一种LNG船用止移块的监测方法与流程

本发明涉及船舶制造，尤其涉及一种lng船用止移块的监测方法。

背景技术：

1、随着国内天然气需求量不断增加，液化天然气的国外进口量也随之增加，lng运输船是专门用于运输液化天然气的船舶，将天然气冷却至极低温度使其液化，储存在运输罐，从而便于运输，储存了液化天然气的运输罐在船航行过程中需要各类状态监测，以确保航行运输过程中，运输罐的工作状态稳定，使得运输过程安全性有保障，近些年，相关领域的技术人员针对航行运行过程中对运输罐的各类监测方法进行不断改进，以确保液化天然气运输的安全性。

2、例如，中国专利：cn114132441a，该发明公开了一种船舶围壁结构内lng罐的固定结构及lng罐的安装方法，由具有滑动基座的固定结构和固定基座的固定结构构成，具有滑动基座的固定结构包括滑动基座、低温润滑脂、不锈钢板和紧固装置；具有固定基座的固定结构包括固定基座、止推装置、低温润滑脂和紧固装置。

3、现有技术中还存在以下问题；

4、现有技术中，未考虑船体航行过程中，由于海浪影响造成lng船用运输罐内的液化天然气发生晃动，造成运输罐与船体连接的止移块的表面受力值发生无规则变化，从而导致止移块受力发生不同程度的形变，现有技术不能根据运输罐的不同状态筛选止移块，并对其采用更精确的分析手段来监测止移块的状态，影响对止移块监测的准确性以及对液化天然气运输的安全性。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种lng船用止移块的监测方法，用以克服现有技术中不能根据运输罐的不同状态筛选止移块，并不能对其采用更精确的分析手段来监测止移块的状态的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种lng船用止移块的监测方法，包括：

3、步骤s1，每隔预设时间采集运输罐首尾端所设置止移环中各止移块内凹槽表面的受力值；

4、步骤s2，基于各所述止移块内凹槽表面的受力值的平均值判定所述止移块的状态是否为疑似异常状态；

5、步骤s3，在所述止移块处于疑似异常状态下筛选释能止移块，包括，

6、将首端止移环以及尾端止移环中的最大受力止移块筛选为释能止移块；

7、或，获取所述首端止移环中各止移块内凹槽表面的受力值以及尾端止移环中各止移块内凹槽表面的受力值，分别与受力对比值进行对比，以确定是否筛选对应的止移块为释能止移块；

8、步骤s4，对筛选出的释能止移块进行声波检测，绘制所述释能止移块的特征声波频谱图，以提取特征信息计算声波表征参数判定所述释能止移块是否为异常状态，并在异常状态下预警，所述特征信息包括声波幅值大小以及声波峰值偏移量。

9、进一步地，所述步骤s2中，基于各所述止移块内凹槽表面的受力值的平均值判定所述止移块的状态是否为疑似异常状态的过程包括，

10、将所述受力值的平均值与预设的受力平均值阈值进行对比；

11、若所述受力值的平均值大于所述受力平均值阈值，则判定止移块的状态为疑似异常状态。

12、进一步地，所述步骤s3中，还包括确定同环受力差值，确定过程包括，

13、确定首端止移环中各止移块内凹槽表面的受力值的最大差值为第一差值，确定尾端止移环中各止移块内凹槽表面的受力值的最大差值为第二差值，将所述第一差值以及第二差值中的较大值确定为所述同环受力差值。

14、进一步地，所述步骤s3中，还包括确定异环受力差值，确定过程包括，

15、确定首端止移环中各止移块内凹槽表面的受力值的平均值为第一受力平均值，确定尾端止移环中各止移块内凹槽表面的受力值的平均值为第二受力平均值，基于所述第一受力平均值以及第二受力平均值计算受力平均值差值，将所述受力平均值差值确定为所述异环受力差值。

16、进一步地，所述步骤s3中，还包括选定对释能止移块的筛选方式，选定过程包括，

17、将所述同环受力差值以及所述异环受力差值进行对比，

18、若所述同环受力差值小于或等于所述异环受力差值，将首端止移环以及尾端止移环中的最大受力止移块筛选为释能止移块；

19、若所述同环受力差值大于所述异环受力差值，则获取所述首端止移环中止移块内凹槽表面的受力值以及尾端止移环中止移块内凹槽表面的受力值，分别与受力对比值进行对比，以确定是否筛选对应的止移块为释能止移块。

20、进一步地，所述步骤s3中，确定是否筛选对应的止移块为释能止移块的过程包括，

21、将所述首端止移环中各止移块内凹槽表面的受力值与第一受力对比值进行对比，若止移块内凹槽表面的受力值大于所述第一受力对比值，则筛选所述止移块为释能止移块；

22、将所述尾端止移环中各止移块内凹槽表面的受力值与第二受力对比值进行对比，若止移块内凹槽表面的受力值大于所述第二受力对比值，则筛选所述止移块为释能止移块。

23、进一步地，所述步骤s3中，所述第一受力对比值基于所述首端止移环中的各止移块内凹槽表面的受力值的平均值确定，所述第一受力对比值大于所述平均值；

24、所述第二受力对比值基于所述尾端止移环中的各止移块内凹槽表面的受力值的平均值确定，所述第二受力对比值大于所述平均值。

25、进一步地，所述步骤s4中，确定声波峰值偏移量的过程包括，

26、将所述释能止移块对应的特征声波频谱图与数据库内的标准声波频谱图进行对比分析，将两张频谱图中对应的峰值位置进行对比，计算两个峰值位置对应的频率差值，将所述频率差值确定为所述声波峰值偏移量。

27、进一步地，所述步骤s4中，基于所述释能止移块的特征声波频谱图的特征信息按公式（1）计算声波表征参数，

28、，

29、公式（1）中，e为声波表征参数，为声波幅值，为预设的声波幅值对比值，为声波峰值偏移量，为预设的声波峰值偏移量对比值，μ为峰值权重系数，η为峰值偏移权重系数，满足μ＋η=1。

30、进一步地，所述步骤s4中，将所述声波表征参数与预设的声波表征参数阈值进行对比，以判定所述释能止移块是否为异常状态；

31、若所述声波表征参数小于等于所述声波表征参数阈值，则判定所述释能止移块为正常状态；

32、若所述声波表征参数大于所述声波表征参数阈值，则判定所述释能止移块为异常状态。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过止移块内凹槽表面的受力值的平均值判定止移块的状态是否为疑似异常状态，基于首尾端止移环中止移块内凹槽表面的受力值的对比情况判定对止移块的筛选方式，并对筛选出的释能止移块进行声波检测，绘制释能止移块的特征声波频谱图，基于特征声波频谱图的特征信息计算声波表征参数，以判定释能止移块是否为异常状态，最后将监测的释能止移块为异常状态的信息进行预警提示，进而，实现了根据运输罐的不同状态筛选有异常的释能止移块，并对其采用更精确的分析手段来监测止移块的状态，提高对止移块监测的准确性以及对液化天然气运输的安全性。

34、尤其，本发明通过各止移块内凹槽表面的受力值的平均值判定止移块的状态是否为疑似异常状态，在实际情况中，lng船的运输罐内的液化天然气受到海况影响，在运输罐内发生晃动，造成运输罐对运输罐与船体连接处的止移块受到大小变化的压力，当各止移块内凹槽表面的受力值的平均值大于预设的受力平均值阈值时，表明各止移块的受力值几乎都处于较大的压迫力之下，此时，各止移块有发生较大形变的风险，本发明将有发生形变疑似异常状态进行判定，进而，提高对止移块监测的准确性。

35、尤其，本发明通过首尾端止移环中各止移块内凹槽表面的受力值的对比情况对止移块的筛选方式，在实际情况中，虽然液化天然气在运输罐内发生晃动是无规律的，但是对与运输罐连接的止移块的压力方向只有沿航行方向以及垂直于航行方向的方向，本发明通过采集运输罐首端以及尾端的止移环上的止移块的受力值的平均值的差值获取运输罐在沿航行方向对止移块造成压力的大小，通过采集同一止移环上的各止移块之间的最大差值，获取运输罐在沿垂直航行方向的方向对止移块造成压力的大小，通过将两种方式计算的差值进行对比，区分液化天然气的晃动带来的影响对止移块造成的不同影响，进而，提高对止移块监测的准确性。

36、尤其，本发明以不同的筛选方式对止移块进行筛选，在确定罐内液化天然气的晃动造成运输罐有沿航行方向相对船体发生移动的趋势，对止移块的最大压力为沿航行方向，则需要筛选运输罐首端的止移环上受到最大压力的止移块和尾端的止移环上受到最大压力的止移块，使数据具有表征性，在确定罐内液化天然气的晃动造成运输罐有沿垂直航行方向的方向相对船体发生移动的趋势，对止移块的最大压力为沿垂直航行方向的方向，则需要筛选运输罐首端的止移环上受到压力大于预设值的止移块，以及筛选运输罐尾端的止移环上受到压力大于预设值的止移块，因为这些受力超过预设值的止移块可能发生形变程度较大，有更高的风险，进而，通过对止移块进行不同方式的筛选，使监测的止移块具有更强的数据表征性，提高对止移块监测的准确性。

37、尤其，本发明基于释能止移块的特征声波频谱图的特征信息计算声波表征参数，并判定释能止移块是否为异常状态，通过声波频谱图可以得到峰值的大小，即得到声波的能量大小，在实际情况中，止移块受到挤压引起的微观形变可能导致声波在木材中的衰减增加，衰减是声波能量的损失，通过测量声波的幅值衰减变化来评估形变程度，较大的衰减变化表明材料的形变程度较高，同样的，通过声波频谱图可以得到峰值偏移的大小，即通过对比释能止移块在不同时刻的声波频谱图，得到声波峰值偏移量的大小，在实际情况中，当材料受到挤压并发生微观形变时，声波在木材中的传播特性发生变化，导致频域上的峰值位置发生偏移，较大的声波峰值偏移量表明材料的形变程度较高，进而，有表征性的得到材料发生形变的表征数值，提高对止移块监测的准确性以及对液化天然气运输的安全性。