专利名称：一种实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模拟系统，特别是涉及一种实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统。
背景技术：
双壳油船是用于海上油品运输的专门船只，随着世界经济的快速发展，全球重大海上溢油事故频频发生，油船运输油品常常带来溢油风险，船舶溢油研究已是迫在眉睫的事情。然而前人对这方面研究的不多，例如国外有日本学者Katsuji YAMAGUCHI等人根据实船VLCC按照1/50的比例尺设计模型实验，其模型具体参数如下模型水池长5. 0m，宽O. 8m,高I. Om,模型舱长45cm,宽120cm,高60cm,双层底高度分2cm, 4cm, 6cm三种。然此模型是以刻度尺及摄像机记录溢油过程，显然该模型的记录精度不高，且不能对破孔处周围的压力变化进行有效的记录。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是一种能全面、有效、准确监控双壳油船泄漏过程的模拟系统。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为一种实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统，包括透明材料制成的水池、透明材料制成的双壳油船模型舱、吃水定位系统以及泄漏监测系统，其特征在于所述双壳油船模型舱通过吃水定位系统定位在水池内，并且可通过吃水定位系统调节双壳油船模型舱的吃水状态，所述双壳油船模型舱的底部为双层底并且该双壳油船模型舱的舱底或者舱壁具有破孔，该破孔可用橡皮塞堵住，在双壳油船模型舱的舱底具有透气孔，该透气孔通过设置在沿着舱壁的导管连通至双壳油船模型舱上方，所述泄漏监测系统包括双壳油船模型舱的破孔处附近的压力传感器，设置双壳油船模型舱底部中间具有液位传感器，在所述破孔的正面设置有正面摄像机，在所述破孔的侧面设置有侧面摄像机，并且该液位传感器、压力传感器、正面摄像机和侧面摄像机均通过信号线连接至计算机。优选地，所述吃水定位系统包括支架以及位于支架上的可以调节吃水量的调节螺母。为了便于清洁和多种材料的模拟实验使用，所述水池的底部具有实验后将水池中的油水混合物排净的小孔。与现有技术相比，本实用新型的优点在于整个系统运行时能实时监控并进行记录，能较为准确而直观地记录整个泄漏过程。而压力传感器的引入又能从微观上记录泄漏过程中破孔处压力的变化以及模型舱内液位的变化。由于破孔位置可分别为舱底、侧壁水 线以下、侧壁水线以上，故可模拟触礁、碰撞等各种实际情形。且双壳油船模型舱和水池都是钢化玻璃钢制作，不但便于观察又方便在实验后清理转而进行其他不同油品的实验，亦可满足不同油品的实验要求。综上所述，本系统可较为准确地模拟各种情形下的多种油品的实验。

图I为本实用新型实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。本实用新型的实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统，如图I所示，包括水池7、双壳油船模型舱13、吃水定位系统以及泄漏监测系统。所述水池7的尺寸设计以及材料设计以泄漏时油品与水池壁无水动力学耦合为准。优选地，水池7的尺寸设计为长lm，宽O. 8m，高lm，并且采用钢化玻璃材料，底部具有开口直径为3cm的小孔4，便于实验后将水池中的油水混合物排净。所述双壳油船模型舱13位于水池7内，水池7内装入水用于模拟海水，双壳油船模型舱13内装入油。该双壳油船模型舱13按流体力学相似理论进行设计，底部为双层底16，尺寸为长O. 5m,宽O. 6m,高O. 5m,双层底16高度为6cm。破孔位置包括位于舱底和两侧舱壁两种，舱底破孔大小根据破损程度进行设置，舱壁破孔分为水下破孔和水上破孔两种。如图I所示，包括了舱底破孔8、侧壁水线下破孔14和侧壁水线上破孔15，使用者可以根据想测量的破孔的位置自行调整，因此可以进行模拟和测量不同种类的破孔的状况。在双壳油船模型舱13的舱底具有透气孔12，通过设置在沿着舱壁的导管11连通至双壳油船模型舱13上方，以保证实验时不会因为双层底内部的压强剧增而导致实验与实际情况不符。为了便于实验时摄像机的拍摄记录，双壳油船模型舱13和水池7 —样均采用钢化玻璃进行制作，也可采用其他透明材料制成。该吃水定位系统位于水池7内，并且通过该吃水定位系统将所述双壳油船模型舱13定位于水池7内，该吃水定位系统包括支架6以及位于支架6上的可以调节吃水量的调节螺母5，通过支架6和吃水调节螺母5的调节可以将双壳油船模型舱13调节到指定的吃水状态下。该泄漏监测系统包括位于双壳油船模型舱13的底部中间的液位传感器10、位于破孔处附近的压力传感器9，如图I所示，所测量的破孔为舱底破孔8，该压力传感器9位于舱底破孔8旁。并且该液位传感器10和压力传感器9均通过信号线连接至计算机1，在破孔的正面设置正面摄像机2，在破孔的侧面设置侧面摄像机3，该正面摄像机2和侧面摄像机3分别连接至计算机I用于实时记录泄漏的过程。并且该两个摄像机的位置可以根据破孔处的设置的位置进行调整。本实用新型的一种实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统的工作过程是先往水池7中注入自来水，水深为69cm。通过吃水定位系统将双壳油船模型舱13调节到指定吃水状态。接着布置压力传感器9和液位传感器10，通过信号线连接至计算机I。该两个传感器在布置时是通过胶带固定在舱壁上，防止实验过程中由于传感器的位置改变而使采集数据无效。同时布置在舱内的信号线也应沿舱壁加以固定。然后将导管11插入透气孔12，沿舱壁延伸至舱外。破孔，即图中的舱底破孔8用橡皮塞堵住。接着将油品倒入油舱中，待倒到指定装载高度时停止。然后初始化传感器，对其进行归零、量程设置等。接着将正面摄像机2和侧面摄像机3分别布置在破孔的正面和侧面，调节光线角度等。待一切准备工作就绪后，将待测的破孔处的橡皮塞拔出，分别由正面摄像机2和侧面摄像机3和压力传感器9、液位传感器10记录下整个泄漏过程。本发明的一种实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统优点整个系统运行时能实时监控并进行记录。水池、双壳油船模型舱、油品等的设计都是建立在流体力学相似性理论之上的，能较为准确而直观地记录整个泄漏过程。而压力传感器及数据采集软件的引入又能从微观上记录泄漏过程中破孔处压力的变化以及模型舱内液位的变化。由于破孔位置可分别为舱底、侧壁水线以下、侧壁水线以上，故可模拟触礁、碰撞等各种实际情形。且双壳油船模型舱和水池都是钢化玻璃钢制作， 不但便于观察又便于实验后清理进而进行其他不同油品的实验，亦可满足不同油品的实验要求。综上所述，本系统可较为准确地模拟各种情形下的多种油品的实验。除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
权利要求1.一种实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统，包括透明材料制成的水池(7)、透明材料制成的双壳油船模型舱(13)、吃水定位系统以及泄漏监测系统，其特征在于所述双壳油船模型舱(13)通过吃水定位系统定位在水池(7)内，并且可通过吃水定位系统调节双壳油船模型舱(13)的吃水状态，所述双壳油船模型舱(13)的底部为双层底(16)并且该双壳油船模型舱(13)的舱底或者舱壁具有破孔，该破孔可用橡皮塞堵住，在双壳油船模型舱(13)的舱底具有透气孔(12)，该透气孔(12)通过设置在沿着舱壁的导管(11)连通至双壳油船模型舱(13)上方，所述泄漏监测系统包括双壳油船模型舱(13)的破孔处附近的压力传感器(9)，设置双壳油船模型舱(13)底部中间具有液位传感器(10)，在所述破孔的正面设置有正面摄像机(2)，在所述破孔的侧面设置有侧面摄像机(3)，并且该液位传感器(10)、压力传感器(9)、正面摄像机(2)和侧面摄像机(3)均通过信号线连接至计算机(I)。
2.如权利要求I所述的实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统，其特征在于所述吃水定位系统包括支架(6)以及位于支架(6)上的可以调节吃水量的调节螺母(5)。
3.如权利要求I所述的实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统，其特征在于所述水池(7)的底部具有实验后将水池中的油水混合物排净的小孔(4)。
专利摘要一种实时监测双壳油船泄漏过程的模拟系统，包括水池、双壳油船模型舱、吃水定位系统以及泄漏监测系统，双壳油船模型舱的底部为双层底并且该双壳油船模型舱的舱底或者舱壁具有破孔，在双壳油船模型舱的舱底具有透气孔，该透气孔通过设置在沿着舱壁的导管连通至双壳油船模型舱上方，泄漏监测系统包括双壳油船模型舱的破孔处附近的压力传感器，设置双壳油船模型舱底部中间具有液位传感器，在所述破孔的正面设置有正面摄像机，在所述破孔的侧面设置有侧面摄像机。整个系统运行时能实时监控并进行记录，可模拟触礁、碰撞等各种实际情形，并且方便在实验后清理又进行其他不同油品的实验，亦可满足不同油品的实验要求。
文档编号G01M3/04GK202372315SQ20112053274
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者卢金树, 赵卫斌 申请人:浙江海洋学院