沉船打捞辅助设计及集成监测系统研究

发布时间：2017-10-21 14:21

  本文关键词：沉船打捞辅助设计及集成监测系统研究

  更多相关文章： 沉船打捞 动力学分析 仿真建模 LabVIEW 数据采集

【摘要】：近年随着海上货物运输总量的不断增加,发生沉船事故的次数不断增多,当沉船影响到通航时需要对其进行打捞。液压同步提升是整体打捞大吨位沉船的主要方法。目前在整体打捞过程中工程师需要从多个显示终端实时获取打捞过程中沉船、装备及设备的状态参数,但是还没有完善的高集成度集成监控系统及打捞方案辅助计算系统。因此,建立一套通用的一体化集成监控及打捞方案辅助计算系统,有助于工程师或决策者快速制定打捞方案并在打捞过程中及时全面的获得监控数据,还有利于提高打捞效率及打捞过程的安全性。本文以开发应用于大吨位沉船整体打捞的打捞方案辅助设计及高集成度的监控系统为研究目标,通过研究国内外在打捞过程中及其它行业所使用的集成监控系统,设计一套具有整体打捞辅助计算并具有高集成度的集成监控系统。首先,研究了打捞过程中沉船海底吸附力的计算方法,并计算了打捞过程中钢丝绳的动载荷系数以及瞬时最大拉力,在ADAMS中建立了提升系统动力学模型,在该模型中对瞬时最大拉力公式进行验证并分析了海底吸附力消失后对整个提升系统的影响,同时分析了沉船横、纵倾对拉力的影响及调整方法。其次,设计了实验平台数据采集系统的硬件部分,利用STC单片机采集实验台的压力信号、倾角信号及工作现场的温度。编写了相应的信号采集、处理及转换程序。然后,利用LabVIEW软件开发了打捞辅助计算及集成监控系统上位机程序,该部分主要包括用户登录界面、实验系统监控程序、工程应用系统监控程序、打捞方案辅助设计系统程序。最后,对所开发系统的硬件电路和软件程序进行了联合仿真调试,并开展试验验证,验证了系统功能及运行的稳定性。
【关键词】：沉船打捞 动力学分析 仿真建模 LabVIEW 数据采集
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U676.62
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 沉船打捞监控平台国内外研究现状11-16
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-16
• 1.3 集成监控平台在其他领域研究与应用16-19
• 1.3.1 水下文物安全监控系统16-18
• 1.3.2 矿井提升机缆索提升力监测18-19
• 1.4 本文的主要研究内容19-20
• 第2章 沉船打捞过程受力分析及数学模型建立20-35
• 2.1 船舶海底吸附力分析及起吊力计算20-22
• 2.2 沉船起吊动载荷和最大提升力计算22-25
• 2.3 沉船横纵倾对拉力影响及调整量计算25-32
• 2.3.1 零波面理论25-26
• 2.3.2 忽略沉船横纵倾对缆绳拉力的影响26-27
• 2.3.3 考虑沉船的横纵倾对缆绳拉力的影响27-32
• 2.4 提升系统仿真分析32-34
• 2.4.1 最大提升力模拟仿真32-33
• 2.4.2 海底吸附力对提升系统影响33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 传感器信号采集系统的硬件设计35-51
• 3.1 传感器信号采集系统的总体方案35-36
• 3.2 传感器的选择36-42
• 3.2.1 压力传感器的确定36-39
• 3.2.2 加速度传感器的确定39-42
• 3.3 传感器信号采集电路设计42-46
• 3.3.1 压力传感器信号采集电路42-45
• 3.3.2 加速度传感器信号采集45-46
• 3.4 上位机与下位机串口通信46-50
• 3.4.1 RS-485总线通信46-48
• 3.4.2 RS-485现场总线硬件电路48-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第4章 系统软件设计51-63
• 4.1 信号采集系统的软件方案51-53
• 4.1.1 虚拟仪器及LabVIEW51-52
• 4.1.2 信号采集系统的软件框架52-53
• 4.2 实验系统监控界面设计53-60
• 4.2.1 用户登录管理模块53-54
• 4.2.2 数据采集显示模块54-57
• 4.2.3 监测预警模块57-58
• 4.2.4 数据保存调用模块58-60
• 4.3 打捞方案辅助系统模块60-61
• 4.4 工程应用系统监控面板设计61-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第5章 系统测试与实验验证63-70
• 5.1 用户登录模块测试63
• 5.2 监控系统整体测试63-66
• 5.3 实验验证66-69
• 5.4 本章小结69-70
• 总结与展望70-72
• 参考文献72-76
• 附录76-88
• 致谢88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 Guo Tongqing;Tong Xiaolong;Lu Zhiliang;;CFD-Based Load Calculation Method for Monopile Support Configuration of Offshore Wind Turbine[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics;2016年01期

2 张华庆;孙熙平;王元战;尹纪龙;王朝阳;;Dynamic Characteristics and Simplified Numerical Methods of An All-Vertical-Piled Wharf in Offshore Deep Water[J];China Ocean Engineering;2015年05期

3 韩磊;文国军;吴川;谢辉;;基于LabVIEW采煤机多通道数据采集系统[J];煤炭技术;2015年09期

4 潘德位;孙德平;林成新;周超玉;徐鹏;;起重机械打捞沉船的计算与分析[J];大连海事大学学报;2014年04期

5 张伟;，

本文编号：1073827