淺水測試場浮動監(jiān)控平臺結構設計及靜水力特性研究.pdf

1、淺水測試場水下視頻監(jiān)控系統設計是淺水測試場監(jiān)控系統的重要部分，其作用是用于觀察與記錄水下設備測試的過程視頻，水下視頻監(jiān)控系統的監(jiān)控形式經過多年的發(fā)展已經多種多樣，根據攝像機載體的不同主要可以分為固定式水下監(jiān)控設備、浮動式水下監(jiān)控設備、移動式水下監(jiān)控設備等，本文根據淺水測試場的使用需求，提出了一種新型浮動式水下視頻監(jiān)控設備，并基于浮動監(jiān)控平臺完成了水下視頻監(jiān)控系統設計與搭建，最后對浮動監(jiān)控平臺的靜水力特性進行了相關研究。
　　水下視

2、頻監(jiān)控系統包含兩個固定攝像機與兩個浮動攝像機，通過控制浮動監(jiān)控平臺與云臺的運動，保證整個測試設備能處在監(jiān)控視野中，整個系統包含水下照明系統、視頻監(jiān)控系統、控制系統與數據采集系統，水下照明系統以LED矩陣作為水下照明燈，視頻監(jiān)控系統使用VC++進行搭建，為了保證控制的靈敏性，將其與控制系統分開，視頻監(jiān)控系統采用PAL視頻制式，MPEG/AVI壓縮方式，對監(jiān)控視頻進行保存，整個系統具有大屏幕顯示、視頻保存、回放、視頻報警等功能。浮動監(jiān)控平臺

3、的設計吸取了海上浮標設計的成熟經驗，并結合Spar平臺的特點完成的一種新型結構浮動監(jiān)控平臺的設計，分別對其結構框架、絞筒系統、錨纜系統進行了設計選型，結合 ANSYS對其進行強度分析，通過分析計算浮動監(jiān)控平臺的結構強度能夠滿足設計要求。
　　在完成浮動監(jiān)控平臺的結構設計后，對其重心與浮心坐標進行了估算，并且計算其浮體截面面積矩，求出浮動監(jiān)控平臺在不同傾角下的穩(wěn)性高、復原力矩、穩(wěn)性系數及靜穩(wěn)性曲線、動穩(wěn)性曲線、穩(wěn)性衡準數，近似計算出

4、了浮動監(jiān)控平臺的橫搖、縱搖固有周期與垂蕩固有周期，并對在不同的配重距離、配重重量、浮體直徑等結構參數下的靜水力特性變化曲線及橫搖、縱搖及垂蕩固有周期的影響進行分析，通過分析可以發(fā)現浮體直徑對浮動監(jiān)控平臺的靜水力特性影響最大，配重重量其次。通過改變其結構參數能夠改變浮動監(jiān)控平臺的橫搖、縱搖及垂蕩固有周期。
　　通過水池試驗得出浮動監(jiān)控平臺能夠滿足水下視頻監(jiān)控功能需求，且穩(wěn)定性良好，測得浮動監(jiān)控平臺在鋼纜放松與拉緊時的橫搖、縱搖和垂蕩