以下是针对“智能监测平台在供应船结构应力实验分析”的综合解决方案，结合前沿技术与行业实践，从系统设计到应用案例进行结构化阐述：

一、智能监测技术方案设计

系统架构与核心功能

分布式监测网络：采用类似TST1000系统的分布式架构，支持多站点、多类型传感器（振动、应变、温度、压力）的同步采集，适应供应船复杂结构环境

实时分析与预警：集成边缘计算网关（如BMG700），实现数据本地化处理，对超限应力、裂纹扩展等风险实时触发三级报警机制（短信/声光/平台预警）

抗干扰能力：光纤光栅传感器解决传统电阻应变片受潮失效问题，确保高腐蚀性海洋环境下的长期稳定性

传感器选型与部署

关键区域覆盖：在船体焊缝、甲板集中载荷区、推进器基座等应力集中区域部署：

光纤光栅应变传感器（监测微变形与疲劳损伤）113；

无线扭矩传感器（动态监测螺旋桨轴系负载）7；

XTDIC全场应变测量系统（通过非接触式三维扫描捕捉局部变形与裂缝演化）

二、关键技术突破与设备

智能算法与数据处理

误差补偿模型：使用时序数据补偿算法消除波浪冲击导致的信号噪声，提升监测精度（参考船舶结构监测软件开发项目）

极值外推分析：基于长期监测数据重构算法，预测极端海况下的结构响应极限值

AI辅助诊断：机器学习模型分析应力-应变关联性，自动生成结构健康评估报告（如必创科技方案）

边缘计算与传输

5G/4G工业网关支持多通信冗余备份，确保数据传输稳定性；边缘节点直接处理80%以上数据，降低云端负载

三、实验流程与数据分析

实验步骤

graph LR

A[船模加载模拟波浪载荷] –> B[XTDIC全场变形扫描]

B –> C[光纤传感器实时应变采集]

C –> D[边缘网关数据融合]

D –> E[应力云图生成与裂纹预警]

注：实验需结合水池试验与实船监测，验证系统可靠性613。

关键输出指标

参数 监测意义 技术手段

局部应力集中系数 评估结构薄弱点 XTDIC应变场色谱分析

疲劳累积损伤度 预测船体寿命 长期数据重构算法

动态载荷谱 优化航行操作策略 无线扭矩传感器

四、行业应用与案例验证

“新红专”轮智能船舶实践

全球首艘集成智能船体监测系统的实训船，通过多源传感器网络实现：

结构应力状态可视化；

智能航行决策支持（如自动规避高应力航路）

成效：降低维护成本30%，事故预警响应时间缩短至5秒内。

桥梁监测技术迁移应用

佰马监测系统在桥梁场景的成功经验（如索力监测、振动分析）可适配供应船舵机系统监测

五、发展趋势建议

数字孪生融合：构建船舶结构数字镜像，实现应力变化虚拟仿真与维护策略预演

智能材料应用：探索形状记忆合金传感器，实现应力自感知与微损伤自修复

引用说明：本文方案综合了船舶监测领域前沿技术1361314、边缘计算架构12及跨行业智能监测经验47，具体工程参数需结合实船设计定制。可通过原文链接查看各技术细节。