專利名稱：一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模擬系統(tǒng)，特別是涉及一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
雙殼油船是用于海上油品運(yùn)輸?shù)膶ｉT船只，隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全球重大海上溢油事故頻頻發(fā)生，油船運(yùn)輸油品常常帶來溢油風(fēng)險(xiǎn)，船舶溢油研究已是迫在眉睫的事情。然而前人對(duì)這方面研究的不多，例如國(guó)外有日本學(xué)者Katsuji YAMAGUCHI等人根據(jù)實(shí)船VLCC按照1/50的比例尺設(shè)計(jì)模型實(shí)驗(yàn)，其模型具體參數(shù)如下模型水池長(zhǎng)5. 0m，寬O. 8m,高I. Om,模型艙長(zhǎng)45cm,寬120cm,高60cm,雙層底高度分2cm, 4cm, 6cm三種。然此模型是以刻度尺及攝像機(jī)記錄溢油過程，顯然該模型的記錄精度不高，且不能對(duì)破孔處周圍的壓力變化進(jìn)行有效的記錄。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是一種能全面、有效、準(zhǔn)確監(jiān)控雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)，包括透明材料制成的水池、透明材料制成的雙殼油船模型艙、吃水定位系統(tǒng)以及泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述雙殼油船模型艙通過吃水定位系統(tǒng)定位在水池內(nèi)，并且可通過吃水定位系統(tǒng)調(diào)節(jié)雙殼油船模型艙的吃水狀態(tài)，所述雙殼油船模型艙的底部為雙層底并且該雙殼油船模型艙的艙底或者艙壁具有破孔，該破孔可用橡皮塞堵住，在雙殼油船模型艙的艙底具有透氣孔，該透氣孔通過設(shè)置在沿著艙壁的導(dǎo)管連通至雙殼油船模型艙上方，所述泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括雙殼油船模型艙的破孔處附近的壓力傳感器，設(shè)置雙殼油船模型艙底部中間具有液位傳感器，在所述破孔的正面設(shè)置有正面攝像機(jī)，在所述破孔的側(cè)面設(shè)置有側(cè)面攝像機(jī)，并且該液位傳感器、壓力傳感器、正面攝像機(jī)和側(cè)面攝像機(jī)均通過信號(hào)線連接至計(jì)算機(jī)。優(yōu)選地，所述吃水定位系統(tǒng)包括支架以及位于支架上的可以調(diào)節(jié)吃水量的調(diào)節(jié)螺母。為了便于清潔和多種材料的模擬實(shí)驗(yàn)使用，所述水池的底部具有實(shí)驗(yàn)后將水池中的油水混合物排凈的小孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能實(shí)時(shí)監(jiān)控并進(jìn)行記錄，能較為準(zhǔn)確而直觀地記錄整個(gè)泄漏過程。而壓力傳感器的引入又能從微觀上記錄泄漏過程中破孔處壓力的變化以及模型艙內(nèi)液位的變化。由于破孔位置可分別為艙底、側(cè)壁水 線以下、側(cè)壁水線以上，故可模擬觸礁、碰撞等各種實(shí)際情形。且雙殼油船模型艙和水池都是鋼化玻璃鋼制作，不但便于觀察又方便在實(shí)驗(yàn)后清理轉(zhuǎn)而進(jìn)行其他不同油品的實(shí)驗(yàn)，亦可滿足不同油品的實(shí)驗(yàn)要求。綜上所述，本系統(tǒng)可較為準(zhǔn)確地模擬各種情形下的多種油品的實(shí)驗(yàn)。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本實(shí)用新型的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)，如圖I所示，包括水池7、雙殼油船模型艙13、吃水定位系統(tǒng)以及泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。所述水池7的尺寸設(shè)計(jì)以及材料設(shè)計(jì)以泄漏時(shí)油品與水池壁無水動(dòng)力學(xué)耦合為準(zhǔn)。優(yōu)選地，水池7的尺寸設(shè)計(jì)為長(zhǎng)lm，寬O. 8m，高lm，并且采用鋼化玻璃材料，底部具有開口直徑為3cm的小孔4，便于實(shí)驗(yàn)后將水池中的油水混合物排凈。所述雙殼油船模型艙13位于水池7內(nèi)，水池7內(nèi)裝入水用于模擬海水，雙殼油船模型艙13內(nèi)裝入油。該雙殼油船模型艙13按流體力學(xué)相似理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，底部為雙層底16，尺寸為長(zhǎng)O. 5m,寬O. 6m,高O. 5m,雙層底16高度為6cm。破孔位置包括位于艙底和兩側(cè)艙壁兩種，艙底破孔大小根據(jù)破損程度進(jìn)行設(shè)置，艙壁破孔分為水下破孔和水上破孔兩種。如圖I所示，包括了艙底破孔8、側(cè)壁水線下破孔14和側(cè)壁水線上破孔15，使用者可以根據(jù)想測(cè)量的破孔的位置自行調(diào)整，因此可以進(jìn)行模擬和測(cè)量不同種類的破孔的狀況。在雙殼油船模型艙13的艙底具有透氣孔12，通過設(shè)置在沿著艙壁的導(dǎo)管11連通至雙殼油船模型艙13上方，以保證實(shí)驗(yàn)時(shí)不會(huì)因?yàn)殡p層底內(nèi)部的壓強(qiáng)劇增而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)與實(shí)際情況不符。為了便于實(shí)驗(yàn)時(shí)攝像機(jī)的拍攝記錄，雙殼油船模型艙13和水池7 —樣均采用鋼化玻璃進(jìn)行制作，也可采用其他透明材料制成。該吃水定位系統(tǒng)位于水池7內(nèi)，并且通過該吃水定位系統(tǒng)將所述雙殼油船模型艙13定位于水池7內(nèi)，該吃水定位系統(tǒng)包括支架6以及位于支架6上的可以調(diào)節(jié)吃水量的調(diào)節(jié)螺母5，通過支架6和吃水調(diào)節(jié)螺母5的調(diào)節(jié)可以將雙殼油船模型艙13調(diào)節(jié)到指定的吃水狀態(tài)下。該泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括位于雙殼油船模型艙13的底部中間的液位傳感器10、位于破孔處附近的壓力傳感器9，如圖I所示，所測(cè)量的破孔為艙底破孔8，該壓力傳感器9位于艙底破孔8旁。并且該液位傳感器10和壓力傳感器9均通過信號(hào)線連接至計(jì)算機(jī)1，在破孔的正面設(shè)置正面攝像機(jī)2，在破孔的側(cè)面設(shè)置側(cè)面攝像機(jī)3，該正面攝像機(jī)2和側(cè)面攝像機(jī)3分別連接至計(jì)算機(jī)I用于實(shí)時(shí)記錄泄漏的過程。并且該兩個(gè)攝像機(jī)的位置可以根據(jù)破孔處的設(shè)置的位置進(jìn)行調(diào)整。本實(shí)用新型的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)的工作過程是先往水池7中注入自來水，水深為69cm。通過吃水定位系統(tǒng)將雙殼油船模型艙13調(diào)節(jié)到指定吃水狀態(tài)。接著布置壓力傳感器9和液位傳感器10，通過信號(hào)線連接至計(jì)算機(jī)I。該兩個(gè)傳感器在布置時(shí)是通過膠帶固定在艙壁上，防止實(shí)驗(yàn)過程中由于傳感器的位置改變而使采集數(shù)據(jù)無效。同時(shí)布置在艙內(nèi)的信號(hào)線也應(yīng)沿艙壁加以固定。然后將導(dǎo)管11插入透氣孔12，沿艙壁延伸至艙外。破孔，即圖中的艙底破孔8用橡皮塞堵住。接著將油品倒入油艙中，待倒到指定裝載高度時(shí)停止。然后初始化傳感器，對(duì)其進(jìn)行歸零、量程設(shè)置等。接著將正面攝像機(jī)2和側(cè)面攝像機(jī)3分別布置在破孔的正面和側(cè)面，調(diào)節(jié)光線角度等。待一切準(zhǔn)備工作就緒后，將待測(cè)的破孔處的橡皮塞拔出，分別由正面攝像機(jī)2和側(cè)面攝像機(jī)3和壓力傳感器9、液位傳感器10記錄下整個(gè)泄漏過程。本發(fā)明的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能實(shí)時(shí)監(jiān)控并進(jìn)行記錄。水池、雙殼油船模型艙、油品等的設(shè)計(jì)都是建立在流體力學(xué)相似性理論之上的，能較為準(zhǔn)確而直觀地記錄整個(gè)泄漏過程。而壓力傳感器及數(shù)據(jù)采集軟件的引入又能從微觀上記錄泄漏過程中破孔處壓力的變化以及模型艙內(nèi)液位的變化。由于破孔位置可分別為艙底、側(cè)壁水線以下、側(cè)壁水線以上，故可模擬觸礁、碰撞等各種實(shí)際情形。且雙殼油船模型艙和水池都是鋼化玻璃鋼制作， 不但便于觀察又便于實(shí)驗(yàn)后清理進(jìn)而進(jìn)行其他不同油品的實(shí)驗(yàn)，亦可滿足不同油品的實(shí)驗(yàn)要求。綜上所述，本系統(tǒng)可較為準(zhǔn)確地模擬各種情形下的多種油品的實(shí)驗(yàn)。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還包括有其他實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)，包括透明材料制成的水池(7)、透明材料制成的雙殼油船模型艙(13)、吃水定位系統(tǒng)以及泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述雙殼油船模型艙(13)通過吃水定位系統(tǒng)定位在水池(7)內(nèi)，并且可通過吃水定位系統(tǒng)調(diào)節(jié)雙殼油船模型艙(13)的吃水狀態(tài)，所述雙殼油船模型艙(13)的底部為雙層底(16)并且該雙殼油船模型艙(13)的艙底或者艙壁具有破孔，該破孔可用橡皮塞堵住，在雙殼油船模型艙(13)的艙底具有透氣孔(12)，該透氣孔(12)通過設(shè)置在沿著艙壁的導(dǎo)管(11)連通至雙殼油船模型艙(13)上方，所述泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括雙殼油船模型艙(13)的破孔處附近的壓力傳感器(9)，設(shè)置雙殼油船模型艙(13)底部中間具有液位傳感器(10)，在所述破孔的正面設(shè)置有正面攝像機(jī)(2)，在所述破孔的側(cè)面設(shè)置有側(cè)面攝像機(jī)(3)，并且該液位傳感器(10)、壓力傳感器(9)、正面攝像機(jī)(2)和側(cè)面攝像機(jī)(3)均通過信號(hào)線連接至計(jì)算機(jī)(I)。
2.如權(quán)利要求I所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)，其特征在于所述吃水定位系統(tǒng)包括支架(6)以及位于支架(6)上的可以調(diào)節(jié)吃水量的調(diào)節(jié)螺母(5)。
3.如權(quán)利要求I所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)，其特征在于所述水池(7)的底部具有實(shí)驗(yàn)后將水池中的油水混合物排凈的小孔(4)。
專利摘要一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙殼油船泄漏過程的模擬系統(tǒng)，包括水池、雙殼油船模型艙、吃水定位系統(tǒng)以及泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，雙殼油船模型艙的底部為雙層底并且該雙殼油船模型艙的艙底或者艙壁具有破孔，在雙殼油船模型艙的艙底具有透氣孔，該透氣孔通過設(shè)置在沿著艙壁的導(dǎo)管連通至雙殼油船模型艙上方，泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括雙殼油船模型艙的破孔處附近的壓力傳感器，設(shè)置雙殼油船模型艙底部中間具有液位傳感器，在所述破孔的正面設(shè)置有正面攝像機(jī)，在所述破孔的側(cè)面設(shè)置有側(cè)面攝像機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能實(shí)時(shí)監(jiān)控并進(jìn)行記錄，可模擬觸礁、碰撞等各種實(shí)際情形，并且方便在實(shí)驗(yàn)后清理又進(jìn)行其他不同油品的實(shí)驗(yàn)，亦可滿足不同油品的實(shí)驗(yàn)要求。
文檔編號(hào)G01M3/04GK202372315SQ20112053274
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者盧金樹, 趙衛(wèi)斌 申請(qǐng)人:浙江海洋學(xué)院