浮動(dòng)式船舶吃水檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、航運(yùn)對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)作用日益顯著，隨著航運(yùn)量的不斷增大，船舶“超吃水”現(xiàn)象也逐日凸顯。船舶吃水檢測對保障通航船舶安全具有十分重要的意義。現(xiàn)有的船舶吃水檢測系統(tǒng)采用固定安裝的方法，降低通航效率。為克服現(xiàn)有船舶吃水檢測系統(tǒng)的缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了浮動(dòng)式船舶吃水檢測系統(tǒng)。
　　本文先對浮動(dòng)式船舶吃水檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案及每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行了論述。首先闡述了船舶吃水檢測子系統(tǒng):介紹了該子系統(tǒng)的工作原理，該子系統(tǒng)將在后面章節(jié)做詳細(xì)介紹說明。然后

2、論述了船舶速度檢測子系統(tǒng):介紹了靜態(tài)吃水和動(dòng)態(tài)吃水，分析了船速對吃水測量結(jié)果的影響及檢測船速的重要性，并介紹了測速系統(tǒng)功能組成和軟件設(shè)計(jì)。接著介紹了船舶靜態(tài)信息采集子系統(tǒng):船舶靜態(tài)信息是對通航船舶吃水信息的重要補(bǔ)充。
　　本文重點(diǎn)介紹了船舶吃水檢測子系統(tǒng)及其誤差補(bǔ)償技術(shù)。利用時(shí)分復(fù)用和空分復(fù)用的原理，采用分組交叉的方式對超聲波傳感器進(jìn)行安裝，既能有效避免相鄰傳感器之間的干擾又能保證可以采集到足夠的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集基于RS-485總線

3、方式，通信協(xié)議采用ModBus協(xié)議，數(shù)據(jù)處理模塊把采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、剔除等處理并結(jié)合誤差補(bǔ)償模塊的補(bǔ)償值，最后計(jì)算出船舶吃水量。誤差補(bǔ)償模塊利用水壓傳感器補(bǔ)償水面波動(dòng)、檢測門撓度和浮體上下浮動(dòng)產(chǎn)生的誤差;利用溫度傳感器和聲速儀補(bǔ)償聲速誤差;利用傾角傳感器補(bǔ)償浮體橫搖產(chǎn)生的誤差。通過誤差補(bǔ)償，可以消除外界不利因素對測量結(jié)果的影響，提高系統(tǒng)精確度。
　　本文最后給出了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和實(shí)際現(xiàn)場環(huán)境的測試結(jié)果，基本達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)