船缆实时受力监测与预警系统的设计研究
海域多要素感知观测与预警关键技术
海域多要素感知观测与预警关键技术作者：林化琛郑佳春黄一琦孙世丹曹长玉来源：《航海》2020年第02期摘要：本文介绍了一种海域多要素感知观测与预警系统。
该系统主要由雷达网、光电观察设备、AIS、GPS、综合信息处理平台等组成。
以先进雷达技术、大数据和人工智能为支撑，实现对海面目标实时态势跟踪和海洋环境实时监测，综合感知和立体观测预警分析。
文中介绍了基于非恒定自适应门限的目标全自动探测、雷达组网全目标融合、基于经验正交分解的X-BAND雷达海浪探测、基于雷达视频处理的溢油探测与报警等关键技术;给出了系统在福建省海洋渔业、海警、海事等部门成功应用案例，证明了该系统技术的可行性、先进性，极具应用推广价值。
关键词：雷达;AIS;综合感知;数据融合;海浪探测O引言党的十八大提出了建设海洋强国的重大部署。
习近平总书记曾指出，建设海洋强国是中国特色社会主义事业的重要组成部分，要进一步坚持创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，树立海洋经济全球布局观，主动适应并引领海洋经济发展新常态，加快供给侧结构性改革，着力优化海洋经济区域布局，提升海洋产业结构和层次，提高海洋科技创新能力。
《福建省“十三五”海洋经济发展专项规划》提出了运用“互联网+”思维指导海洋信息化工作，综合应用通信技术、计算机技术、物联网技术、云技术等，构建融合海域使用动态化管理、海洋工程环境监管、渔船信息化管理、安全生产监管、养殖区域及水质监控、海洋渔业生产状况及经济数据收集、应急事项处置于一体的“智慧海洋”平台，实现智能感知、智能调度、智能决策、智能服务，形成与海洋现代化管理相适应的智慧海洋体系[1]。
基于海洋观测、海洋渔业、海洋执法等业务需求，“海域多要素感知观测与预警系统”应运而生，该系统通过对海面目标实时态势的跟踪观测和海洋环境实时监测，综合感知分析与预测处理，实现海域海面的“透明化”和“智能化”;可为海洋渔业、海警、海事等部门海上执法及事故调查等提供关键信息支撑，可赋能智能渔业、智能执法、智能搜救、海洋环境服务等新业态，对国家海洋信息化战略的实现具有重大意义，具有广泛的应用前景。
哈尔滨工程大学科技成果——船舶与海洋平台运动姿态在线监测分析与实时预报系统
哈尔滨工程大学科技成果——船舶与海洋平台运动姿态在线监测分析与实时预报系统
项目概述
船舶与海洋平台运动姿态在线监测分析与实时预报系统用于海上船舶与海洋平台运动姿态的在线测量分析，并能够实时预报船舶与海洋平台未来一段时间内的运动姿态信息，为舰载机/直升机的回收、海洋潜器、无人艇、救生船、冲锋舟等的布放回收、多船间的协同作业、船载起吊控制、减摇控制等提供技术服务。
船舶与海洋平台运动姿态在线监测分析与实时预报系统由船舶运动姿态测量单元、数据采集单元、微型处理器和用户软件四部分组成。
其中预报软件部分是整个系统的核心技术。
该预报技术是在传统时间序列分析的基础上引入船舶运动的水动力特性发展而来，计算效率、精度和稳定性较传统时间序列方法更优，并经过了大量的实船数据验证，是本团队多年理论研究和工程实践的取得的成果。
该系统的技术指标主要包括预报时长、预报精度和实时性要求，具体的指标因不同的作业需求而有所差异。
目前该系统的预报软件部分作为独立的软件模型已经安装到相关的实船上，并完成海试试验，效果良好，该软件在未来有望进一步推广到其他船型。
此外船舶运动姿态在线监测分析与实时预报系统作为一个整体，能够实时监测分析船舶运动，并提供船舶运动姿态预报信息，为船上多种用途的智能和安全操作（直升机回收、救生艇布放、减摇鳍控制等）提供技术支持。
其中“一种舰船运动极短期AR预报的样本先验信息处理方法”是国
防发明专利。
项目成熟情况具有样机，技术成熟。
应用范围舰载机和船载直升机回收，潜器布放回收作业，多船间的协同作业，船载起重机的补偿控制、减摇控制，舰载武器控制等。
《2024年船舶跟踪与态势估计仿真平台设计与实现》范文
《船舶跟踪与态势估计仿真平台设计与实现》篇一一、引言随着全球贸易的日益繁荣和海洋运输的快速发展，船舶的实时跟踪与态势估计成为了保障海上安全、提高运输效率的重要手段。
船舶跟踪与态势估计仿真平台的设计与实现，对于提升海上交通管理、救援反应能力以及船舶运营效率具有重要意义。
本文将详细介绍船舶跟踪与态势估计仿真平台的设计与实现过程。
二、平台设计目标船舶跟踪与态势估计仿真平台的设计目标主要包括以下几个方面：1. 实时性：平台应具备实时跟踪船舶的能力，确保数据的准确性和时效性。
2. 精度：对船舶的态势估计应具有较高的精度，为决策提供可靠依据。
3. 可扩展性：平台应具备良好的可扩展性，以适应不同规模的船舶和不同海域的跟踪需求。
4. 用户体验：界面友好，操作简便，方便用户快速上手。
三、平台架构设计船舶跟踪与态势估计仿真平台的架构设计主要包括以下几个部分：1. 数据采集层：负责从各类传感器、通信设备等获取船舶数据。
2. 数据处理层：对采集的数据进行预处理、滤波、去噪等操作，确保数据的准确性和可靠性。
3. 态势估计层：利用算法对船舶的航行状态进行估计，包括位置、速度、航向等。
4. 仿真层：基于态势估计结果，进行仿真模拟，为决策提供支持。
5. 用户交互层：提供友好的用户界面，方便用户查看船舶跟踪和态势估计结果。
四、关键技术实现1. 数据采集与传输：通过传感器和通信设备实时采集船舶数据，并传输至平台进行处理。
2. 态势估计算法：采用先进的算法对船舶的航行状态进行估计，包括基于卡尔曼滤波的航位推算、基于卫星定位的航位修正等。
3. 仿真模型构建：根据船舶的航行状态和海况信息，构建仿真模型，模拟船舶的航行轨迹和态势变化。
4. 用户界面设计：采用直观的图表和动画展示船舶跟踪和态势估计结果，方便用户查看和分析。
五、平台实现与测试1. 编程语言与开发环境：平台采用C++编程语言，使用Qt框架进行界面开发，数据库采用MySQL或Oracle等关系型数据库。
一种基于北斗卫星定位的船舶智能报警系统设计
一种基于北斗卫星定位的船舶智能报警系统设计【摘要】本文介绍了一种基于北斗卫星定位的船舶智能报警系统设计，通过引入北斗卫星定位技术，实现船舶位置信息的实时监测和报警功能。
文章首先对北斗卫星定位技术进行了概述，然后详细阐述了船舶智能报警系统的设计原理、系统框架设计、报警规则设计和数据传输与处理。
结论部分总结了设计成果，并展望了系统在船舶领域的应用前景，同时指出存在的问题并提出了展望。
通过本文的研究，为船舶安全监管提供了一种新的技术手段，有着重要的研究意义和应用前景。
【关键词】北斗卫星定位、船舶、智能报警系统、设计、系统框架、报警规则、数据传输、处理、展望、问题、成果。
1. 引言1.1 研究背景船舶作为海上运输的重要工具，其安全性和稳定性对航海活动至关重要。
目前存在许多船舶在海上遇到突发情况时无法及时报警的问题，导致安全事故频繁发生。
研究基于北斗卫星定位的船舶智能报警系统具有重要的实际意义。
当前，北斗卫星定位技术已经在船舶领域得到广泛应用，其定位精度高、覆盖范围广的特点为船舶安全提供了有力支持。
通过引入北斗卫星定位技术，可以实现对船舶位置、航速、航向等信息的实时监测和精准定位，提高船舶的安全性和运行效率。
针对目前船舶报警系统存在的问题和北斗卫星定位技术的优势，设计一种基于北斗卫星定位的船舶智能报警系统具有重要的研究意义和实际应用价值。
通过该系统的设计和实施，可以提高船舶的安全性，降低事故风险，保障海上航行的顺利进行。
对于船舶报警系统的研究与设计具有紧迫性和现实意义。
1.2 研究目的本文的研究目的在于通过基于北斗卫星定位的船舶智能报警系统设计，实现对船舶在海上的定位和监控，并及时发出报警以确保船舶安全。
具体目的包括：一是提高船舶的定位精度和监控效率，有效减少船舶碰撞、搁浅等事故发生的可能。
二是优化报警系统设计，提高系统的可靠性和实用性，使其成为船舶安全管理的重要工具。
三是探索北斗卫星定位技术在船舶安全领域的应用，推动船舶智能化管理的发展。
海底管道巡检船的智能监控与预警系统
海底管道巡检船的智能监控与预警系统随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海底管道的建设也越来越广泛应用。
然而，海底管道的巡检与维护一直是一个挑战，因为其所在的深海环境极具复杂性和不确定性。
为了确保海底管道的安全稳定运行，智能监控与预警系统成为海底管道巡检船上的重要组成部分。
海底管道巡检船的智能监控与预警系统是一种利用先进的技术手段，实时监测海底管道状况并及时预警的系统。
它不仅能提高管道的安全性和可靠性，还能减少人力投入和经济成本。
下面将从智能传感器、数据传输与处理、故障预警和远程控制等方面详细介绍海底管道巡检船的智能监控与预警系统。
首先，智能传感器是海底管道巡检船智能监控与预警系统的核心。
通过安装在管道表面的传感器，可以实时监测管道的温度、压力、振动等参数。
这些传感器不仅能够准确地感知管道的工作状态，还能监测管道周围的海洋环境变化。
传感器数据的准确性和及时性对于系统的正常工作至关重要。
其次，数据传输与处理是海底管道巡检船智能监控与预警系统的关键。
通过搭建数据传输网络，传感器所采集到的数据可以实时传输到监控中心。
监控中心通过大数据处理技术对海底管道的状态进行实时分析和预测。
同时，监控中心还可以将数据与历史数据进行比较，发现异常情况并提前预警。
数据传输与处理的高效性和准确性能够保障系统的实时监控与预警功能。
故障预警是海底管道巡检船智能监控与预警系统的重要功能之一。
在海底管道工作过程中，可能会出现诸如漏油、振动异常、管道变形等故障情况。
通过监测管道参数的变化情况，系统可以通过预设的故障标志发出警报。
同时，系统可以自动上传故障信息到监控中心，以便工作人员能够及时判断情况并进行相应处理。
故障预警系统的准确性和及时性能够最大限度地减少损失并保障管道的安全运行。
最后，远程控制技术是海底管道巡检船智能监控与预警系统的关键支持技术。
通过远程控制技术，工作人员可以远程对海底巡检船上的监控设备和传感器进行控制和调整。
无论巡检船位于何处，监控中心都能够实时获取并控制巡检船上的设备。
智能船舶监控预警系统的设计与实现
智能船舶监控预警系统的设计与实现随着科技的不断发展和普及，智能化变得越来越普及。
在现代船运业中，智能船舶的使用已经成为大势所趋。
随之而来的是，对于船舶监控预警系统的需求也越来越高，这可以有效地提高船舶的安全性和稳定性。
在本文中，我们将探讨智能船舶监控预警系统的设计和实现。
一、智能船舶监控预警系统的概念智能船舶监控预警系统就是把现代计算机技术和通信技术应用到船舶安全监控领域。
其目的是预防海上安全事故的发生，并及时处理和解决已发生的事故。
该系统主要由传感器、数据采集装置、数据处理单元和控制器等组成，通过对系统的监控，可以实现对船舶的动态监控、远程管理、安全控制和故障排除等功能。
二、智能船舶监控预警系统的设计要素1.水平传感器水平传感器用于检测船舶的水平状况。
当船体过于倾斜或水平位置不正常时，传感器会立即检测到并发出警报。
通过水平传感器的作用，可以有效的避免船舶因脱离平衡状态而导致的倾覆和其他意外。
2.温度传感器和湿度传感器船舶运输过程中，船舶内外部环境对于货物的影响很大。
智能船舶监控预警系统中的温度和湿度传感器可以实时检测环境温度和湿度的变化，当发现超出规定阈值后，可以及时报警，避免货物的受损。
3.气体传感器在海上运输过程中，容易发生一些不安全的情况，如漏油、泄露等现象。
通过气体传感器的检测，可以及时发现任何可能会导致安全事故的气体泄漏现象。
4.视频监控系统视频监控系统可以实时监控船舶内外的环境，并对可能发生的安全问题进行实时监控。
如果出现任何异常行为，驾船人员可以立即通过视频监控系统发现和报警。
三、智能船舶监控预警系统的实现方法1.建立专业监控中心智能船舶监控预警系统需要建立一个专业的监控中心。
该中心负责数据采集、设置警戒值、设置报警方式、安排相应的警戒计划和处理意外事件。
2.安装传感器在船舶的各个关键部位安装不同类型的传感器，进行数据采集。
通过这些采集到的数据，判断船舶的安全状态是否合规，及时发现潜在的风险，实现预警。
船舶安全监测与预警系统设计与实现
船舶安全监测与预警系统设计与实现船舶安全一向是船运业中重要而值得重视的一个议题，因为不仅仅涉及到货物的安全，也涉及到人类的生命安全。
然而，随着技术的发展和科学的进步，船舶安全监测与预警系统也随之出现并得到了广泛的应用。
本文将会介绍船舶安全监测与预警系统设计与实现的相关知识。
一、船舶安全监测系统功能和应用船舶安全监测系统是由多个传感器组成的系统，包括温度和湿度传感器、震动和压力传感器等。
这些传感器的作用是在不同环境中监测船舶的物理状态和运行状态，以便在发生故障或异常情况时及时发出警报。
例如，在海上运输货物时，如果某个集装箱燃烧起火，系统中的温度传感器会检测到异常温度并立即发出警报，防止火劫。
船舶安全监测系统的主要应用是监控船舶下沉、失稳和结构受损等情况。
此外，它也可以监测船舶上的设备，例如引擎、发电机等的故障和损坏情况。
如果出现任何问题，系统会自动发送警报，以便船员可以及时采取行动或联系海岸警卫队等相关单位。
二、船舶安全预警系统的设计船舶安全预警系统是通过互联网来监测船舶所处的环境，将信息传输到服务中心，并进行数据处理和分析以便提供预警信息。
预警系统通常包括了星载定位、雷达、气象观测和海况探测等监测设备。
首先，对于船舶上的设备，系统要求能够实时显示电力、燃料、水等的使用情况，让船员对每个设备进行全面了解。
其次，系统还需要配备智能监测摄像头，以便在出现事故情况时可以及时采取相应措施。
最后，系统还要配备高精度和高可靠的GPS定位系统和通讯系统，以便在不同环境和地理位置下快速响应船只紧急情况。
三、船舶安全专业技术人员的培养由于船舶安全预警系统设计和管理需要专业知识和技能，因此需要有一批具备相关知识和技术的专业人士来负责船舶安全预警系统的运维和管理。
相关领域的专家和研究人员也要参与到系统设计中来，以便在解决关键技术、提高系统可靠性和减少运维成本等方面提供帮助。
在技术人员的培养上，大学教育和科研机构起着至关重要的作用。
海工装备系泊缆索拉力监测技术与装置研究
第20卷第9期装备环境工程2023年9月EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING·143·海工装备系泊缆索拉力监测技术与装置研究蒋镇涛，陈国材，孙梦丹，张涛，郑庆新，朱全华（中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）摘要：目的研究缆索拉力的实时监测技术和装置，以保障海工装备的系泊安全。
方法以导向滑轮的主承力构件滑轮轴为研究对象，在保证结构强度的前提下，对滑轮轴结构进行改造，研制缆索拉力监测新结构新装置，将求解大径长比滑轮轴剪力问题转化为测量局部特征点的单向变形，并通过实尺度试验得到标定系数，间接推算缆索拉力，将试验数据与有限元计算结果进行对比，验证监测方法的可行性和精确度。
结果经过仿真分析与试验标定表明，滑轮轴特征点的变形与缆索拉力之间存在线性关系，以缆索拉力280 kN为界，可分段线性拟合缆索拉力标定系数，测点1系数为0.312 4和0.137 6，测点2系数为0.269 9和0.098 2。
结论本文研究的监测技术和装置能够较为准确地监测海工装备系泊缆索的实时拉力，兼具高可靠性、低成本、易实施的特点。
关键词：海工装备；系泊；缆索拉力；监测；新结构；标定系数中图分类号：U667.4 文献标识码：A 文章编号：1672-9242(2023)09-0143-09DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2023.09.016Monitoring Technology and Device of Marine Equipment Mooring Cable Tension JIANG Zhen-tao, CHEN Guo-cai, SUN Meng-dan, ZHANG Tao, ZHENG Qing-xin, ZHU Quan-hua(China Ship Scientific Research Center, Jiangsu Wuxi 214082, China)ABSTRACT: The main way of mooring marine equipment is that the mooring cable passes through the guide pulley to realize the connection between the cable winder on the ship and the bollard of the wharf. The work aims to study the real-time moni-toring technology and device of cable tension to ensure the mooring safety of marine equipment. With the pulley shaft, the main load-bearing member of the guide pulley, as the research object, the pulley shaft structure was reformed on the premise of en-suring the structural strength, and new structures and devices for monitoring the cable tension were developed. Solution to shear problem of the pulley shaft with large aspect ratio was transformed into measurement of the unidirectional deformation of local characteristic points, and the calibration coefficient was obtained through the full-scale test, and the cable tension was indirectly calculated. The feasibility and accuracy of the monitoring method were verified by comparing the test data with the finite ele-ment calculation results. Through simulation analysis and experimental calibration, it was shown that there was a linear rela-tionship between the deformation of the characteristic points of pulley shaft and the cable tension. The cable tension calibration coefficient could be fitted linearly in segments with the cable tension of 280 kN as the boundary. The coefficients of measuring point 1 were 0.312 4 and 0.137 6, and the coefficients of measuring point 2 are 0.269 9 and 0.098 2. The technology and device收稿日期：2023-06-16；修订日期：2023-09-04Received：2023-06-16；Revised：2023-09-04基金项目：国家重点研发计划（2021YFC2802300）Fund：National Key R&D Program of China (No.2021YFC2802300)引文格式：蒋镇涛, 陈国材, 孙梦丹, 等. 海工装备系泊缆索拉力监测技术与装置研究[J]. 装备环境工程, 2023, 20(9): 143-151.JIANG Zhen-tao, CHEN Guo-cai, SUN Meng-dan, et al. Monitoring Technology and Device of Marine Equipment Mooring Cable Tension[J]. Equipment Environmental Engineering, 2023, 20(9): 143-151.·144· 装 备 环 境 工 程 2023年9月established in this work can accurately monitor the real-time tension of mooring cables of marine equipment, and have the char-acteristics of high reliability, low cost and easy operation.KEY WORDS: marine equipment; mooring; cable tension; monitoring; new structure; calibration coefficient随着我国海工装备向大型化、智能化的方向发展，国家及行业对海工装备安全性、配套装备智能化水平更加重视。
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船缆实时受力监测与预警系统的设计研究祝可以，代文亮，刘虎，肖志康，匡望来，霍子锋（浙江海洋大学港航与交通运输工程学院，浙江舟山316022）摘要：船用缆绳作为船泊靠港、拖带、固定等的作业工具，在航海中用途广泛。
而在船舶带缆作业中常因为摩擦、受力不均、力态多变等因素造成断缆事故频发。
为实现船缆受力实时监测、提前预警的功能，保障缆绳拖带及系泊作业的安全，文中利用计算机和无线传输技术，设计了一种船舶缆绳受力实时监测及预警系统，介绍了该系统的总体和局部原理设计，并分析了实践的可行性及现实意义。
关键词：船缆；受力监测；受力预警；系统设计中图分类号:U661.7;U653.2文献标志码:A文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园员8）09原园051原园3 Design and Research of Real-time Force Monitoring and Early Warning System for Ship CableZHU Keyi,DAI Wenliang,LIU Hu,XIAO Zhikang,KUANG Wanglai,HUO Zifeng （School of Port and Transportation Engineering,ZheJiang Ocean University,Zhoushan316022,China）Abstract:The ship cable is used as a working tool for docking,towing,fixing,etc.,and is widely used in navigation.In the ship cable operation,the cable breaking accident is often caused by factors such as friction,uneven force,and variable force.In order to realize the real-time monitoring and early warning function of ship cable,and to ensure the safety of ship cable towing and mooring operations,this paper designs a real-time monitoring and early warning system for ship cable using computer and wireless transmission technology.The overall and local principles of the system are designed,and the feasibility and practical significance of the practice are analyzed.Keywords:ship cable;force monitoring;force warning;system design0引言近年来，航运安全愈发备受业内外关注，而船舶断缆这一问题占了船舶作业事故起因中相当大的比重，船舶作业中的断缆事故总让作业人员避之不及，难以预防，造成了巨大损失。
根据有关调查报告，指出我国某港口码头在开始营运的1a之内共接收靠泊船486艘，但令人遗憾的是该码头在此期间发生的船舶断缆事故竟有31起。
分析引起断缆事故的原因表现在以下几个方面：1）缆绳与船舷摩擦不可避免，摩擦使得缆绳发生断丝，从而缆绳强度降低；2）多个缆绳受力不均，使外力都由部分缆绳承担而超出其许用强度；3）船舶正在朝向大型化发展，而且泊位也在向深水化方向发展，使缆绳所需承受外力日渐增加，同时船舶靠泊不同港口，泊位的水文条件和气象条件变化多端，缆绳受力实时变化，而值班人员难以及时发现并采取有效措施；4）船舶装卸货和港口潮汐共同影响，使得船舶的浮态随机变化，导致缆绳受力也随机变化，并加剧缆绳与船舷和缆桩的摩擦等。
目前，船舶靠泊缆绳受力监测主要依靠值班水手周期性巡查缆绳，仅凭其感官和经验来判断缆绳受力状态来预防断缆发生，因为预防效果受到人员专业经验、体力和责任心等多方面因素的极大制约，这无疑具有很大的不确定性,如：不同人员对多条缆绳是否均匀受力的把握不同；不同的值班人员对靠泊值班时缆绳受力监测的重视程度不同；不同的值班人员对靠泊值班缆绳的调整频次不同等。
故克服船舶系泊值班人员对缆绳受力监测的主观性和经验性的问题，成为预防断缆事故急需解决的紧迫问题。
目前，国内各领域针对索类柔性体受力测量的研究中，已建立的理论有压力表测定千斤顶液压法、压力传感器直接测定法、拉索频率测定法、振动法、三点弯曲法、弹性磁学法，以及国外开发的一系列系泊船舶缆绳张力计算软件等。
以上考虑的缆绳张力通常只是在恒定载荷作用下的，而对动态涌浪作用下的缆绳张力的考虑并不充分，在涌浪较小，缆绳受力主要来自风和水流的封闭水域模拟结果与工程实践相比一般都差强人意，但在涌浪较大的开敞水域，其计算结果就会出现较大偏差。
这就使得成果的应用具有很大局限性，而难以广泛应用于航运作业。
1船缆实时受力监测与预警系统总体设计本文基于力敏感应传感设计原理，充分利用现代计算机技术和无线传输技术，以传感装置采集缆绳受力数据，以无线传输技术实时传输传感器采集的受力数据，以计算机技术对数据进行接收并编程显示与预警，系统原理如图1所示。
1）传感测力子系统设计。
基于基础力敏传感设计原理，通过传感装置的结构设计，使得缆绳受力能够被实时感应记录形成信号源，并通过转换元件进一步完成数模信号转化。
2）无线传输设备的研发。
传输端口与感应装置精密对接，利用单片机辅助设计技术，使经感受器获取的数据信息自动完成信号转化，并通过无线收发芯片组技术运基金项目：2017年浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划(2017R411057)51网址：电邮：hrbengineer@圆园员8年第9期圆园员8年第9期网址： 电邮：hrbengineer@图3主控板设计图2.显示器3.报警器5.单片机6.信号放大器7.AD 转换器10.信号传输装置11.力敏感应器12.数据库终端用，实现信号无线传输至驾驶台或相关作业人员所持匹配连接终端。
3）数据显示及预警系统的开发。
设计匹配的多个系统终端可实现同等接收无线信号数据，运用APP 编程技术对无线传输信号进行数码显示，达到直观、便捷要求。
同时在显示功能基础上，在接收终端装置设置预警限值并通过预警程序运行使得当缆绳受力检测数据达预警域时触发报警，以实现船舶驾驶台及流动值班人员对缆绳受力动态的实时监测。
1.1系统信号控制设计船缆受力检测与预警系统中，主机上设有显示器和报警器，主机内部设有主控板，主控板上设有单片机、信号放大器、AD 转换器和信号传输装置，还包括力敏感应器。
力敏感应器安装在船缆上，力敏感应器通过AD 信号转换器、信号放大器连接单片机，单片机连接报警器、显示器和数据库终端，单片机通过信号传输装置连接远程监测终端，如图2、图3所示。
图2、图3中，主机1上设有显示器2和报警器3，主机14，4上设有单5、信号放大器、AD 转换器7和信10，还括力敏感应器，力敏感应器11力感应器11通过AD 信号转换器7、信号放大器6连接单片机5，单片机5连接报警器3、显示器2和数据库终端12，单片机5通过信号传输装置10连接远程监测终端13。
远程监测终端13上设有显示及安全预警系统。
1.2系统信号放大器设备本系统放大器包括放大器8、9两级二次放大，且采用的信号放大器反应灵敏，能够实现对微弱信号进行放大、极大降低失真度，进一步提高了检测和预警效率。
如图4所示，信号放大器6包括运算放大器8、两级场效应宽带放大器9，运算放大器8的一个输入端分别连接电阻2a 一端和电容2b 一端，电容2b 另一端接地，电阻2a 另一端分别连接电阻1a 一端和电容1b 一端，电容1b 另一端连接运算放大器8的输出端，运算放大器8的另一输入端分别连接电阻3a 一端和电阻4a 一端，电阻3a 另一端连接电容4b 一端并接地，电阻4a 另一端和电容4b 另一端连接运算放大器8的输出端；两级场效应宽带放大器9的输出端连接电容5b 一端，电容5b 另一端连接电阻6a 一端，电阻6a 另一端连接两级场效应宽带放大器9的负极输入端，两级场效应宽带放大器9的负极输入端还连接电阻7a 并接地，两级场效应宽带放大器9的正极输入端连接电阻E5a 一端，电阻E5a 另一端连接运算放大器8输出端，还包括电容6b 、电容7b 、电容8b ，电容6b 一端、电容7b 一端、电容8b 一端分别接电源端，电容6b 另一端、电容7b 另一端、电容8b 另一端均接地。
运算放大器8对信号进行处理，保证传输信号的质量，并通过反馈原理将信号信息放大2倍，然后再传递给后面的两级场效应宽带放大器9再次对信号进行二次放大，最后再将信号输出。
1.3系统信号传输设计传输模块采用的信号传输设计抗干扰能力强，能够实现采集信号的高速传输，实现图1系统实现原理图4123图4系统信号放大器工作原理图图5系统信号传输设计图14.电平转换器15.第一光纤收发器16.第二光纤收发器17.信号整形器18.第一通信接口19.塑料光纤20.第二通信接口1a1b2a 2b3a 4a4b7a5a6b7b 98a 5b6b3b852网址： 电邮：hrbengineer@ 圆园员8年第9期管外壁脱脂处理，防止氧化反应。
通过现场试验，气化采煤连续管装备在乌兰察布气化采煤试验基地进行了现场试验，试验过程中连续管运行平稳，集束式连续管满足注水、注氧和井底温度测试的要求。
通过不锈钢连续管的设计与应用，得到以下结论：1）设计了一套气化采煤不锈钢连续管，其特点是可实现注氧气、注水、电信号传输三种通道，有效解决气化采煤过程中介质输送和燃烧监控的难题；2）为保证起下管时注水管、注氧管、电缆长度相同，无相对伸长与缩短，需在注氧管内部预留一段长度的注水管与电缆，并且在注氧管两端固定注水管与电缆；3）通过液体和气体在环空管中的压力降计算，结合不锈钢连续管的强度计算与现场工艺要求，确定气化采煤不锈钢连续管的注氧管和注水管参数。
建立了一套集束式连续管设计方法，评估连续管选用参数，有效指导了集束式连续管的生产制造。
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