their comparison with the standard values, during the implementation of which the hull is pre-cleaned, after which the surface of the hull is optically scanned, the data is processed and a three-dimensional model of the surface of the ship's hull with operational defects is created, which is compared with the data of the theoretical drawing of the ship's hull for areas of the hull containing operational defects, and the data of structural drawings of the corresponding areas, and the actual deflection arrow is determined as the distance between the points of the theoretical drawing and the corresponding points of the constructed three-dimensional model of the hull in the area of the operational defect, in addition, the length of the operational th defect by finding its boundary, beyond which the distance between the corresponding points of the theoretical drawing and the constructed three-dimensional model does not exceed the value of the error in the manufacture of the ship's hull in relation to its theoretical drawing.
Данный способ ведения измерений в ходе контроля местных остаточных деформаций корпуса судна обладает тем недостатком, что не позволяет определять параметры таких эксплуатационных дефектов корпусов судов, как износы наружной обшивки, так как при оптическом сканировании поверхности корпуса с одной стороны остаточные толщины обшивки не могут быть измерены.This method of conducting measurements during the control of local residual deformations of the ship's hull has the disadvantage that it does not allow determining the parameters of such operational defects of ship hulls as wear of the outer skin, since the residual thickness of the skin cannot be measured during optical scanning of the hull surface from one side.
Известен способ приближенного определения остаточных толщин (Патент на изобретение №2380272. МПК В63В 9/00, опубл. 27.01.2010 г.), который состоит в том, что определяют деформации элементов корпуса судна, например палубы и днища, с помощью обмера прогибомерами или посредством определения разницы между общими деформациями, а именно: между гибкими линиями корпуса судна при разных загрузках, например, в полном грузу и порожнем, для чего определяют в этих условиях осадки носом, кормой и на миделе, находят положение нейтральной оси эквивалентного бруса с помощью измерений тензометрами в крайних связях корпуса, определяют коэффициенты долевого влияния площадей поперечного сечения всех связей корпуса, кроме перекрытий палубы и днища, в долях от момента инерции всего эквивалентного бруса корпуса при его общих деформациях, в частности прогибе и перегибе, а после этого определяют приведенные площади сечений перекрытий палубы и/или днища и по ним находят остаточные толщины.There is a known method for the approximate determination of residual thicknesses (Patent for invention No. 2380272. IPC В63В 9/00, publ. 27.01.2010), which consists in determining the deformations of the elements of the ship's hull, for example, the deck and bottom, by measuring by deflection meters or by determining the difference between the general deformations, namely: between the flexible lines of the ship's hull at different loads, for example, fully loaded and unladen, for which the draft is determined under these conditions by the bow, stern and midships, the position of the neutral axis of the equivalent bar is found using measurements strain gauges in the outer hull braces, determine the coefficients of the fractional influence of the cross-sectional areas of all the hull bonds, except for the deck and bottom overlaps, in fractions of the moment of inertia of the entire equivalent bar of the hull with its general deformations, in particular deflection and bending, and then determine the reduced cross-sectional areas of deck and / or bottom ceilings and residual thicknesses are found from them.
Недостатками данного способа являются невысокая точность, невозможность определения толщин при местном износе связей корпуса судна, а также отсутствие возможности определения остаточных толщин в районе переменной ватерлинии, где наблюдается интенсивный износ обшивки.The disadvantages of this method are low accuracy, the impossibility of determining the thicknesses with local wear of the ship's hull connections, as well as the inability to determine the residual thicknesses in the area of the variable waterline, where there is intense wear of the skin.
В качестве ближайшего аналога принят способ определения остаточных толщин элементов корпуса судна на основании замеров, осуществляемый с использованием приборов, использующих метод эхозондирования (Правила классификационных освидетельствований судов в эксплуатации / Российский Морской Регистр Судоходства. - СПб.: РМРС, 2019. - С. 478-481).As the closest analogue, a method for determining the residual thicknesses of the elements of the ship's hull on the basis of measurements, carried out using instruments using the echo sounding method, was adopted (Rules for the classification surveys of ships in operation / Russian Maritime Register of Shipping. - St. Petersburg: RMRS, 2019. - P. 478- 481).
Существенным недостатком данного способа является то, что вследствие ограниченности числа замеров могут быть выявлены не все участки корпуса с наибольшим износом, в результате чего не все недопустимые дефекты корпуса судна могут быть обнаружены, что негативно сказывается на безопасности эксплуатации судов. Кроме того, этому способу свойственна большая трудоемкость выполнения замеров с использованием указанных приборов.A significant disadvantage of this method is that due to the limited number of measurements, not all parts of the hull with the greatest wear can be identified, as a result of which not all unacceptable defects of the ship's hull can be detected, which negatively affects the safety of the operation of ships. In addition, this method is characterized by a high laboriousness of performing measurements using these devices.
Изобретение решает задачу повышения безопасности эксплуатации судов, позволяя с меньшей трудоемкостью и более эффективно обнаруживать недопустимые дефекты корпуса судна, за счет построения и использования для определения остаточных толщин наружной обшивки корпуса судна трехмерных моделей наружной и внутренней поверхностей наружной обшивки корпуса судна.The invention solves the problem of increasing the safety of operation of ships, allowing, with less laboriousness and more efficiently, to detect unacceptable defects in the ship's hull, due to the construction and use of three-dimensional models of the outer and inner surfaces of the outer shell of the ship's hull to determine the residual thickness of the outer skin of the ship's hull.
Для получения необходимого технического результата в способе определения остаточных толщин наружной обшивки корпуса судна, включающем проведение замеров наружной обшивки корпуса судна с использованием измерительных приборов, предлагается использовать электронно-оптические приборы для последовательного сканирования внешней и внутренней стороны наружной обшивки заданного участка корпуса судна с износами, после чего, предлагается построить трехмерные модели наружной и внутренней поверхностей обшивки, а остаточную толщину наружной обшивки определять как разность расстояний между моделями наружной и внутренней сторонами обшивки корпуса судна.To obtain the required technical result in the method for determining the residual thickness of the outer skin of the ship's hull, including measuring the outer skin of the ship's hull using measuring instruments, it is proposed to use electro-optical devices for sequential scanning of the outer and inner sides of the outer skin of a given section of the ship's hull with wear, after which, it is proposed to build three-dimensional models of the outer and inner skin surfaces, and determine the residual thickness of the outer skin as the difference in the distances between the models of the outer and inner sides of the ship's hull skin.
В предлагаемом способе посредством лазерного сканера или лазерного трекера строится трехмерная модель корпуса судна с эксплуатационными дефектами типа износов, и определяются параметры этих дефектов, такие, как остаточные толщины обшивки, место расположения и протяженность дефекта.In the proposed method, a three-dimensional model of a ship's hull with operational defects such as wear is built using a laser scanner or a laser tracker, and the parameters of these defects are determined, such as residual skin thickness, location and length of the defect.
На прилагаемых графических материалах изображено: на фиг. 1 - блок-схема обработки результатов сканирования.The accompanying graphic materials show: FIG. 1 is a block diagram of processing scan results.
Способ определения остаточных толщин наружной обшивки корпуса судна осуществляется следующим образом. Судно, для которого требуется выполнение оценки технического состояния корпусных конструкций, помещается в док, где выполняется очистка корпуса от обрастания, поврежденных лакокрасочных покрытий и окалины. Для реализации предлагаемого способа определения остаточных толщин наружной обшивки корпуса судна могут быть использованы как наземные лазерные сканеры, так и системы «Абсолютный трекер + ручной лазерный сканер».The method for determining the residual thickness of the outer skin of the ship's hull is carried out as follows. The vessel, for which an assessment of the technical condition of the hull structures is required, is placed in the dock, where the hull is cleaned from fouling, damaged paint and varnish coatings and scale. To implement the proposed method for determining the residual thickness of the outer skin of the ship's hull, both ground-based laser scanners and the "Absolute tracker + hand-held laser scanner" systems can be used.
При работе с наземным лазерным сканером операторы, по прибытии, устанавливают прибор на штатив и производят подключение и ориентирование прибора в пространстве судна при помощи отражателей в форме сфер и программного обеспечения, имеющегося в комплекте с прибором. После проведения ориентирования прибора задается область сканирования и запускается сам процесс съемки. По результатам съемки оператор получает облако точек такой плотности, чтобы построить трехмерную модель обшивки заданного участка. Получив необходимые данные, операторы складывают прибор и переходят во внутренние помещения судна, где осуществляют съемку заданного участка с внутренней стороны корпуса. Съемку проводят по уже указанной выше схеме.When working with a ground-based laser scanner, the operators, upon arrival, set the device on a tripod and connect and orient the device in the space of the ship using reflectors in the form of spheres and software supplied with the device. After orientation of the device, the scanning area is set and the process of survey starts. Based on the survey results, the operator receives a point cloud of such a density to build a three-dimensional model of the skin of a given area. Having received the necessary data, the operators put the device down and go to the interior of the vessel, where they take pictures of a given area from the inside of the hull. Shooting is carried out according to the above scheme.
При использовании ручных лазерных сканеров для проведения замеров трекер предварительно настраивается на систему координат судна при помощи катафотных или призменных отражателей, установленных на связях корпуса судна. По завершении ориентирования трекера к нему подключается ручной сканер. При помощи отражателей, установленных на корпусе сканера, трекер в программном продукте (register 360) проводит ориентирование трекера в системе координат судна. После всех установок оператор проводит сканером по замеряемой поверхности и, отслеживая сигналы со сканера о правильности выполнения замеров, выполняет обмер наружной обшивки. Обмер наружной обшивки внутри корпуса в помещениях судна происходит аналогичным способом.When using handheld laser scanners for taking measurements, the tracker is pre-configured to the ship's coordinate system using reflectors or prism reflectors installed on the ship's hull links. When the tracker is oriented, a handheld scanner is connected to it. With the help of reflectors installed on the scanner body, the tracker in the software (register 360) orientates the tracker in the ship's coordinate system. After all the settings, the operator sweeps the scanner over the surface to be measured and, following the signals from the scanner about the correct measurements, measures the outer skin. Measurement of the outer skin inside the hull in the premises of the vessel is carried out in a similar way.
Результатом всех съемок станет комплект файлов с каждой отдельной съемкой. После окончания съемки выполняется их согласование между собой в системе координат судна. Полученные трехмерные модели внешней и внутренней поверхности обшивки корпуса судна позволяют определить ее толщину как расстояние между указанными поверхностями, что может быть выполнено в автоматическом режиме.The result of all surveys will be a set of files with each individual survey. After the end of the survey, they are coordinated with each other in the vessel coordinate system. The obtained three-dimensional models of the outer and inner surface of the ship's hull plating make it possible to determine its thickness as the distance between the indicated surfaces, which can be performed automatically.
Таким образом, предлагаемый способ определения остаточных толщин наружной обшивки корпуса судна позволяет, в отличие от способа, описанного в ближайшем аналоге, в автоматическом режиме выполнить сканирование всех дефектов наружной обшивки корпуса судна, относящихся к классу износов. Способ существенно снижает трудоемкость и время, необходимое на оценку технического состояния корпуса судна, сокращает затраты на эту операцию, исключает возможность возникновения ошибок, связанных с человеческим фактором, что повышает безопасность эксплуатации судов.Thus, the proposed method for determining the residual thickness of the outer skin of the ship's hull allows, in contrast to the method described in the closest analogue, to automatically scan all defects of the outer skin of the ship's hull belonging to the wear class. The method significantly reduces the labor intensity and time required to assess the technical condition of the ship's hull, reduces the cost of this operation, eliminates the possibility of errors associated with the human factor, which increases the safety of the operation of ships.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019138100A RU2740415C1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Method of determining residual thicknesses of external lining of ship hull |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019138100A RU2740415C1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Method of determining residual thicknesses of external lining of ship hull |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2740415C1 true RU2740415C1 (en) | 2021-01-14 |
Family
ID=74183938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019138100A RU2740415C1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Method of determining residual thicknesses of external lining of ship hull |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2740415C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2781023C1 (en) * | 2021-07-12 | 2022-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" | Method for monitoring the overall strength of the hull of a vessel during operation |
| CN117818851A (en) * | 2024-03-04 | 2024-04-05 | 成都锦城学院 | Ship monitoring system and method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2747782A1 (en) * | 1996-04-18 | 1997-10-24 | Javoise Jean Claude | Metrology method for determining ageing state of ships hull made from synthetic materials such as polyester |
| RU2380272C2 (en) * | 2006-11-07 | 2010-01-27 | Павел Александрович Бимбереков | Method to approximately determine residual thickness |
| RU2406637C1 (en) * | 2009-11-03 | 2010-12-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") | Method of estimating available index of ship hull |
| CN107301428A (en) * | 2017-06-23 | 2017-10-27 | 福建宝中海洋工程股份有限公司 | A kind of hull diagnostic system based on image recognition |
| RU2689897C1 (en) * | 2017-12-25 | 2019-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" | Method for measurements introduction during monitoring local residual deformations of the ship hull |
| CN110472370A (en) * | 2019-08-29 | 2019-11-19 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | A kind of intelligent ship hull system |
-
2019
- 2019-11-25 RU RU2019138100A patent/RU2740415C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2747782A1 (en) * | 1996-04-18 | 1997-10-24 | Javoise Jean Claude | Metrology method for determining ageing state of ships hull made from synthetic materials such as polyester |
| RU2380272C2 (en) * | 2006-11-07 | 2010-01-27 | Павел Александрович Бимбереков | Method to approximately determine residual thickness |
| RU2406637C1 (en) * | 2009-11-03 | 2010-12-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") | Method of estimating available index of ship hull |
| CN107301428A (en) * | 2017-06-23 | 2017-10-27 | 福建宝中海洋工程股份有限公司 | A kind of hull diagnostic system based on image recognition |
| RU2689897C1 (en) * | 2017-12-25 | 2019-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" | Method for measurements introduction during monitoring local residual deformations of the ship hull |
| CN110472370A (en) * | 2019-08-29 | 2019-11-19 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | A kind of intelligent ship hull system |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2781023C1 (en) * | 2021-07-12 | 2022-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" | Method for monitoring the overall strength of the hull of a vessel during operation |
| RU215574U1 (en) * | 2022-10-19 | 2022-12-19 | Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта"(АО "ЦТСС") | Device for measuring local corrosive wear of the ship's hull |
| CN117818851A (en) * | 2024-03-04 | 2024-04-05 | 成都锦城学院 | Ship monitoring system and method |
| CN117818851B (en) * | 2024-03-04 | 2024-05-24 | 成都锦城学院 | Ship monitoring system and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2751383C2 (en) | Automated weight determination based on the ship draft | |
| CN110186849B (en) | Method and system for testing test samples | |
| JP5306024B2 (en) | Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method | |
| RU2689897C1 (en) | Method for measurements introduction during monitoring local residual deformations of the ship hull | |
| CA2608483A1 (en) | Ultrasonic inspection method | |
| Kwak et al. | Development of acoustic camera-imaging simulator based on novel model | |
| CN102564339B (en) | Detecting system and detection method for overall dimension of underwater part of ship | |
| US20090147270A1 (en) | System and method for investigating and/or determining the condition or state of a ship's hull | |
| RU2740415C1 (en) | Method of determining residual thicknesses of external lining of ship hull | |
| CN102295061A (en) | Automatic detection method of ship water gauge based on image processing | |
| WO2018018075A1 (en) | Vessel inspection system | |
| AU6514094A (en) | Method for i.a. mesuring the thickness of plate constructions and pipes | |
| US6571635B1 (en) | Method and arrangement for inspection of buoyant objects | |
| Harris et al. | Lamp ray: ship hull assessment for value, safety and readiness | |
| US6376831B1 (en) | Neural network system for estimating conditions on submerged surfaces of seawater vessels | |
| JPH0377057A (en) | Ultrasonic flaw detecting device | |
| AU2022385090A1 (en) | Systems and methods for draft calculation | |
| Zhang et al. | 3D Laser Scanning for Thickness Measurements of Hull Structures | |
| Bazulin et al. | Application of antenna arrays and organosilicon polymers as an immersion medium for ultrasonic testing of objects with rough surfaces | |
| JP2021063803A (en) | Device and method for ultrasonic inspection | |
| Koyama et al. | Bathymetry by new designed interferometry sonar mounted on AUV | |
| WO2024069775A1 (en) | Evaluation system, evaluation method, and program | |
| RU2695950C1 (en) | Ultrasonic inspection method of metal products defectiveness | |
| Jerram et al. | Storm response surveying with phase-measuring bathymetric sidescan sonar | |
| JP6986706B2 (en) | Water mobile control device |