基于“彩虹4”无人机海洋监测平台的设计与验证

针对海洋监测中轻小型无人机抗风能力差、大范围动态监测能力不足的问题,本文以彩虹-4型中空长航时无人机为平台进行了载荷安装、电气接口及电磁兼容性设计,实现了光电吊舱、对海雷达、AIS多任务载荷的优化集成,通过开展远距离无人机通信、载荷数据与位姿信息实时同步回传、数据处理等关键技术研究,形成了一套完整的海洋监测平台软硬件系统。最后经过长时间的地面测试并在海南三亚市东部海域开展远距离飞行试验,依据应用场景及作业的紧迫程度,探索了海岛礁成图等常规监测和海上船只目标应急监测应用模式,验证了平台设计指标,其中平台续航能力优于22h,作业通讯距离达到2 300 km,在无控条件下可见光、红外、SAR成像精度分别为15.35 m、21.09 m、6.30 m。结果表明,该平台能够满足海洋监测技术要求,具有实际应用价值。

海洋平台结构损伤监测的传感器总线系统设计

利用现场区域控制网络和对象连接嵌入技术开发了一套适应大型结构健康监测的信息采集、传输与预处理的传感器总线系统。为了使传感器总线具有信息共享与互操作的功能,在传感器总线中嵌入了开放与连接对象的操作规则,并将基于概率距离的数据存储策略嵌入传感器总线数据采集系统的应用层中。利用传感器总线开发的数据采集与预处理系统的仿真结果表明,数据采集速度和存储效率是稳定可靠的,传感器总线系统为结构长期监测提供了有力的基础。

营运船舶航行性能和海洋环境监测平台开发验证

EEDI是衡量船舶能效水平的重要指标。由于试验条件限制,目前主要还是依靠模型试验结果对交船测试进行修正换算得到。上海船舶运输科学研究所自主研发了航行性能和海洋环境监测平台,可对营运船舶开展长期跟踪监测,实时收集船舶营运阶段的航行环境和性能参数,通过自动识别航行状态,划分海区、海况和船舶载况等因素对于船舶功率与航速的影响,可获得营运船舶实际EEDI指标,提高EEDI实船验证结果的准确性。监测平台在某万箱级集装箱船进行相关验证,并已展开长期监测。

海洋油气平台离心压缩机在线监测和远程诊断系统设计研究

离心压缩机在海洋油气平台天然气外输流程中具有重要的作用,为了提高离心压缩机运行稳定性,对其运行状态开展在线实时监测,实现故障预警和远程诊断。本文针对某海洋油气平台离心压缩机,结合技术现状和海上平台的使用环境,分析其功能定位,开展在线监测和远程诊断系统设计,详细研究压缩机测点布置、系统架构、硬件系统和软件系统的配置,并对常见的运行状态图谱进行分析探讨。